تئوری های کنترل حرکت
Motor control theories
تئوریهاى بسیارى در ارتباط با کنترل حرکت مطرح شده است که مهمترین آنها عبارتند از:
1-تئوری سلسله مراتب (Hierarchy Theory)
2-تئورى رفلکسى (Reflex Theory)
3-تئورى رفلکسى- سلسله مراتب (Hierarchy-Reflex Theory)
4-تئورى سیستمها (System Theory)
ابتدا سه تئورى اول به طور خلاصه مطرح مى گردد و تئورى چهارم که مربوط به تئورى سیستمها است به علت اهمیت و ارزشی که این تئوری در توجیه کنترل حرکتی دارد بیشتر تفسیر خواهد شد.
«تئورى سلسله مراتب» عقیده دارد که کنترل حرکتى به صورت درجه بندى شده از سطوح بالاتر روى سطوح پایین تر انجام مى گیرد به نحوى که هر سطح بالاتر،کنترل را روى سطح پایین تر اعمال مى کند. بر طبق این تئورى ایجاد حرکت درسطوح پایین تر، رفلکسى و کلیشه اى مى باشد و قادر نخواهد بود در شرایطى که محیط اقتضاء مى کند تغییر کند.برطبق این تئوری بالاترین مرکز عصبى اطلاعات لازم را جهت کنترل حرکت داراست.
«تئورى رفلکسى» بر اساس تحقیقاتى که شرینگتون در سال 1906 در مورد کنترل حرکتى انجام داده بود، پایه گذارى شد. به عقیده وى رفلکس ها واحدهاى ساختارى حرکات هستند و فعال شدن رفلکس ها به طور متوالى یا همزمان موجب بروز حرکت مى گردد. شرینگتون رفتارهاى پیچیده را هم، به زبان رفلکس هاى پیچیده و توالى ترکیبى و زنجیره اى آنها شرح داد. بدین ترتیب که هر پاسخ مى تواند به عنوان یک تحـریـ*ک موجب بروز پاسخهاى بعدى شده و از این طریق زنجیره اى ازرفلکس ها موجب بروز حرکات پیچیده تر مى شوند.
«تئورى رفلکس- سلسله مراتب» کنترل حرکتى را ناشى از رفلکس ها یى مى داندکه در سطوح سازمان بندى شده سلسله مراتب قرار گرفته اند و رفلکس ها نباید به عنوان تنها تعیین کننده کنترل حرکتى مورد توجه قرار گیرند، بلکه فقط یکى ازچندین فرآیند مهم در تولید و کنترل حرکت است. بر طبق این تئورى تعادل ووضعیت از رفلکس درجه بندى شده سازمان یافته نتیجه مى گردد که در حین رشد کنترل پوسچر ابتدا تحت کنترل Primitive Spinal Reflex است و در جریان تکامل تحت کنترل کورتکس قرار مى گیرد.
تئورى سیستمها و کنترل حرکت(System Theory & Motor Control)
تئوریهاى کنترل حرکت که در بالا مطرح شده است هر یک امتیازات ومحدودیت هاى خاصى دارد ولی ما در اینجا به مهمترین تئورى که تحت عنوان «تئورى سیستمها» یاد مى شود و وسیع ترین تئورى براى بحث کنترل حرکتى است با بسط بیشتری می پردازیم.تئوری سیستم ها نه فقط سیستم عصبى را در عمل کنترل حرکتى درنظر مى گیرد بلکه همچنین مشارکت سیستم عضلانى، سیستم اسکلتى و همچنین نیروى جاذبه و اینرسى نیز حایز اهمیت است و لذا رفتارهاى عادى واقعى را بهتر ازتئوریهاى دیگر پیشگویى مى کند.
محققین واژه «سیستم» را از مهندسى تکنولوژى اقتباس کرده اند و آن را براى شرح ارتباط مراکز مختلف نخاع و مغز که با هم و با استفاده از فیدبک کار مى کنند، به کار مى برند. براى فهم بهتر مدل سیستمها را به قسمتهاى کوچکتر تجزیه مى کنیم که هر قسمت به تنهایى نمود یک مدل محدود براى کنترل حرکتى است.
این قسمتهاعبارتند از:
سیستم سه بخشى مراکز بالاتر (کورتکس مغز، مخچه و عقده هاى قاعده اى)، مولد مرکزى الگوى حرکتى (Central Pattern Generator or CPG)که سیستم سطح نخاعى است، سیستم راه هاى نزولى و سیستم حلقه هاى فیدبکى بین واحدها.
تصویر ذیل جهت درک بهتر این تئوری کمک کننده است:
سیستم سه بخشى مراکز بالاتر:
سیستم سه بخشى شامل کورتکس مغزى، عقده هاى قاعده اى و مخچه است.عمل این سیستمها با هم براى طرح ریزى، شروع و تنظیم حرکت است. هر دو مرکزمخچه و عقده هاى قاعده اى با کورتکس مغزى تبادل اطلاعات مى نما یند. مخچه ازکورتکس حسى- حرکتى ورودى دریافت داشته و به کورتکس حرکتى خروجى ارسال مى دارد.عقده هاى قاعده اى نیز از کل کورتکس ورودى دریافت مى کنند وبیشترین خروجیها را به نواحى پره فرونتال و پره موتور مى فرستند.عقده هاى قاعده اى و تقریبا مخچه خروجى مستقیم براى نخاع ندارند اما از طریق راه هاى نزولى دیگر فعالیتهاى حرکتى سطوح نخاعى را تحت تأثیر قرار مى دهند.
البته مخچه مستقیما از طریق نورونهاى آوران اولیه و عقده هاى قاعده اى به طریق غیرمستقیم بر راه هاى نزولى اثر مى گذراند.
1-عقده هاى قاعده اى(Basal Ganglia):
نقش اصلى عقده هاى قاعده اى تنظیم پوسچر است و همچنین در کنترل حرکتى نقش دارند. بیماران با ضایعه عقده هاى قاعده اى، اختلال تعادلى و اختلال به صورت کندى و کمى حرکت و حرکات غیرارادى دارند.همچنین اختلال در تون عضلانى و رفلکس هاى پوسچرال به وجود مى آید.این بیماران قامت و تعادل غیرطبیعى دارند.اگرچه فلج نمى شوند ولى در هماهنگى حرکات مشکل دارند.بسیارى از محققین بر این عقیده اند که عقده هاى قاعده اى در آغاز انجام حرکات نقش ندارند بلکه در طرح ریزى و تعدیل فعالیتهاى حرکتى نقش دارند.
2- مخچه(Cerebellum):
نقش عملکردى مخچه شامل هماهنگى حرکات، اجراى حرکات و آموزشهاى حرکتى است. مخچه از ناحیه حسى اولیه و کورتکس مغزى ورودى دریافت مى کند.یک عمل مهم این مرکز مقایسه رفتارهاى حرکتى واقعى با رفتارى حرکتى که قصد انجام آن وجود دارد مى باشد.مخچه همچنین در تنظیم نسبى زمانبندى،توالى و تولید نیرو براى فعالیتهاى عضلانى شرکت مى کند.
این مرکز نقش مهمى در سازگارى رفتارهاى حرکتى و آموزشهاى حرکتى ایفا مى کند. یعنى اینکه توانایى تغییر برنامه حرکتى را در شرایط متغیر محیط دارد.مثلاً فردى که روى سطح یخى قدم مى گذارد تعادلش را از دست مى دهد.حال آنکه با اطلاعاتى در مورد شرایط سطح اتکا برنامه حرکتى را تغییر مى دهد، به نحوى که مرکز ثقل ب*دن پایین تر بیاید و یا سطح اتکا عریض تر گردد.در یادگیرى حرکتى ازاطلاعات و تجارب به دست آمده از آزمونهاى قبلى براى فعالیتهاى حرکتى بعدى استفاده مى شود.
3- کورتکس مغزى(Cerebral Cortex):
چهار منطقه حرکتى در اعمال حرکتى شرکت مى نمایند که عبارتند از:
* کورتکس حرکتى اولیه(Primary Motor Cortex)
* کورتکس پیش حرکتى(Premotor Cortex)
* کورتکس حرکتى تکمیلی(Supplementary Motor Cortex)
* کورتکس خلفى آهیانه اى(Posterior Parietal Cortex)
عکس زیر این چهار ناحیه مهم قشر مغز را که در کنترل حرکت نقش دارند نشان می دهد:
کورتکس حرکتى اولیه معادل منطقه 4 برودمن است.این منطقه فعالیتهاى عضلانى و همچنین مقدار نیروى مورد نیاز را براى کارآیى حرکت تنظیم مى کند.این منطقه در دست کارى اشیاء، چابکى حرکتى و کارآیى عمل مناسب نقش دارد.
کورتکس پیش حرکتى معادل منطقه 6 برودمن است و از آنجایى که به ساقه مغزخروجى مى دهد در کنترل عضلات پروگزیمال اندام و عضلات محورى نقش دارد.همچنین ممکن است فعالیتهاى حرکتى ب*دن را تنظیم نماید و به علاوه، درجهت گیرى ب*دن نسبت به اهداف خاص نقش دارد.
کورتکس حرکتى تکمیلى به کنترل پوسچر کمک مى کند و اعمال پیچیده حرکتى را طرح ریزى مى نماید.این منطقه در تنظیم حرکتى که عضلات پروگزیمال انجام مى دهند شرکت مى کند و برداشتن این منطقه روى حرکات دیستال مؤثر نیست.این قسمت از کورتکس به طور کلى، در تعدیل پوسچر و جهت گیرى ب*دن هم نقش دارد.
کورتکس خلفى آهیانه اى حرکات مورد نیاز براى دست یافتن به اهداف مورد نظررا تنظیم مى کند. این منطقه در فعالیتهاى دست، فعال مى گردد.خاصه وقتى که هیجان و توجه نیز در کار باشد.بعضى مطالعات فعالیت این منطقه را هنگام کاوش بینایى در پى یک هدف جالب توجه ثبت کرده اند. بنابراین، نقش این منطقه وابسته به هر دو کاوش بینایى و دستى در محیط است.
بیماران با ضایعه کورتکس خلفى آهیانه، در انجام دادن حرکات آموخته شده وهمچنین در انتخاب هدف مورد نظر مشکل دارند و ضایعه دو طرفه این منطقه باعث کاهش دستیابى از رفتارهاى محیطى مى گردد.
سیستمهاى نزولى:
این سیستم شامل راه هاى حرکتى پیرامیدال واکستراپیرامیدال مى باشد. سیستم پیرامیدال (هرمى) مربوط به راه هاى کورتیکواسپاینال است که تحت عنوان راه هرمى (PT)خوانده می شود.این راه علاوه بر اثراتى که روى نورونهاى قدامى و اینترنورونهاى نخاع مى گذارد،اهداف حرکتى و حسى دیگرى نیز دارد.
راه هاى اکستراپیرامیدال اصلى عبارتند از:
-راه وستیبولواسپاینال(Vestibulospinal Tract)
-راه تکتواسپاینال(Tectospinal Tract)
-راه رتیکولواسپاینال(Reticulospinal Tract)
-راه روبرواسپاینال(Rubrospinal Tract)
راه هاى هرمی و خارج هرمى بعدا در پست ها یی جداگانه تفسیر خواهند شد و همچنین اثرات این راه بر نخاع و عضلات اسکلتى همراه با ذکر لامیناهاى نخاعى توضیح داده می شوند.
مولد مرکزى الگوى حرکتى (CPG):
محققین نقش مراکز نخاعى را در تنظیم حرکت نشان داده اند.قوس رفلکسى یا مدل پاسخ به محرک، اساسى براى فهمیدن فعالیتهاى سطح نخاعى است.به طورى که یک تحـریـ*ک خارجى، باعث بروز یک پاسخ حرکتى قابل پیشگویى وکلیشه اى مى گردد.
«Grinller» وجود یک مولد مرکزى را در سطح نخاع ثابت کرد.این مولد نمود یک گروه نورونى است که از قبل فعالیتهاى حرکتى بعدى را «صف بندى زمانى» و«صف بندى فضایى» مى کند.این مولد مى تواند بدون فیدبک محیطى فعال گردد.«Grinller» تصور کرد که بسیارى از برنامه هاى حرکتى مثل راه رفتن، در CPG قراردارد، با این مدرک که در آزمایشا تش مشاهده کرد که یک حیوان نخاعى مى تواند حرکت کند.
تفسیر حرکت و کنترل پوسچر بر اساس تئورى سیستمها
اگر به مبحث تعادل و وضعیت برگردیم، طبق فرضیه سیستمها هر فعالیتى حاصل تداخل عمل فرد، محیط و هدف است و توانایى ما براى کنترل وضعیت ب*دن در فضا نتیجه فعالیتهاى همزمان سیستمهاى عصبى- عضلانى-اسکلتى (Neuromusculoskeletal System)است که مجموعا سیستم کنترل پوسچرنامیده مى شوند.
براى توصیف حرکت و کنترل پوسچر به کمک تئورى سیستمها مى توانیم به چهار اصل زیر اشاره نماییم:
1-عمل متقابل سیستمهاى کنترل کننده پوسچر یک شبکه حلقوى را تشکیل مى دهند.در تئورى سیستمها عوامل حسى- حرکتى دخیل در کنترل پوسچر با هم ارتباط حلقوى دارند و از لحاظ اهمیت قابل درجه بندى نیستند.ارتباط متقابل سیستمهاى حسى در کنترل پوسچر بستگى به هدف و شرایط محیطى دارد و هرسیستم حسى برتر در هر لحظه سیستمى است که اطلاعات دقیق ترى از وضعیت محیط در دسترس قرار دهد.
2- همه حرکات براى رسیدن به اهداف خاصى سازمان بندى مى گردند. به عنوان مثال، هدف کنترل پوسچر، حفظ مرکز ثقل روى سطح اتکا است و کلیه پاسخهاى حرکتى مربوط به کنترل پوسچر به منظور رسیدن به این هدف تنظیم مى شوند.
البته تنظیم پاسخهاى حرکتى مستلزم دخالت فعالانه فرد و آگاهى او نسبت به نتیجه حرکاتش مى باشد. فیزیوتراپیست ها یى که مدل سیستمها را پذیرفته اند باتسهیل و تنظیم اجزاى مختلف حرکت، فعالیتهاى متنوع فرد را از طریق یادگیرى امکان پذیر مى سازند.چنین تنوعى براى پاسخگویى به شرایط متفاوت محیطى ورسیدن به اهداف گوناگون لازم است.
3- واحدهاى بنیادى حرکت شامل سینرژیهاى از پیش تعیین شده هستند.درمدل سیستمها واحدهاى اصلى حرکت مربوط به فعالیت سینرژیهاى گروهى عضلانى هستند که از پیش برنامه ریزى شده اند.زمانبندى فعالیت عضلانى در یک سینرژى ثابت و دقیق است، به نحوى که هر عضله در زمان و مکان معینى واردعمل مى شود.این گروه بندى عضلانى نقش سیستم عصبى را در پاسخ به اطلاعات حسى و حدود فرامین حرکتى به مقدار زیادى تسهیل کرده است.
۴-در کنترل پوسچر عمل متقابل بین سیستمهاى حسى، انعطاف پذیر بوده ومتأثر از اطلاعات حسى هر یک از سیستمهاست. در مدل سیستمها، کنترل تعادل یک عمل دینامیک است که از ورودیهاى حسى چند گانه استفاده مى نماید.
پاسخهاى حرکتى در این مدل انعطاف پذیر، سازش پذیر و پاسخگوى تغییرات مقتضى محیط مى باشند. پاسخ به یک تحـریـ*ک بستگى به شرایط مختلف محیطى دارد و در شرایط متفاوت، یک تحـریـ*ک مى تواند باعث بروز پاسخهاى متفاوت گردد.همانطور که مى دانیم سیستم عصبى براى کنترل پوسچر از سه منبع حسى استفاده مى کند. این سه منبع شامل اطلاعات بینایى، وستیبولار و سوماتوسنسورى است.
اطلاعات سوماتوسنسورى شامل حس وضعیت مفاصل و حس محیطى است. سیستم عصبى باید در مورد اینکه کدام حس اطلاعات صحیح ترى از محیط و وضعیت ب*دن نسبت به محیط را ارائه مى دهد، تصمیم بگیرد.به کمک این اطلاعات سیستم عصبى از وضعیت مرکز ثقل ب*دن نسبت به جاذبه و از شرایط سطح اتکاء مطلع مى گردد و پاسخ حرکتى مناسبى را براى جا به جا کردن مرکز ثقل ب*دن و رسیدن به تعادل فعال مى کند.
از امتیازات دیگر این تئورى ذکر این مسأله است که حرکات صرفا توسط خروجى سیستم عصبى کنترل نمى گردند بلکه این خروجى توسط یک سیستم مکانیکال ب*دن نیز پالایش مى گردد و لذا تراپیست در موقع اصلاح کنترل حرکتى باید به نقش اصلاح سیستم ماسکلو اسکلتال همانند سیستم عصبى توجه نماید. به عبارت دیگر این تئورى بیان مى کند که ارزیابى و درمان فقط نباید روى یک سیستم منفرد که در کنترل حرکتى نقش دارد متمرکز شود، زیرا آسیب نتیجه تداخل بین سیستمهاى چند گانه است.
منبع:
از کتاب ساختار و عملکرد سیستم عصبی-عضلانی به ترجمه و تدوین نویسنده وبلاگ(فیزیوتراپیست ابراهیم برزکار).چاپ فجر.بهار ۱۳۸۵(چاپ اول)
منابع (References)
-نجاتى، وحید. پوسچر و بالانس. پایان نامه جهت اخذ کارشناسى فیزیوتراپى. دانشگاه علوم بهزیستى و توانبخشى.
-Barbara F. Westmoreland/ Medical Neuroscience
-shumwaycook A.& Harak F./Motor control : Theory & Practical Application
-http://thebrain.mcgill.ca/
Motor control theories
تئوریهاى بسیارى در ارتباط با کنترل حرکت مطرح شده است که مهمترین آنها عبارتند از:
1-تئوری سلسله مراتب (Hierarchy Theory)
2-تئورى رفلکسى (Reflex Theory)
3-تئورى رفلکسى- سلسله مراتب (Hierarchy-Reflex Theory)
4-تئورى سیستمها (System Theory)
ابتدا سه تئورى اول به طور خلاصه مطرح مى گردد و تئورى چهارم که مربوط به تئورى سیستمها است به علت اهمیت و ارزشی که این تئوری در توجیه کنترل حرکتی دارد بیشتر تفسیر خواهد شد.
«تئورى سلسله مراتب» عقیده دارد که کنترل حرکتى به صورت درجه بندى شده از سطوح بالاتر روى سطوح پایین تر انجام مى گیرد به نحوى که هر سطح بالاتر،کنترل را روى سطح پایین تر اعمال مى کند. بر طبق این تئورى ایجاد حرکت درسطوح پایین تر، رفلکسى و کلیشه اى مى باشد و قادر نخواهد بود در شرایطى که محیط اقتضاء مى کند تغییر کند.برطبق این تئوری بالاترین مرکز عصبى اطلاعات لازم را جهت کنترل حرکت داراست.
«تئورى رفلکسى» بر اساس تحقیقاتى که شرینگتون در سال 1906 در مورد کنترل حرکتى انجام داده بود، پایه گذارى شد. به عقیده وى رفلکس ها واحدهاى ساختارى حرکات هستند و فعال شدن رفلکس ها به طور متوالى یا همزمان موجب بروز حرکت مى گردد. شرینگتون رفتارهاى پیچیده را هم، به زبان رفلکس هاى پیچیده و توالى ترکیبى و زنجیره اى آنها شرح داد. بدین ترتیب که هر پاسخ مى تواند به عنوان یک تحـریـ*ک موجب بروز پاسخهاى بعدى شده و از این طریق زنجیره اى ازرفلکس ها موجب بروز حرکات پیچیده تر مى شوند.
«تئورى رفلکس- سلسله مراتب» کنترل حرکتى را ناشى از رفلکس ها یى مى داندکه در سطوح سازمان بندى شده سلسله مراتب قرار گرفته اند و رفلکس ها نباید به عنوان تنها تعیین کننده کنترل حرکتى مورد توجه قرار گیرند، بلکه فقط یکى ازچندین فرآیند مهم در تولید و کنترل حرکت است. بر طبق این تئورى تعادل ووضعیت از رفلکس درجه بندى شده سازمان یافته نتیجه مى گردد که در حین رشد کنترل پوسچر ابتدا تحت کنترل Primitive Spinal Reflex است و در جریان تکامل تحت کنترل کورتکس قرار مى گیرد.
تئورى سیستمها و کنترل حرکت(System Theory & Motor Control)
تئوریهاى کنترل حرکت که در بالا مطرح شده است هر یک امتیازات ومحدودیت هاى خاصى دارد ولی ما در اینجا به مهمترین تئورى که تحت عنوان «تئورى سیستمها» یاد مى شود و وسیع ترین تئورى براى بحث کنترل حرکتى است با بسط بیشتری می پردازیم.تئوری سیستم ها نه فقط سیستم عصبى را در عمل کنترل حرکتى درنظر مى گیرد بلکه همچنین مشارکت سیستم عضلانى، سیستم اسکلتى و همچنین نیروى جاذبه و اینرسى نیز حایز اهمیت است و لذا رفتارهاى عادى واقعى را بهتر ازتئوریهاى دیگر پیشگویى مى کند.
محققین واژه «سیستم» را از مهندسى تکنولوژى اقتباس کرده اند و آن را براى شرح ارتباط مراکز مختلف نخاع و مغز که با هم و با استفاده از فیدبک کار مى کنند، به کار مى برند. براى فهم بهتر مدل سیستمها را به قسمتهاى کوچکتر تجزیه مى کنیم که هر قسمت به تنهایى نمود یک مدل محدود براى کنترل حرکتى است.
این قسمتهاعبارتند از:
سیستم سه بخشى مراکز بالاتر (کورتکس مغز، مخچه و عقده هاى قاعده اى)، مولد مرکزى الگوى حرکتى (Central Pattern Generator or CPG)که سیستم سطح نخاعى است، سیستم راه هاى نزولى و سیستم حلقه هاى فیدبکى بین واحدها.
تصویر ذیل جهت درک بهتر این تئوری کمک کننده است:
سیستم سه بخشى مراکز بالاتر:
سیستم سه بخشى شامل کورتکس مغزى، عقده هاى قاعده اى و مخچه است.عمل این سیستمها با هم براى طرح ریزى، شروع و تنظیم حرکت است. هر دو مرکزمخچه و عقده هاى قاعده اى با کورتکس مغزى تبادل اطلاعات مى نما یند. مخچه ازکورتکس حسى- حرکتى ورودى دریافت داشته و به کورتکس حرکتى خروجى ارسال مى دارد.عقده هاى قاعده اى نیز از کل کورتکس ورودى دریافت مى کنند وبیشترین خروجیها را به نواحى پره فرونتال و پره موتور مى فرستند.عقده هاى قاعده اى و تقریبا مخچه خروجى مستقیم براى نخاع ندارند اما از طریق راه هاى نزولى دیگر فعالیتهاى حرکتى سطوح نخاعى را تحت تأثیر قرار مى دهند.
البته مخچه مستقیما از طریق نورونهاى آوران اولیه و عقده هاى قاعده اى به طریق غیرمستقیم بر راه هاى نزولى اثر مى گذراند.
1-عقده هاى قاعده اى(Basal Ganglia):
نقش اصلى عقده هاى قاعده اى تنظیم پوسچر است و همچنین در کنترل حرکتى نقش دارند. بیماران با ضایعه عقده هاى قاعده اى، اختلال تعادلى و اختلال به صورت کندى و کمى حرکت و حرکات غیرارادى دارند.همچنین اختلال در تون عضلانى و رفلکس هاى پوسچرال به وجود مى آید.این بیماران قامت و تعادل غیرطبیعى دارند.اگرچه فلج نمى شوند ولى در هماهنگى حرکات مشکل دارند.بسیارى از محققین بر این عقیده اند که عقده هاى قاعده اى در آغاز انجام حرکات نقش ندارند بلکه در طرح ریزى و تعدیل فعالیتهاى حرکتى نقش دارند.
2- مخچه(Cerebellum):
نقش عملکردى مخچه شامل هماهنگى حرکات، اجراى حرکات و آموزشهاى حرکتى است. مخچه از ناحیه حسى اولیه و کورتکس مغزى ورودى دریافت مى کند.یک عمل مهم این مرکز مقایسه رفتارهاى حرکتى واقعى با رفتارى حرکتى که قصد انجام آن وجود دارد مى باشد.مخچه همچنین در تنظیم نسبى زمانبندى،توالى و تولید نیرو براى فعالیتهاى عضلانى شرکت مى کند.
این مرکز نقش مهمى در سازگارى رفتارهاى حرکتى و آموزشهاى حرکتى ایفا مى کند. یعنى اینکه توانایى تغییر برنامه حرکتى را در شرایط متغیر محیط دارد.مثلاً فردى که روى سطح یخى قدم مى گذارد تعادلش را از دست مى دهد.حال آنکه با اطلاعاتى در مورد شرایط سطح اتکا برنامه حرکتى را تغییر مى دهد، به نحوى که مرکز ثقل ب*دن پایین تر بیاید و یا سطح اتکا عریض تر گردد.در یادگیرى حرکتى ازاطلاعات و تجارب به دست آمده از آزمونهاى قبلى براى فعالیتهاى حرکتى بعدى استفاده مى شود.
3- کورتکس مغزى(Cerebral Cortex):
چهار منطقه حرکتى در اعمال حرکتى شرکت مى نمایند که عبارتند از:
* کورتکس حرکتى اولیه(Primary Motor Cortex)
* کورتکس پیش حرکتى(Premotor Cortex)
* کورتکس حرکتى تکمیلی(Supplementary Motor Cortex)
* کورتکس خلفى آهیانه اى(Posterior Parietal Cortex)
عکس زیر این چهار ناحیه مهم قشر مغز را که در کنترل حرکت نقش دارند نشان می دهد:
کورتکس حرکتى اولیه معادل منطقه 4 برودمن است.این منطقه فعالیتهاى عضلانى و همچنین مقدار نیروى مورد نیاز را براى کارآیى حرکت تنظیم مى کند.این منطقه در دست کارى اشیاء، چابکى حرکتى و کارآیى عمل مناسب نقش دارد.
کورتکس پیش حرکتى معادل منطقه 6 برودمن است و از آنجایى که به ساقه مغزخروجى مى دهد در کنترل عضلات پروگزیمال اندام و عضلات محورى نقش دارد.همچنین ممکن است فعالیتهاى حرکتى ب*دن را تنظیم نماید و به علاوه، درجهت گیرى ب*دن نسبت به اهداف خاص نقش دارد.
کورتکس حرکتى تکمیلى به کنترل پوسچر کمک مى کند و اعمال پیچیده حرکتى را طرح ریزى مى نماید.این منطقه در تنظیم حرکتى که عضلات پروگزیمال انجام مى دهند شرکت مى کند و برداشتن این منطقه روى حرکات دیستال مؤثر نیست.این قسمت از کورتکس به طور کلى، در تعدیل پوسچر و جهت گیرى ب*دن هم نقش دارد.
کورتکس خلفى آهیانه اى حرکات مورد نیاز براى دست یافتن به اهداف مورد نظررا تنظیم مى کند. این منطقه در فعالیتهاى دست، فعال مى گردد.خاصه وقتى که هیجان و توجه نیز در کار باشد.بعضى مطالعات فعالیت این منطقه را هنگام کاوش بینایى در پى یک هدف جالب توجه ثبت کرده اند. بنابراین، نقش این منطقه وابسته به هر دو کاوش بینایى و دستى در محیط است.
بیماران با ضایعه کورتکس خلفى آهیانه، در انجام دادن حرکات آموخته شده وهمچنین در انتخاب هدف مورد نظر مشکل دارند و ضایعه دو طرفه این منطقه باعث کاهش دستیابى از رفتارهاى محیطى مى گردد.
سیستمهاى نزولى:
این سیستم شامل راه هاى حرکتى پیرامیدال واکستراپیرامیدال مى باشد. سیستم پیرامیدال (هرمى) مربوط به راه هاى کورتیکواسپاینال است که تحت عنوان راه هرمى (PT)خوانده می شود.این راه علاوه بر اثراتى که روى نورونهاى قدامى و اینترنورونهاى نخاع مى گذارد،اهداف حرکتى و حسى دیگرى نیز دارد.
راه هاى اکستراپیرامیدال اصلى عبارتند از:
-راه وستیبولواسپاینال(Vestibulospinal Tract)
-راه تکتواسپاینال(Tectospinal Tract)
-راه رتیکولواسپاینال(Reticulospinal Tract)
-راه روبرواسپاینال(Rubrospinal Tract)
راه هاى هرمی و خارج هرمى بعدا در پست ها یی جداگانه تفسیر خواهند شد و همچنین اثرات این راه بر نخاع و عضلات اسکلتى همراه با ذکر لامیناهاى نخاعى توضیح داده می شوند.
مولد مرکزى الگوى حرکتى (CPG):
محققین نقش مراکز نخاعى را در تنظیم حرکت نشان داده اند.قوس رفلکسى یا مدل پاسخ به محرک، اساسى براى فهمیدن فعالیتهاى سطح نخاعى است.به طورى که یک تحـریـ*ک خارجى، باعث بروز یک پاسخ حرکتى قابل پیشگویى وکلیشه اى مى گردد.
«Grinller» وجود یک مولد مرکزى را در سطح نخاع ثابت کرد.این مولد نمود یک گروه نورونى است که از قبل فعالیتهاى حرکتى بعدى را «صف بندى زمانى» و«صف بندى فضایى» مى کند.این مولد مى تواند بدون فیدبک محیطى فعال گردد.«Grinller» تصور کرد که بسیارى از برنامه هاى حرکتى مثل راه رفتن، در CPG قراردارد، با این مدرک که در آزمایشا تش مشاهده کرد که یک حیوان نخاعى مى تواند حرکت کند.
تفسیر حرکت و کنترل پوسچر بر اساس تئورى سیستمها
اگر به مبحث تعادل و وضعیت برگردیم، طبق فرضیه سیستمها هر فعالیتى حاصل تداخل عمل فرد، محیط و هدف است و توانایى ما براى کنترل وضعیت ب*دن در فضا نتیجه فعالیتهاى همزمان سیستمهاى عصبى- عضلانى-اسکلتى (Neuromusculoskeletal System)است که مجموعا سیستم کنترل پوسچرنامیده مى شوند.
براى توصیف حرکت و کنترل پوسچر به کمک تئورى سیستمها مى توانیم به چهار اصل زیر اشاره نماییم:
1-عمل متقابل سیستمهاى کنترل کننده پوسچر یک شبکه حلقوى را تشکیل مى دهند.در تئورى سیستمها عوامل حسى- حرکتى دخیل در کنترل پوسچر با هم ارتباط حلقوى دارند و از لحاظ اهمیت قابل درجه بندى نیستند.ارتباط متقابل سیستمهاى حسى در کنترل پوسچر بستگى به هدف و شرایط محیطى دارد و هرسیستم حسى برتر در هر لحظه سیستمى است که اطلاعات دقیق ترى از وضعیت محیط در دسترس قرار دهد.
2- همه حرکات براى رسیدن به اهداف خاصى سازمان بندى مى گردند. به عنوان مثال، هدف کنترل پوسچر، حفظ مرکز ثقل روى سطح اتکا است و کلیه پاسخهاى حرکتى مربوط به کنترل پوسچر به منظور رسیدن به این هدف تنظیم مى شوند.
البته تنظیم پاسخهاى حرکتى مستلزم دخالت فعالانه فرد و آگاهى او نسبت به نتیجه حرکاتش مى باشد. فیزیوتراپیست ها یى که مدل سیستمها را پذیرفته اند باتسهیل و تنظیم اجزاى مختلف حرکت، فعالیتهاى متنوع فرد را از طریق یادگیرى امکان پذیر مى سازند.چنین تنوعى براى پاسخگویى به شرایط متفاوت محیطى ورسیدن به اهداف گوناگون لازم است.
3- واحدهاى بنیادى حرکت شامل سینرژیهاى از پیش تعیین شده هستند.درمدل سیستمها واحدهاى اصلى حرکت مربوط به فعالیت سینرژیهاى گروهى عضلانى هستند که از پیش برنامه ریزى شده اند.زمانبندى فعالیت عضلانى در یک سینرژى ثابت و دقیق است، به نحوى که هر عضله در زمان و مکان معینى واردعمل مى شود.این گروه بندى عضلانى نقش سیستم عصبى را در پاسخ به اطلاعات حسى و حدود فرامین حرکتى به مقدار زیادى تسهیل کرده است.
۴-در کنترل پوسچر عمل متقابل بین سیستمهاى حسى، انعطاف پذیر بوده ومتأثر از اطلاعات حسى هر یک از سیستمهاست. در مدل سیستمها، کنترل تعادل یک عمل دینامیک است که از ورودیهاى حسى چند گانه استفاده مى نماید.
پاسخهاى حرکتى در این مدل انعطاف پذیر، سازش پذیر و پاسخگوى تغییرات مقتضى محیط مى باشند. پاسخ به یک تحـریـ*ک بستگى به شرایط مختلف محیطى دارد و در شرایط متفاوت، یک تحـریـ*ک مى تواند باعث بروز پاسخهاى متفاوت گردد.همانطور که مى دانیم سیستم عصبى براى کنترل پوسچر از سه منبع حسى استفاده مى کند. این سه منبع شامل اطلاعات بینایى، وستیبولار و سوماتوسنسورى است.
اطلاعات سوماتوسنسورى شامل حس وضعیت مفاصل و حس محیطى است. سیستم عصبى باید در مورد اینکه کدام حس اطلاعات صحیح ترى از محیط و وضعیت ب*دن نسبت به محیط را ارائه مى دهد، تصمیم بگیرد.به کمک این اطلاعات سیستم عصبى از وضعیت مرکز ثقل ب*دن نسبت به جاذبه و از شرایط سطح اتکاء مطلع مى گردد و پاسخ حرکتى مناسبى را براى جا به جا کردن مرکز ثقل ب*دن و رسیدن به تعادل فعال مى کند.
از امتیازات دیگر این تئورى ذکر این مسأله است که حرکات صرفا توسط خروجى سیستم عصبى کنترل نمى گردند بلکه این خروجى توسط یک سیستم مکانیکال ب*دن نیز پالایش مى گردد و لذا تراپیست در موقع اصلاح کنترل حرکتى باید به نقش اصلاح سیستم ماسکلو اسکلتال همانند سیستم عصبى توجه نماید. به عبارت دیگر این تئورى بیان مى کند که ارزیابى و درمان فقط نباید روى یک سیستم منفرد که در کنترل حرکتى نقش دارد متمرکز شود، زیرا آسیب نتیجه تداخل بین سیستمهاى چند گانه است.
منبع:
از کتاب ساختار و عملکرد سیستم عصبی-عضلانی به ترجمه و تدوین نویسنده وبلاگ(فیزیوتراپیست ابراهیم برزکار).چاپ فجر.بهار ۱۳۸۵(چاپ اول)
منابع (References)
-نجاتى، وحید. پوسچر و بالانس. پایان نامه جهت اخذ کارشناسى فیزیوتراپى. دانشگاه علوم بهزیستى و توانبخشى.
-Barbara F. Westmoreland/ Medical Neuroscience
-shumwaycook A.& Harak F./Motor control : Theory & Practical Application
-http://thebrain.mcgill.ca/
