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幫助科學(xué)家解決神經(jīng)系統(tǒng)、感覺和肌肉骨骼系統(tǒng)以及身體在物理中的運(yùn)動之間的功能聯(lián)系問題
皮質(zhì)主要負(fù)責(zé)運(yùn)動的加工(如運(yùn)動計劃),而皮質(zhì)下區(qū)域負(fù)責(zé)動作完成,因而,皮質(zhì)下區(qū)域的損傷也會造成運(yùn)動障礙。
小腦對達(dá)成運(yùn)動目標(biāo)有重要的作用,體現(xiàn)在其對主動肌及拮抗肌的時間安排上:當(dāng)個體想要通過運(yùn)動達(dá)到目標(biāo)時,主動肌爆發(fā),拮抗肌被抑制,而抵達(dá)目標(biāo)后,不需要再運(yùn)動,拮抗肌的抑制被解除。換個角度看,預(yù)期(如預(yù)期刺激何時會到來)和時間控制(肌肉的激活與抑制的時間序列)對協(xié)調(diào)運(yùn)動來說是非常關(guān)鍵的。此外,小腦蚓部對涉及軸向肌肉(控制身體軀干的肌肉)的協(xié)調(diào)功能尤為重要,這一區(qū)域?qū)凭淖饔糜绕涿舾小?/span>
之前學(xué)到,基底神經(jīng)節(jié)由五個核團(tuán)組成:尾狀核、殼核、蒼白球、丘腦底核及黑質(zhì),幾乎所有的傳入神經(jīng)都止于尾狀核和殼核(二者被合稱為紋狀體)?;咨窠?jīng)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜:黑質(zhì)致密部會通過不同的受體激活(多巴胺受體D1)或是抑制(多巴胺受體D2)紋狀體;紋狀體可以直接抑制蒼白球內(nèi)側(cè)部分和黑質(zhì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的部分(以下簡稱二者為“核團(tuán)”),也可以通過蒼白球外側(cè)部分和丘腦底核輸出到核團(tuán)(復(fù)雜的加工過程如下:紋狀體抑制蒼白球外側(cè)部分,蒼白球外側(cè)部分會抑制丘腦底核和核團(tuán),而丘腦底核又會興奮核團(tuán);核團(tuán)會抑制丘腦,丘腦會興奮皮質(zhì)。也就是說,蒼白球外側(cè)部分如果被紋狀體抑制,則其對丘腦底核和核團(tuán)的抑制減弱,且丘腦底核對核團(tuán)的興奮增加,核團(tuán)興奮性增加意味著對丘腦的抑制增強(qiáng),丘腦對皮質(zhì)的興奮減弱,可能會導(dǎo)致缺失主動運(yùn)動的障礙)。
基底神經(jīng)節(jié)能夠幫助各種運(yùn)動計劃協(xié)調(diào)沖突,在未選定出的運(yùn)動計劃前,能夠保持皮質(zhì)表征激活而不引起肌肉活動,隨著計劃的篩選,基底神經(jīng)節(jié)會減弱特定的神經(jīng)元的抑制,使運(yùn)動計劃被執(zhí)行。