מפות מנוע

Overview

מקור: מעבדות של ג'ונאס ט. קפלן ושרה גימבל – אוניברסיטת דרום קליפורניה

עיקרון אחד של ארגון המוח הוא המיפוי הטופוגרפי של המידע. במיוחד בקליפת המוח החושית והמנועית, אזורים סמוכים במוח נוטים לייצג מידע מחלקים סמוכים של הגוף, וכתוצאה מכך מפות של הגוף לידי ביטוי על פני השטח של המוח. המפות החושיות והמנוע העיקריות במוח מקיפות סולקוס בולט המכונה סולקוס מרכזי. קליפת המוח הקדמית של הסולקוס המרכזי ידועה בשם הג'ירוס הטרום-מרכזי ומכילה את קליפת המוח המוטורית העיקרית, בעוד קליפת המוח האחורית של הסולקוס המרכזי ידועה כג'ירוס הפוסט-מרכזי ומכילה את קליפת המוח החושית העיקרית (איור 1).

Figure 1
איור 1: מפות חושיות ומנועיות סביב סולקוס המרכזי. קליפת המוח המוטורית העיקרית, המכילה מפת מנוע של משפיעי הגוף, היא קדמית לסולקוס המרכזי, בgyrus הקדם-מרכזי של האונה הקדמית. קליפת המוח הסומסתטית העיקרית (החושית), המקבלת מידע על מגע, כאב וטמפרטורה מהחלקים החיצוניים של הגוף, ממוקמת אחורית לסולקוס המרכזי, ב gyrus שלאחר צנטרי של האונה הקודקודית.

בניסוי זה, דימות מוחי פונקציונלי משמש כדי להדגים את מפת המנוע בgyrus precentral. מפה זו נקראת לעתים קרובות המונקולוס המוטורי, שהוא לטינית עבור "אדם קטן", כי זה כאילו יש גרסה קטנה של העצמי מיוצג בחלק זה של המוח של האדם. מאפיין מעניין אחד של מפה זו הוא כי שטח קליפת המוח יותר מוקדש לחלקי גוף הדורשים שליטה עדינה יותר, כגון הידיים והפה, אשר גורם ייצוג לא פרופורציונלי של נספחים אלה בקליפת המוח. כמו כן, בגלל האנטומיה של המערכת המוטורית, הנוירונים השולטים בצד ימין של הגוף נמצאים בקליפת המוח המוטורית העיקרית השמאלית, ולהיפך. לכן, כאשר משתתף בניסוי מתבקש להזיז את יד ימין או רגלו, צפויה הפעלה מוגברת על gyrus הקדם-מרכזי השמאלי שלהם.

בניסוי זה, המשתתפים מתבקשים להזיז לסירוגין את ידיהם ורגליהם, בצד שמאל וימין, בעוד פעילות המוח שלהם נמדדת עם fMRI. מכיוון שאות ה- fMRI מסתמך על שינויים בתחמון הדם, שהם איטיים בהשוואה לתנועות שהמשתתפים מבצעים, תקופות התנועה מופרדות עם תקופות של דממה כדי להבטיח שניתן יהיה להבחין בין התנאים השונים זה לזה ומקווי הבסיס למנוחה. כדי להשיג תזמון מדויק של התנועות, המשתתפים מונחים מתי להתחיל ולסיים כל תנועה עם רמז חזותי. השיטות בסרטון זה דומות לאלה המשמשות מספר מחקרי fMRI שהדגימו סומטוטופיה בקליפת המוח המוטורית העיקרית. 1,2

Procedure

1. לגייס 20 משתתפים.

  1. אשר כי המשתתפים אין היסטוריה של הפרעות נוירולוגיות או פסיכולוגיות.
  2. אשר כי כל המשתתפים ימניים באמצעות שאלון ידית.
  3. כדי להבטיח שהמשתתפים יוכלו לראות את הרמזים החזותיים כראוי, ודא שיש להם נורמלי או מתוקן לראייה רגילה.
  4. ודא שלמשתתפים אין מתכת בגופם. זוהי דרישת בטיחות חשובה בשל השדה המגנטי הגבוה המעורב fMRI.
  5. מאז fMRI דורש שוכב בחלל הקטן של הסורק משעמם, לאשר כי המשתתפים אינם סובלים קלסטרופוביה.

2. הליכי טרום סריקה

  1. מ

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

בניסוי זה, החוקרים מדדו את פעילות המוח עם fMRI, בעוד המשתתפים הזיזו את ידיהם או רגליהם. ניתוח סטטיסטי של השינויים בזרימת הדם מיוצג על ידי צבעים שונים על פני השטח של מוח האטלס הסטנדרטי. הצבעים מזהים את הווקסלים, שמסלול הזמן שלהם התאים בצורה הטובה ביותר לקורס הזמן החזוי עבור מ?...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

תוצאות אלה מדגימות את הארגון הסומטוטופי, או ממופה הגוף של קליפת המוח המוטורית העיקרית האנושית. למיפוי זה יש השלכות על האופן שבו נזק למוח משפיע על התנועה. לדוגמה, נזק לג'ירוס הקדם-מרכזי השמאלי מוביל לקושי להזיז את הצד הימני של הגוף, וחלקים ספציפיים של קליפת המוח המוטורית העיקרית המושפעת יכו?...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

References
  1. Lotze, M., et al. fMRI evaluation of somatotopic representation in human primary motor cortex. Neuroimage 11, 473-481 (2000).
  2. Rao, S.M., et al. Somatotopic mapping of the human primary motor cortex with functional magnetic resonance imaging. Neurology 45, 919-924 (1995).
  3. Velliste, M., Perel, S., Spalding, M.C., Whitford, A.S. & Schwartz, A.B. Cortical control of a prosthetic arm for self-feeding. Nature 453, 1098-1101 (2008).
Tags
Motor MapsPrimary Motor CortexTopographical MapMotor HomunculusPrecentral GyrusCortical RepresentationsInverted ArrangementFiner Voluntary Motor ControlLeft Primary Motor CortexRight Primary Motor CortexFunctional NeuroimagingFMRIBrain Activity Measurement

Skip to...

0:00

Overview

1:37

Experimental Design

4:24

Running the Experiment

7:18

Data Analysis and Representative Results

9:04

Applications

10:38

Summary

Videos from this collection:

article

Now Playing

מפות מנוע

Neuropsychology

27.3K Views

article

המוח המפוצל

Neuropsychology

68.0K Views

article

פרספקטיבות על נוירופסיכולוגיה

Neuropsychology

11.9K Views

article

קבלת החלטות ומשימת ההימורים באיווה

Neuropsychology

31.7K Views

article

תפקוד מבצעי בהפרעת ספקטרום האוטיזם

Neuropsychology

17.4K Views

article

אמנזיה אנטרוגרדית

Neuropsychology

30.1K Views

article

קורלציה פיזיולוגית של הכרה רגשית

Neuropsychology

16.0K Views

article

פוטנציאלים הקשורים לאירועים והמשימה המוזרה

Neuropsychology

27.2K Views

article

שפה: N400 באי התאמה סמנטית

Neuropsychology

19.3K Views

article

למידה וזיכרון: משימת הזיכרון-לדעת

Neuropsychology

17.1K Views

article

מדידת הבדלי חומר אפור עם מורפומטריה מבוססת ווקסל: המוח המוזיקלי

Neuropsychology

17.1K Views

article

פענוח תמונות שמיעתיות עם ניתוח תבניות רב-תכליתיות

Neuropsychology

6.4K Views

article

תשומת לב חזותית: חקירת fMRI של בקרת קשב מבוססת אובייקט

Neuropsychology

40.1K Views

article

שימוש בהדמיית טנזור דיפוזיה בפגיעה מוחית טראומטית

Neuropsychology

16.6K Views

article

שימוש ב- TMS למדידת עירור מוטורי במהלך תצפית פעולה

Neuropsychology

9.9K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved