Fisiologia do Sistema NervosoMotricidade Somática: Cerebelo
Profa Dra Eliane ComoliDepto Fisiologia
FMRP-USP
ROTEIRO DE AULA TEÓRICA:
Motricidade Somática – Cerebelo
1. Organização do Cerebelo segundo as aferências: vestíbulo-cerebelo,
espino-cerebelo e córtico-cerebelo.
2. Projeções ascendentes e descendentes do cerebelo.
3. Alças Córtico-cerebelares e suas funções no ajuste da coordenação
dos membros superiores; na identificação do erro motor, na correção
imediata do movimento e na coordenação fina dos padrões dos
movimentos coordenados.
4. Detecção e Correção do Erro motor
5. Organização geral das conexões neurais no cerebelo
Células de Purkinje, células granulares e circuito local;
Fibras Musgosas e Fibras Trepadeiras
6. Correção do Erro e Aprendizado Motor.
7. Disfunções Cerebelares: ataxias cerebelares
Porque essa aula é importante para o curso de medicina?
Cerebeloinfluencia na coordenação dos movimentos modificando o padrão de
atividade dos neurônios motores superiores e dando estabilidade ao
tronco através das suas projeções descendentes.
Cerebeloforma o teto do quarto ventrículo.
CerebeloPropicia uma execução precisa e efetiva do movimento proposto:
sinergia do movimento; manutenção da postura em relação à posição no
espaço; manutenção do tônus muscular.
Capaz de receber impulsos de regiões do CNS associadas à função motora,
ter capacidade integrativa para análise sinais sensoriais e motores e
possuir conexões feed-backs para essas fontes de sinais.
Cerebelo
Manto cinzento superficial interno
(Córtex cerebelar), substância
branca (substância medular) abaixo
da substância cinzenta superficial, e
núcleos cerebelares profundos
mergulhados na substância branca.
Núcleos Cerebelares Profundosvia de saída (excitatória)
Núcleo Denteado
Núcleos Interpostos
Núcleo Fastigial
Vias de entrada cerebelaresPedúnculo cerebelar inferior: fibras vestíbulo-cerebelares, espino-cerebelares e
olivo-cerebelares
Pedúnculo cerebelar médio: reticulo-cerebelar, ponto-cerebelar.
Pedúnculo cerebelar superior: trigêmino-cerebelar, rafe, locus coeruleus.
Organização do Cerebelosegundo domínio das aferências :
b. Espino-Cerebelo Via espino-cerebelar informa sobre fusos musculares e mecanorreceptores
que monitoram a posição e movimento do corpo diretamente da medula espinhal.
Status da musculatura axial (tônus muscular) e grau de flexão e extensão.
Está relacionada com os movimentos dos músculos distais (movimentos grosseiros dos
membros ao caminhar (lateral); e movimento dos músculos proximais e regulação dos
movimentos dos olhos em resposta às aferências vestibulares.
a. Vestíbulo-Cerebelo Via vestibulo-cerebelar informa sobre
labirinto do ouvido através da
aferências dos núcleos vestibulares.
Status da posição da cabeça
Está relacionada com a
regulação dos movimentos relacionados com
manutenção da postura e equilíbrio
(estabilidade do tronco).
c. Córtico-Cerebelo Via cortico-cerebelar é a principal fonte de
aferências do cerebelo; é retransmitida aos
núcleos pontinos antes de entrar no cerebelo.
Aspectos do planejamento, organização e
coordenação das respostas motoras.
Está relacionada com a regulação de movimentos
que exigem grande habilidade (planejamento e
execução de sequências de movimento temporal e
espacialmente complexos.
Está relacionada com a coordenação visual de um movimento em
curso é uma função do córtico-cerebelo importante.
Organização do Cerebelosegundo domínio das aferências :
n.grácil e n.cuneiforme n.olivares
Cerebelo é capaz de receber impulsos de regiões do CNS
associadas à função motora, ter capacidade integrativa para análise de
sinais sensoriais e motores e possuir conexões feed-backs para essas fontes de sinais.
Aferências e Eferências do CerebeloCerebelo
a. recebe informações
sobre o plano de
movimento;
b. recebe informações
sobre o desempenho
motor;
c. recebe informações
vestibulares, auditivas e
oculares
Cerebelod) projeta-se para o
córtex para corrigir
os movimentos;
e para o sistema motor
descendente
para estabilidade
do troncoInformações
sensoriais medulares
e trigeminais
usadas na coordenação automática da função motora somática,
regulação do tônus muscular, e a manutenção do equilíbrio.
Aferências do Cerebelo
Projeções Descendentes do Cerebelo:Eferências Vestibulocerebelares e Espinocerebelares
Ajustes Posturaispara a estabilidade do tronco
(tônus muscular);ajustes da posição dos olhos
e da cabeça
Núcleo Fastigial
Projeções ascendentes do Cerebelo para o Córtex
A via de saída é através
dos núcleos cerebelares
profundos; e entrada no
córtex cerebelar.
Cerebelo atinge o córtex via
VA/VL acessando neurônios
motores que organizam a
sequência de movimentos
voluntários complexos.
Alça Córtico - Cerebelar
Núcleo Denteadoplanejamento, iniciação e
coordenação da resposta motora
Núcleos Interpostoscoordenação e execução de
movimentos dos braços
Papel do Cerebelo
A função do cerebelo é modificada pela experiência; papel
importante no aprendizado de tarefas motoras.
coordenação da atividade motora:regulação do tônus muscular;
movimentos automáticos e balanço;mecanismos que influenciam e
mantém o equilíbrio
é detectar a diferença entre o movimento intencional e o movimento real = erro motor;
através de suas projeções reduzir o erro
Alças do Cerebelo para o Córtex via tálamo são topograficamente organizadas.
O cerebelo projeta-se para neurônios
motores superiores do Córtex Motor
Primário e Pré-Motor Associativo.
Tais neurônios motores corticais
superiores organizam a sequência
de contrações musculares
subjacentes aos movimentos
voluntários complexos.
(córt-espinhal e córt-cerebelar)
Essa conexão faz a coordenação
dos movimentos dos membros
superiores, detecção do erro
motor e correção imediata do
movimento coordenado.
Correção do Erro
Numa perspectiva motora as alças
cortico-cerebelares realizam a estabilidade
do troco (vias descendentes), a coordenação
fina de padrões complexos de movimentos coordenados (vias ascendentes).
1. Informações corticais do movimento
intencionado
2. Informações propioceptivas –
movimento real
3. Células de Purkinje – modulação
das eferências cerebelares
4. Núcleos Profundos – projeções
eferentes excitatórias para o
córtex (feed back corretivo)
e projeções descendentes.
Arranjo interno de fibras e Células no Córtex Cerebelar
Células de Purkinjeprincipal alvo das aferênciasprojetam para n. profundos
Fibras aferentes (+)Glomérulo
Interneurônioscélulas estrelada,
de Golgi e em cesto
Organização Geral das conexões neurais
do CerebeloAxônios que
deixam os
cerebelo (+)
Axônios
que entram
no Cerebelo (+)
Núcleos profundos
do Cerebelo
Córtex Cerebelar
Célula de Purkinje (-)
Modulação da
excitabilidade
cerebelar/ controla o
movimento
Fibras Trepadeirassão provenientes dos núcleos olivares. Conectam-se diretamente com as Células de Purkinje.
Uma fibra trepadeira é excitatória
(Aspartato) e conecta-se com uma única
Célula de Purkinje, através de centanas de
sinápses muito poderosas (geram PEPS
muito grandes e abertura de canais de
Ca+2 sensíveis a voltagem).
Estabelecem sinápses indiretas
com as Células de Purkinje
através das células granulares.
Fibras Musgosas e Células Granularessão provenientes dos n. pontinos, medula espinhal e aparelho vestibular.
Células Granulares originam
axônios especializados
(fibras paralelas) que ascendem
até camada molecular e se bifurcam
(ramos em T) e fazem sinápses excitatórias
(Glutamato) com a Célula de Purkinje.
Glomérulo Cerebelarfibras musgosas, dendritos de células granulares, dendritos de
células de Golgi, terminais axonais de células de Golgi
Célula de Golgi recebem aferências
das fibras paralelas e musgosas
(excitatórias) e fornece a retroação
inibitória (GABA) às células
granulares que pode limitar
a duração do impulso das células
granulares. Inibição feed-back.
Células de Purkinje e Núcleos Profundosdestino das fibras que entram no cerebelo
A Célula de Purkinje conecta-se com
os núcleos profundos do cerebelo
através de projeções GABAérgicas
exercendo efeito modulatório sobre a
excitabilidade dos Núcleos
Profundos, via receptores
Glutamatérgicos tipo AMPA
Núcleos Cerebelares Profundos
recebem aferências inibitórias das Células de
Purkinje e aferências excitatórias de colaterais
das fibras musgosas e fibras trepadeiras.
Compôem a via de saída do cerebelo.
Circuito Local
Células estreladas e
Células em Cesta
recebem aferências das
fibras paralelas e inibem as
Células de Purkinje;
podem limitar a distribuição
espacial da atividade das
Células de Purkinje.
converge sobre dendritos e corpo celular das Células de Purkinje e
modula sua atividade
Coordenação do Movimento em CursoO cerebelo é uma estrutura que monitora e regula = sua atividade neuronal muda continuamente durante o curso do movimento.
Célula de Purkinjeem repouso
em movimento alternante
Célula do Núcleo Profundo em repouso
em movimento alternante
Movimentos alternantes rápidos resultam em inibição transiente da atividade tônica das Células de Purkinje e dos Núcleos Profundos do Cerebelo.
Correção e Aprendizado MotorMudanças no padrão de resposta das células de Purkinje em função do movimento
constitui a resposta cerebelar de correção do movimento (entre movimento
intencional e movimento real).
Repetição de uma determinada resposta pode levar a mudanças na plasticidade
sináptica envolvendo células de Purkinje (alterações na excitabilidade) e seus sinais
feed-back para as estruturas distais como o córtex cerebral. .
Fibras Trepadeirassão provenientes dos núcleos olivares.Correção do erro motor.
Fibras Trepadeiras fazem a
retransmissão da mensagem proprioceptiva
informando sobre a retroação sensorial
do movimento iniciado.
Isso pode propiciar o ajuste na efetividade
das conexões das fibras paralelas
na Célula de Purkinje, regulando a
intensidade com que esse grupo de células
inibe os núcleos profundos do cerebelo
(que contribuíram para a falha do movimento).
Produz redução da duração nas respostas das Células de
Purkinje às aferências das fibras musgosas-paralelas.
1. Fortalecimento da sinápse entre fibra
trepadeira e Célula de Purkinje:
grande PEPS na célula de Purkinje,
aumenta muito o influxo de cálcio.
2. Enfraquecimento na sinápse entre fibra
paralela e Célula de Purkinje:
endocitose dos receptores AMPA
LTD – Long Term Depression
Fibras Trepadeiras
Com a repetição do movimento a LTD podem se
transformar em memória de curta duração = aprendizado motor.
Assim, após um ato motor ter sido realizado várias vezes,
ele se torna cada vez mais preciso/coordenado.
Disfunções Cerebelaresexibem erros persistentes do movimento e do aprendizado motor;
provocadas por lesões com danos temporários ou não;degenerações cerebelar, condição crônica e progressiva.
quando os mecanismos de feed-back cerebelares se rompem, emergem desordens do movimento do lado do
corpo ipsilateral à lesão cerebelar.
Disfunções Cerebelares
Ataxiaserros de amplitude, força (dismetria) e direção do movimento
resultando em perda da coordenação muscular naprodução dos movimentos suaves
Hipotoniadiminuição do tônus muscular
Falta de coordenação dos movimentos em curso – asinergia).
Nistagmo, ataxia (falta de coordenação voluntária)
Perda do tônus muscular e tremores durante o movimento.
Decomposição do movimento
Cerebellar Ataxia---Suzy pt Aug 10, 2015https://www.youtube.com/watch?v=Ozwq32dW3cc
Living with Ataxiahttps://www.youtube.com/watch?v=bKyYTzdHv2I
Making the Best of It: Living with Sporadic Spinocerebellar Ataxiahttps://www.youtube.com/watch?v=obGxqCfyNd4
Living with Late-Onset Cerebellar Ataxiahttps://www.youtube.com/watch?v=mYwKGGbQhmQ
Doença de Machodo-Joseph – Dra Laura Jardim, geneticista de Porto Alegre, 2012https://www.youtube.com/watch?v=pFotE5smjWY
Mais um passo para travar a doença de Machado-Josephhttps://www.youtube.com/watch?v=3mMEG0FQowo
Motor Arms Motor Legs Limb Ataxia -after a strokehttps://www.youtube.com/watch?v=eYvs-bLUa2M
Alças Corticais do Movimento
Alças corticais com os Núcleos da Base:sinais integrados quanto à:Seleção de açõesMotivaçãoHábitos
Via Córtico-espinhal:Sinais integrados do programa motor
Alças Corticais com o Cerebelo:sinais integrados quanto à:PropriocepçãoPadrões temporaisSinalização de erro motor
Porque essa aula é importante para o curso de medicina?
Questões de Neurofisiologia para serem respondida após a aula
1. Um paciente apresenta redução da expressão facial, movimentos
espontâneos (mais lentos que o normal) mais claramente notáveis quando
o paciente caminha, fala monótona, aumento do tônus muscular dos braços
e tremor rítmico (4 a 7 hertz) nos dedos.
Qual a doença desse paciente? Explique a causa?
2. Paciente relata perda gradual de destreza em ambas as mãos em função do
tremor ao tentar realizar atividades manuais finas, que evoluiu com lentificação
dos movimentos e dificuldade de marcha. A prescrição foi o uso de levodopa,
sem melhora alguma após meses.
Explique a situação do paciente.
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