previous pauseresume next

سیستم عملکرد مخچه و ساختار آن (۱)

تصویرکوچک: 

مخچه تنها % ۱۰از حجم مغز را اشغال می کند اما بیش از نیمی از نورون های آن را شامل می شود .ساختار آن متشکل از یک سری واحدهای عادی تکرار شونده است که هر یک دارای میکرومدارهای پایه یکسانی می باشند .نواحی مختلف مخچه تصاویری از بخش های مختلف مغز و نخاع دریافت و به سیستم های حرکتی مختلف منعکس و منتقل می کنند .علاوه بر این، شباهت معماری و فیزیولوژی در تمام نواحی مخچه نشان می دهد که نواحی مختلف مخچه عملیات محاسباتی یکسانی را بر روی ورودی های مختلف انجام می دهند. نشانه های آسیب مخچه در انسان و حیوانات آزمایشگاهی به وضوح نشان می دهد که مخچه در کنترل حرکت نقش دارد .لذا، این نشانه ها را به دلیل شناخته شده بودن، اهمیت آنها برای کادر درمانی و نیز
نشان دادن نقش دقیق مخچه در رفتار کنترلی بیان می کنیم .هدف از مطالعه مخچه شناسایی چگونگی تاثیر اتصالات و فیزیولوژی نورون های مخچه ای در عملکرد مخچه می باشد .بخش عمده ای به بررسی ابعاد فیزیولوژیکی و آناتومیکی مخچه می پردازد.
در نهایت، رابطه ای بین عملکرد مخچه ای و مفاهیم تئوریکی مدلهای داخلی کنترل حرکت ارائه می شود .اصل اساسی تحقیقات مخچه آن است که این نمایش های داخلی از دنیای خارج در مخچه اعمال می شود .مخچه می تواند عملکرد حرکتی را با استفاده از قابلیت های یادگیری تغییر مدلهای داخلی برای تطبیق با هر تغییری در عوامل موثر در حرکت تنظیم نماید .لذا در نتیجه گیری این فصل به بحث در مورد یادگیری مخچه و رابطۀ احتمالی آن با مدلهای داخلی می پردازیم.
بیماریهای مخچه ای دارای علائم و نشانه های مشخصی هستند ناهنجاریهای مخچه انسان منجر به اختلال در حرکات نرمال می شود که این موضوع توسط Joseph درسال ۱۸۹۹مورد بررسی قرار گرفته است .این اختلالات قابل مقایسه با آسیب های ناشی از صدمات کرتکس می باشند .نمی توان ساختار و عملکرد نرمال مخچه ای را به نشانه های آسیب های مخچه ای در انسان مرتبط نماییم، اما واقعیت آن است که حرکات بیشتر دچار اختلال می شوند و از بین نمی روند و ذات این اختلالات می تواند نشانه های مهمی از عملکرد مخچه را بدست دهند. ناهنجاری های مخچه ای را می توان در چهار گروه مشاهده نمود .اولین گروه هایپوتنیا ، که نوعی مقاومت کاهش یافته در برابر جابجایی غیرفعال ماهیچه می باشد .هایپوتنیا را همچنین می توان رفلکس های آونگی( پاندولی )نیز نامید .معمولاا پا بلافاصله بعد از تحریک از طریق ضربۀ چکش رفلکسی بر روی تاندون پاتلار به حالت استراحت باز می گردد .اما در بیمارانی که دارای نقص و بیماریهای مخچه ای هستند، ممکن است پا قبل از رسیدن به حالت استراحت تا حدود ۸بار نوسان نماید. نشانه دوم ، astasia-abasiaیا توانایی ایستادن یا راه رفتن می باشد . Astasiaاز دست دادن توانایی حفظ ماهیچه پایدار یا وضعیت بدن در مفاصل مختلف می باشد . Abasiaنیز از دست دادن توانایی حفظ تعادل در برابر جاذبه زمین می باشد .هنگام نشستن یا ایستادن، بسیاری از بیماران مخچه ای این امر را
با باز نمودن پاها، که در واقع تلاشی برای پایدار سازی تعادل از طریق افزایش سطح اتکا می باشد، جبران می نمایند .آنها پاهای خود را بصورت نامنظم حرکت داده و در نهایت می افتند. نشانه سوم ataxiaمی باشد، اجرای غیرعادی حرکات خودآگاهانه چند مفصلی، که ویژگی آنها عدم هماهنگی می باشد .بیماران در آغاز پاسخ با ماهیچه های آسیب دیده و کنترل اندازه حرکت اختلال حرکتی و نرخ و نظم حرکات تکراری دارای مشکل می باشند.این آسیب که در ابتدا توسط Babinskiتشریح شد، عمدتاا هنگامی مشاهده می شود که بیمار تلاش می کند حرکات سریعی مانند لمس نمودن پشت و کف دست با دست دیگر را انجام دهد .بیمار قادر به حفظ یک ریتم ثابت و یا ایجاد مقدار نیروی مناسب نمی باشد، نشانه ای که از آن به عنوان ( dysdiadochokinesiaدر یونانی به معنای نقص در حرکات سریع نیز یاد می شود (Holmesهمچنین اظهار نمود که بیماران در زمانبندی اجزای حرکات پیچیده و چند مفصلی (تجزیه حرکت) خطاهایی داشته و معمولاا در ایجاد اتصالات مجاور
در برابر نیروهای تولید شده توسط حرکاتی با اتصال انتهایی دچار نقص می شوند . چهارمین گروه از نشانه ها بیماری مخچه ای تشکیل نوعی لرزه در انتهای حرکت می باشد، هنگامی که بیمار تلاش می کند تا حرکت را با استفاده از ماهیچه های مخالف متوقف نماید .این لرزش عمل نتیجه یک سری از اصلاحات همراه با خطای حرکت ها می باشد .هنگامیکه یک حرکت به اشتباه در جهتی نادرست آغاز می شود، تلاش برای اصلاح حرکت مکرراا ناموفق بوده و دست ها بصورت بی قائده حول هدف می لرزند .ای رفتار به وضوح نشان می دهد که مخچه وظیفه زمانبندی مناسب فعال سازی ماهیچه های موافق و مخالف را دارد و نیز از دست رفتن زمانبندی مناسب منجر به این می شود که علی رغم آغاز حرکت در جهت مناسب، حرکت قابل کنترل نبوده و یا به نقطه انتهایی مورد نظر دست پیدا نکند. یکی از ویژگی های بارز ناهنجاری های مخچه ای از دست رفتن ذات خودکار و ناخودآگاه اغلب حرکت ها، خصوصا حرکات متشکل از چندین حرکت متوالی می باشد .یکی از بیماران هلمز که دارای غده ای در نیمکره راست مخچه بود، گزارش داد که حرکات دست چپ من بصورت نیمه خودآگاهانه انجام می شوند، اما هربار در مورد حرکت دست راست فکر می کنم .بطور معمول حرکات بصورت بدون توقف توسط ورودی ها و خروجی های مخچه ای کنترل می شوند، با عملکرد ناقص مخچه به نظر می رسد که قشر مخ باید نقش فعال تری در برنامه ریزی جزئیات فعالیت های حرکتی ایفا نماید.

مخچه دارای بخش های عملکردی متمایز می باشد:
مخچه بخش اعظمی از قسمت خلفی جمجمه ای را اشغال نموده است .که متشکل از یک لایه بیرونی از ماده خاکستری (قشر مخ)، ماده سفید داخلی، و ۳ جفت از هسته های عمیق : هسته های ، Festigialهسته های واسط و هسته های دندانه ای تشکیل شده است.
مخچه به بخش پشتی ساقه مغز از طریق سه جفت پاندول متقارن متصل شده است :پاندول خلفی مخچه ای، پاندول مخچه ای میانی، و پاندول مخچه ای قدامی .اغلب آکسون های خروجی مخچه از هسته های عمیق نشات گرفته و از طریق پاندول قدامی منتقل می شوند .استثناء عمده گروهی از سلولهای پورکنژ در لوب غده ای می باشند که به هسته های دهلیزی در ساقه مغز منعکس می شوند. سطح مخچه دارای چین های مختلفی تحت عنوان فولیا می باشند .دو شکاف اریب و عمیق مخچه را به سه
لوب تقسیم می کند .شکاف اول بر روی سطح پشتی لوب های قدامی و خلفی را از هم جدا می کند که به اتفاق هم کل مخچه را تشکیل می دهند .شکاف خلفی جنبی بر روی سطح قدامی قشر مخچه را به بخش های کوچک و چین دار تقسیم می کند .هر لوب بر روی مخچه تعمیم یافته از خط میانی تا انتهای مخچه ادامه می یابد.در جهات قطری، خلفی-قدامی دو شیار وجود دارد که که سه ناحیه ایجاد می کنند :قسمت میانی مخچه، و نیمکره های مخچه ای، که هر یک به قسمتهای میانی و انتهایی تقسیم می شوند

BCI Systems