Cerebellum

Dikenali sebagai ‘otak kecil’ tetapi berperanan besar dalam fungsi kawalan motor. Berkempentingan di dalam proses kawalan motor berdasarkan jumlah dan jenis neuron yang terdapat di dalam struktur ini iaitu neuron motor piramid dan neuron motor purkinje.

Neuron Motor Piramid

Neuron Motor Purkinje

Purkinje Neuron Motor

                                                                                                        

Antara peranan cerebelum dalam kawalan motor adalah: (a) pengawalan ‘tone otot’ (b) koordinasi laluan dan training (c) pembelajaran motor.

Cerebelum juga berkeupayaan untuk membanding input daripada pelbagai sumber: (a) segala maklumat yang diterima daripada reseptor (b) segala maklumat yang diterima daripada bahagian korteks motor serta kawasan lain dalam sistem ‘penggabung’ (i.e. projection).

Sistem penggabung ini menjadikan cerebelum sebagai: (a) pusat koordinasi dan regulasi mutu pergerakan yang dihasilkan (b) pusat mejor di dalam mengesan dan memperbetulkan kesilapan-kesilapan yang berlaku di dalam pergerakan.

Cerebelum juga diandaikan sebagai tempat menyimpan blue print untuk aksi. Sebagai contoh, apabila seseorang menerima input di kawasan kortikal/ korteks cerebral, salinan eferen aksi yang hendak dihasilkan (berdasarkan input motor daripada kortikal) dibandingkan dengan input sensori dari periferi. Apabila sumber input periferi berlaku, input sensori yang dimaksudkan adalah maklumat terkini mengenai keadaan sistem biologi. (i.e. tension yang dialami oleh otot).Keadaan tidak serasi di antara aksi yang hendak dihasilkan dengan input sensori terbaru yang diterima dapat dikesan oleh cerebellum, dan akan berlaku pengubahsuaian.

Fungsi Cerebellum Dalam pembelajaran Motor

Mengikut Teori Morr-Albus (1971): Cerebellum menerima dan memproses maklumat yang diterima daripada sistem releven dalam CNS. Bagi maklumat yang lazim diproses, struktur Serat Mossy (SM) berperanan dalam proses intergrasi maklumat dengan sistem yang lain. Jika maklumat yang perlu diproses adalah maklumat jenis baru, didapati Serat Climbing (SC) akan menjadi aktif. Diandaikan SC ‘mengajar’ SM untuk beradaptasi dengan maklumat baru tadi.

                                                                                     

        

Sistem-sistem Lain Pada Kawalan Motor

KAWALAN MOTOR

Maklumat sensori mengalami perubahan menjadi maklumat motor. Synips berlaku di antara berjenis-jenis neuron sensori dengan neuron motor piramid. Ini disebabkan kawasan yang terlibat dikorteks motor.

KORTEKS CEREBRAL

HIRAKI PEMPROSESAN LAKUAN MOTOR VOLUNTARI

FUNGSI SISTEM SARAF DALAM PENGHASILAN PERGERAKAN ( KAWALAN MOTOR )

FENOMENA KO-AKTIVASI ALFA-GAMMA

TRANSMISI AFEREN DAN TRANSMISI EFEREN

PROSES MEREKRUT UNIT MOTOR

MEKANISME REFLEKS VOLUNTARI : Pendekatan Moden

MEKANISME REFLEKS VOLUNTARI : Pendekatan Klasik

MAKENISME RINGKAS REFLEKS VOLUNTARI

Gambarajah Thalamus

REFLEKS VOLUNTRI (Kelas Respons M3)

Merupakan transmisi aferen di mana pemprosesan maklumat sensori (impuls-impuls saraf sensori) di mana berlaku di bahagian dorsal. Merupakan latensi yang paling singkat direkod pada kadar 180 milisaat; kadar biasa ialah 200 milisaat. Kondusi neuronpaling lama kerana mekanisma M3 melibatkan keseluruhan sistem saraf pusat. Kadar latensi yang lewat membolehkan ciri-ciri refleks ini dimodifakasikan oleh pelaku, iaitu penghasilan refleks adalah di bawah kawalan pelaku. Semua lakuan motor dalam kelas respon M3 melibatkan makenisma persepsi – aksi dan melibatkan input sensori yang lebih daripada mobiliti sensori (deria).

REFLEKS POSTUR (Aksi Triggered)

Latensi antara 80 – 120 milisaat. Kondusi neuron yang paling lama bagi refleks involuntri. Penghasilan refleks postur melibatkan tindak balas otot secara sinergi (tindakan otot secara berturutan tetapi di dalam kumpulan yang berbeza eg. Deltoid – Hemstring). Aktiviti saraf sehingga ke kawasa midbrain dan dlencephalon yang melibatkan input sistem-sistem visual, vestibular dan somatosensori. Eg. Aksi mengekalkan keseimbangan statik dan dinamik.

REFLEKS FUNGSI M2

Latensi 50-80ms – konduksi neuron yang lebih lama dan melibatkan lebih daripada satu sinaps.Mekanisme umum serupa dengan M1 kecuali terdapat beberapa refleks fungsi yang melibatkan pusat-pusat refleks di tunjang otak (pusat respiratori, cardiac dan vasomotor), contoh: Tindakan angonis dan antagonis sistem-sistem otot extrafusal dan intrafusal

Ilustrasi Refleks Tendon (sejenis refleks fungsi)

Fungsi refleks tendon: mengurangkan potensi berlakunya kecederaan otot semasa sistem efektor mengalami ketegangan (tension) tinggi.

MEKANISMA UMUM REFLEKS / MONOSINAPTIK (M1)

Mono Sinaptik = Satu Sinaps

Refleks mono sinaptik dikenali sebagai refleks antogenetik (refleks dimana penerimaan stimulus dan penghasilan aksi berlaku pada otot yang sama). Ciri unik yang membezakan refleks monosinaptik dengan refleks-refleks involuntri yang lain ialah; berlakunya sinaps neuron sesori dan neuron motor tanpa penglibatan interneuron. 

Kapisiti/keupayaan otot - Aferen 1a : sensetif terhadap regangan; Aferen 1b : sensetif terhadap ketegangan (tenson).

Apabila mengalami keadaan luar biasa(berfungsi dalam intensiti terlalu tinggi), aferen 1a akan menghantar maklumat regangan. Kadangkala maklumat aferen 1a akan mengalami maklumat regangan yang amat tinggi menyebabkan sistem tadi akan mengalami tenson (ketegangan) dan seterusnya akan menyebabkan aferen 1b beraktivasi dan akan berlakunya tenson nutral

The Tendon Reflex

The Stretch Reflex

CONTOH : REFLEKS TENDON PATELA

Merupakan contoh refleks involuntri paling ringkas. Neuron motor a hanya bersinaps dengan otot rangka. Aferen 1a tidak bercabang menyebabkan ia tidak bersinaps pada interneuron dan sinaps hanya berlaku secara terus tanpa melalui interneuron.. Aferen 1a merupakan aferen yang berinebasi (sejenis neuron pada spindel otot sensori). Tindakbalas saraf (Latensi) adalah di antara 30 - 40 msec. Kawasan yang paling sensetif terhadap rangsangan ialah di kawasan spindel otot.

Patella tendon reflexes

Stretch or Deep Tendon

JENIS-JENIS GERAK BALAS / LAKUAN MOTOR

Perbezaan gerak balas involuntri dengan gerak balas voluntri adalah pengelibatan saraf pusat. Gerak balas voluntri akan melibatkan keseluruhan sistem saraf pusat sementara gerak balas involuntri hanya melibatkanperingkat pemprosesan peringkat rendah.

KOMPONEN SARAF ASAS BAGI PENGHASILAN LAKUAN MOTOR

ASAS NEUROFISIOLOGI DALAM PENGHASILAN LAKUAN MOTOR

Dua Fungsi Mejor Sistem Motor Biologi:

Menghasilkan Lakuan Motor – gerak balas; lokomotor (pergerakan mendatar dan pergerakan herizontal); bukan lokomotor (tiada pergerakan mendatar dan pergerakan herizontal)

Mengekalkan Stabiliti – mengekalkan imbangan; menghindarkan gangguan makinikal ( mengelak bentesan ketik bermain bola)

HIRAKI KAWALAN MOTOR DI SISTEM SARAF PUSAT

Pemprosesan Peringkat Tinggi – Basal Ganglia dan Sereberum

Pemprosesan Peringkat Pertengahan dan Tinggi – Koteks seberal
Pemprosesan Peringkat Paling Rendah - Spinal Cord

HIRAKI KAWALAN MOTOR DI SISTEM SARAF PUSAT

Pergerakan asas tidak melibatkan pemprosesan peringkat tinggi. Bila tindakbalas berterusan, maka tindakbalas peringkat tinggi terlibat.

PEMBELAJARAN MOTOR – PENDEKATAN MODEN

PERSPEKTIF BERNSTAIN

Di dalam Perspektif Bernstain - PERSEKITARAN akan mempengaruhi SISTEM BIOLOGI dan SISTEM BIOLOGI pula akan mempengaruhi objektif PERSEKITARAN. Kedua-duanya akan mewujudkan hubungan sistematik.

TEORI SISTEM DINAMIK

Di dalam teori ini, lakuan motor adalah sebagai hasil interaksi SISTEM BIOLOGI dengan PERSEKITARAN. Terdapat tiga system mekanikal di dalam persekitaran iaitu griviti, inertia dan geseran. Ianya merupakan daya-daya ekstrinsik dan bersifat dinamik.

KONSEP KAWALAN MOTOR TEORI SISTEM DINAMIK

Ianya merupakan teori yang terkini dan di dalam teori ini, penghasilan lakuan motor adalah daripada kecekapan system biologi ‘mengawal darjah’ kebebasan lakuan yang mampu diwujudkan.

Permis Utama Teori Sistem Dinamik

Ianya merupakan satu idea kawalan motor secara ascending (bottom-up approach). Pemprosesan kawalan berlaku di peringkat periferi dan system saraf pusat berfungsi sebagai mediator. Kemampuan kawalan peringkat periferi natijah: sifat self organizing sistem-sistem yang terlibat; kawalan darjah kebebasan.

PEMBEAJARAN MOTOR - (PENDEKATAN KLASIK)

Perspektif Sherrington Teori Refleks (1906) dengan permis-permis berikut : Refleks sebagai unit gerakbalas di dalam sistem saraf; Lakuan motor terhasil daripada rangkaian refleks beraktivasi(ada satu sistem yang menggerakan) secara bersiri; Perkembangan dan aktivasi refleks mempunyai hairaki (rangsang berlaku dari hairaki peringkat rendah ke peringkat tinggi); Tiada pergerakan yang boleh dighasilkan sekiranya refleks paling primitif tidak diaktivasikan.

HIRAKI REFLEKS

Refleks Spinal (refleks paling primitif di mana refleks yang hanya melibatkan tindakbalas sehingga ke peringkat spinal cod sahaja); Refleks Brainstem; Refleks Midbrain dan Refleks Voluntari (melibatkan otak)

BUKTI KEWUJUDAN HAIRAKI REFLEKS

Ekspiramen deaferentasi  ke atas seekor monyet – Proses memutuskan hubungan sesori di antara sistem periferi dan sistem pusat iaitu deaferentasi subjek secara isilateral:

Keputusannya – Tiada lakuan motor pada bahagian yang dideaferentasikan.

Kesimpulannya – Tiada lakuan motor kerana tiada aktivasi refleks spinal.

PENOLAKAN TEORI REFLEKS : (Graham 1911)

Eksprimen Deaferentasi Bilateral Terhadap Subjek:

Keputusan – Dalam keadaan biasa, tiada lakuan motor pada bahagian yang dideaferentasikan. Namun begitu, apabila ada rangsangan persekitaran yang sesuai, lakuan motor pada bahagian yang dideaferentasikan, lakuan motor boleh dihasilkan.

Kesimpulan – Penghasilan lakuan motor tidak memerlukan aktivasi refleks paling primitif (refleks spinal).

Keadaan ini disebut sebagai Central Patern Generator di mana : Rangkaian neuron yang berkemampuan mengaktivasikan corak lakuan motor lazim; Penghasilan setiap lakuan melibatkan pelbagai interaksi di peringkat sistem saraf. Lakuan lazim akan membina rangkaian neuron, iaitu ibarat kod kepada pergerakan tersebut. Apabila terdedah kepada persekitaran, di mana lakuan lazim dihasilkan, CPG(hanya konsep) akan diaktivasikan.

PENOLAKAN TEORI REFLEKS – (Lashley 1917)

Rawatan Pesakit Deaferentasi Secara Kemalangan:

Pesakit mengalami kecederaan akibat tertembak di bahagian spinal dan pesakit tidak mampu menerima maklumat sensori baru. Tetapi pesakit menunjukkan keupayaan untuk menghasilkan lakuan-lakuan lazim.

Kesimpulan – Terdapat salinan eferen bagi lakuan motor. Salinan Eferen Lakuan Motor terbahagi dua: Lakuan Involuntri (luar kawal) dan Lakuan Voluntri (dalam kawal).

Salinan Eferen Lakuan Voluntri diandaikan sebagai hasil sampingan (bahagian product) interaksi sistem saraf dalam menghasilkan lakuan lazim dan diandaikan terbentuk di Koteks Serebral. Bebarapa salinan eferen berpotensi membentuk satu set arahan lagi untuk mengspesifikasikan sesuatu lakuan motor yang khusus. Ianya merupakan satu konsep Program Motor.

Central Pattern Generator dan Program Motor merupakan satu konsep yang mengemukakan idea bahawa terdapat “kod” bagi semua lakuan motor di peringkat sistem saraf. Ianya akan memberi implikasi terhadap mekanisme kawalan motor dalam kontekS Sistem Saraf Pusat dan sistem Pinggiran.

TEORI HIRAKI

Teori yang mengandaikan bahawa semua aspek kawalan motor dari segi perancangan dan perlaksanaan adalah tanggungjawab pusat-pusat kortikal yang terdapat pada sistem saraf pusat. CNS diandaikan sebagai pusat kawalan peringkat tinggi atau peringkat eksekutif.

PERMIS UTAMA TEORI HAIRAKI

Merupakan idea kawalan motor secara descending (top-down approach). Berbagai pemprosesan berlaku di peringkat pusat dan ‘hasil’ pemprosesan tersebut akan dihantar ke sistem periferi.