CONTROLE MOTOR II

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CONTROLE MOTOR II
Dra. Magda Medeiros
Prof. Associado IV da Área de Fisiologia Animal
Via Lateral
Trato Córtico espinhal e Córtico-nuclear
Trato rubro-espinhal
Via Ventro Medial
Trato Teto espinhal 
Trato Vestíbulo-medial 
Trato Retículo-espinhal
Trato rubro-espinhal.
Projeção contralateral
Controla os músculos distais dos membros, sob o 
comando de influencias corticais 
Trato vestíbulo-espinhal: responsável pela manutenção da 
postura equilibrada do corpo (Reflexos vestibulares) 
Trato reticular pontino
Via excitatória
Motoneurônios homolaterais dos músculos 
extensores dos membros inferiores e flexores dos 
membros superiores, estabilizando as articulações. 
Tonicamente estimulados pelos núcleos vestibulares 
e pelos núcleos profundos do cerebelo.
Trato retículo-bulbar
Via inibitória para os mesmos motoneurônios 
homolaterais controlados pelo sistema pontino
Causa “liberaçao” da influencia inibitória. 
Trato teto-espinhal. 
Projeção homolateral
Responsável pela orientação reflexa da cabeça e 
manutenção da focalização visual aos estímulos visuais
Trato córtico-espinhal e córtico-nuclear
Projeção principalmente contralateral
Responsável pelos movimentos voluntários dos 
músculos contralaterais dos membros
Planejamento do Movimento
Como os movimentos são controlados e planejados?
1. Vc precisa saber qual é o movimento específico.
2. Vc precisa planejar e executar o movimento
Movimento dos músculos
Área motora Supl
Córtex pré-motor
Córtex motor 
Primário
Lobo Parietal
Córtex pré-
frontal
Córtex auditivo
Conexões 
via corpo 
caloso
Plano do 
movimento
Percepção da 
localização da 
mão e braço
Percepção da 
localização da mão 
em relação ao objeto 
Decodificação das 
palavras, 
entendimento
Percepção da localização 
do objeto
“ O goleiro parece nervoso”; 
“ O sol está contra ele”
“A sua postura indica que vai cair 
pro lado esquerdo” 
“ Vou chutar no canto direito, forte, 
com efeito e com pé esquerdo!”
Os movimentos voluntários são organizados em 
nível cortical e suas ações se sobrepõem aos arcos 
reflexos. 
Como uma idéia ou intenção de movimento se 
transformam em uma seqüência organizada de 
contrações musculares?
Como o movimento 
voluntário é organizado?
“ O goleiro parece nervoso”; 
“ O sol está contra ele”
“A sua postura indica que 
vai cair pro lado esquerdo” 
“ Vou chutar no canto 
direito, forte, com efeito e 
com pé esquerdo!”
Córtex pré-frontal
O CÓRTEX MOTOR
-Córtex Motor Primário
- Área Pré-Motora
-Área Motora suplementar
-Córtex cingulado
Associação (planejamento)
Projeção (iniciação) 
córtex motor primário 
Homúnculo motor: representação somatotópica dos músculos do corpo (movimentos).
Homúnculo motor : imagem 
especular em relação do homúnculo 
sensorial (S1). 
Epilepsia de Jackson
Em pessoas acordadas, a 
estimulação elétrica no córtex motor 
primário causa movimento (e não o 
não o desejo de realizá-lo). 
Lesões : paralisia contralateral dos 
músculos. O córtex motor primário 
controla os motoneurônios do lado 
oposto do corpo. 
O	que	o	córtex	motor	primário	representa?	
Representa	vários	grupos	de	músculos
Um	único	neurônio	cortical	causa	um	movimento	completo	
Uma	única	célula	cortical	motora	inerva	vários	neurônios	motores
Um	único	motoneurônio	recebe	amplas	conexões	corticais	motoras
Um	determinado	movimento	é	codificado	pela	atividade	média	de	
muitas	celulas	corticais
A ÁREA MOTORA SUPLEMENTAR é ativada durante a 
idealização do movimento.
Conexões
- Corpo estriado (via tálamo)
- Córtex motor primário
Participa na programação das seqüências motoras e
coordena os movimentos bilaterais.
Flexão do 
dedo
Flexão 
seqüencial 
do dedo
Só
Pensando na 
flexão do 
dedo
Potencial de prontidão 
Córtex motor associativo
Área motora suplementar
Área pré-motora
Área de Broca
LESÔES causam distúrbios denominados apraxias
(homólogas às agnosias sensoriais); não causam 
paralisias.
A apraxia se refere à dificuldade de realizar as tarefas 
voluntárias corretamente. 
Conexões eferentes
FOR
Córtex motor primário
Conexões aferentes
Cerebelo
Várias áreas associativas 
Área pré-motora: regula a força motora e 
tem função preparatória para a realização 
dos movimentos delicados
Área de Broca: planejamento da expressão 
da linguagem falada.
Núcleos da base:
• caudado + putamen= 
estriato
• globo pálido
• Funcionam em 
colaboração com tálamo, 
substância Nigra e núclo 
subtalâmico
• Participam da inicialização 
e finalização do 
movimento
Núcleos da Base
Location in human brain
From Neuroscience, 
Purves et al. eds., 2001
Forebrain
Midbrain
Forebrain
Midbrain
Inputs	para
os Núcleos
da	base
Lateral view Medial view
Quase todo cortex manda projeções para
os Núcleos da base
Eferências para
o	tálamo/cortex	
e	subs.	Nigra
Forebrain
Midbrain
Basal ganglia loops – motor and non-motor
Motor loop
Prefrontal loop
(Associative) Limbic loop
Núcleo 
subtalâmico
Substância Nigra
Pars compacta
D1
Putamen
GPe
GP i Tálamo
Cortex motor e 
premotor
Cortex 
motor 
suplementar
Circuito dos Gânglios da 
Base
Vias excitatórias: azul 
(glutamato)
Vias inibitórias: vermelha
Dopamina em preto excita 
D1 e inibe D2
D2
GABA
GABA
GABA
GABA, Subst. P 
e Dinorfina
GABA, 
encefalina
Substância Nigra
Pars compacta
Putamen Globo 
Pálido
Tálamo
Cortex
D1
+
Circuito Motor 
DIRETO dos Gânglios 
da Base
-
-
__ INIBE
__ EXCITA
Substância Nigra
Pars compacta
Putamen
Globo 
Pálido
Tálamo
Circuito Motor 
INDIRETO dos 
Gânglios da Base
Núcleo Subtalâmico
D2
__ INIBE
__ EXCITA
The anatomic connections of the basal 
ganglia-thalamocortical circuitry, 
indicating the parallel direct and indirect
pathways from the striatum to the basal 
ganglia output nuclei. Two types of
dopamine receptors (D1 and D2) are located
on different sets of output neurons in the
striatum that give rise to the direct and indirect
pathways. Inhibitory pathways are shown as 
gray arrows; excitatory pathways, as pink
arrows. GPe = external segment of the
globus pallidus; GPi = internal segment of the
globus pallidus; SNc = substantia nigra pars
compacta; STN = subthalamic nucleus.
Disinhibition
Brain stem/
Spinal cord
VA/VL
Striatum
Modified from Wichmann and Delong, 
Curr Opin Neurobiol. 6:751-758, 1996. 
* * tonically active
~100 Hz
STN
*
Indirect pathway:
inhibits
movement
Cortex
Indirect pathway
GPe
GPi/SNr
Excitation (glutamate)
Inhibition (GABA)
Cortex
Brain stem/
Spinal cord
VA/VL
GPi/SNr
Striatum
Modified from Wichmann and Delong, 
Curr Opin Neurobiol. 6:751-758, 1996. 
Direct pathway:
facilitates
movement
* * tonically active
~100 Hz
GPe
STN
*
Indirect pathway:
inhibits
movement
D1D2
SNc
Excitation (glutamate)
Inhibition (GABA)
Doença de Parkinson
Patofisiologia
• perda das	projeções dopaminérgicas
nigrostriatal
• 1%	da	populaçãocom	+	de	50	anos
• >75%	dos	neurôniosmortos
• Síndromeacinética-rígida
Michael J. Fox Muhammad Ali Pope John Paul II Janet Reno Katherine Hepburn
NormalParkinson’s
disease
Human midbrain
Sintomas clínicos
•Lentidão nos movimentos
•Cabeça projetada pra 
frente
•Abatimento
•Tremor de cabeça
•Rigidez
•Perda de peso
•Perda dos reflexos 
posturais
•Desmineralização óssea
•Passo arrastado
Tratamento
•Medicamentoso: 
agonistas 
dopaminérgicos
•Fisioterapia
•Educação familiar
•Banhos quentes e 
relaxamento muscular
Doença de Parkinson
O circuito de núcleosda base-tálamo-cortical 
sob condições normais e de doença de 
Parkinson, hemibalismo, e coréia. Conexões 
inibidoras são mostrados como setas cinza e 
preto; conexões estimuladoras, como rosa e 
vermelho. Degeneração da via nigroestriatal na 
doença de Parkinson leva a mudanças 
específicas na atividade nas duas projeções 
striatopalidais, indicados por mudanças na 
escuridão das setas que ligam (setas mais 
escuras indicam aumento da atividade neuronal e 
flechas mais leves, diminuição da atividade). 
Saída gânglios da base para o tálamo é 
aumentada na doença de Parkinson e diminui em 
balismo e coréia. GPe = segmento externo do 
globo pálido; Gpi = segmento interno do globo 
pálido; SNc pars = substância negra compacta; 
STN = núcleo subtalâmico.
Cerebelo 
Recebe aferências corticais e sensoriais
Compara o que se planejou com o que está sendo executado
Manutenção do equilíbrio e da postura
Controle do tônus muscular
Planejamento dos movimentos voluntários
Aprendizagem motora
Estrutura cerebelar
Vestibulocerebelo
EspinocerebeloCerebrocerebelo
Organização Funcional 
Córtex cerebelar
Fig. 5-26, p.176
Espinocerebelo Cerebrocerebelo Vestibulocerebelo
Aferências: medula 
espinhal e nervo trigêmio
Eferências: 
Execução motora do 
núcleo fastigial para os 
tratos descendentes 
mediais
Do núcleo interposito
para os tratos 
descendentes laterais
Aferências:
cortex e ponte
Eferências: 
Planejamento motor: do 
núcleo denteado para 
os córtices motor e pré-
motor
Aferências: núcleos 
vestibulares 
Eferências:
Olho e movimento e 
equilíbrio do corpo para 
núcleos vestibulares
Núcleo Floculo
Organização Funcional 
3	layers	
1) Molecular
2) Purkinje
3) Granule
5	cell	types
1. Purkinje	([-],	EFF)
2. Granule	([+],	target	of	Mossy)
3. Stellate	([-],	inhibit	nearby	
Purkinje)
4. Basket	([-],	inhibit	distant	
Purkinje)
5. Golgi	([-],	inhibit	Granule)
2	fibers
1.Mossy	fiber	([+],	1ry	AFF	from	
cortex,	brianstem,	spinal	cord)
2.	Climbing	fiber	([+],	AFF,	from	
inferior	olive
Cerebellar	Cortex
Saída
[-]	Inibitório
- Purkinje Cells
Alvos indiretos (via	núcleos cerebelares
profundos):
-cortex	motor
-tronco cerebral
Alvo direto
-nucleos vestibulares
projections via
deep cerebellar 
nuclei
direct projections
to vestibular nuclei
Projeções
Corticobulbares
Fibras musgosas
Entrada
[+]	Excitatório
Fibras trepadeiras
- Fibras musgosas
- Fibras trepadeiras
Resumo
ANATOMICAMENTE– 3 lobos: anterior, posterior, e 
floculonodular
FUNCTIONALMENTE– vestibulo-, spino-, and 
cerebrocerebelelo
CIRCUITS CEREBELAR
entrada– para o cortex cerebelar via fibras
musgosas e trepadeiras para excitar as cels Purkinje
saída– do cortex cerebelar (cels Purkinje) que
1) indiretamente projetam para cortex motor e tronco
cerebral via núcleos cerebelares profundos
2) Diretamente para oliva inferior
Função:	equilíbrio
AFERENTES	
via	peduncle	 inferior	do:
aparato vestibular
nucleos vestibulares
via	peduncle	médio do	:
cortex	visual	primario
superior	colículo
Função:
-influencia os tratos vestibuloespinhal
que controla a	postura (equilibrio)
-influencia o	reflexo vestibulo-ocular
EFERENTES
via	peduncle	 inferior	para :
núcleos vestibulares
Vestibulocerebelo
AFERENTES	
via	pedunculo e	inferior	da	medula
espinhal
Função:
-influencia (zona paramediana)
-influencia musculos axiais (vermis)
EFERENTES
Do	VERMIS	e	zona
paramediana com	organização
somatotópica
Função:
propriocepção
Espinocerebelo
Organização somatotópica
Espinocerebelo
VERMIS
Função:
-influencia tratos corticobulbar que controla
musculos faciais e	língua
-influencia tratos vestibuloespinal,	
reticuloespinal e	corticoespinhalventral	que
controlamusculatura axial
EFERENTES
via	superior	pedunculoand	nucleo fastigial
para:
núcleos vestibulares
formação reticular
cortex	motor
Espinocerebelo
ZONA	PARAMEDIANA
Função:
-influencia tratos rubroespinhal,	
corticoespinhal lateral	que controla os
membros
EFERENTES
via	pedunculo superior	e	núcleo interposito
para :
núcleo Rubro
cortex	motor
Função:
Fala para o	cerebelo o	que o	cortex	está
planejando
AFFERENTS	
via	núcleos pontinos (trato corticopontine)	
via	pedúnculomédio:	cortex	cerebral
Função:
-influencia tratos corticoespinhal e	
corticobulbar para regular	movimentos
complexos
-influencia cerebelo para o	aprendizado
motor	
EFERENTES
via	pedúnculo superior	e	núcleo dentate	
nucleus	para:
cortex	motor	(via	thalamus)
nucleo Rubro
Cerebrocerebelo
The	cerebellum	displays	IPSILATERAL	control	(i.e.,	controls	
movement	on	the	same	side	of	the	body,	since	all	pathways	
project	ipsilaterally,	bilaterally	or	double	cross)
The	superior	cerebellar	peduncle	is	the	primary	OUTPUT	
pathway	from	the	deep	cerebellar	nuclei
The	middle	cerebellar	peduncle	is	an	INPUT	pathway	from	the	
cerebral	cortex
The	inferior	cerebellar	peduncle	provides	input	from	the	spinal	
cord,	brainstem	and	inferior	olive	AND	output	to	the	brainstem
Resumo
Erros na inicialização e	
finalização dos	movimentos
Ataxia:	Loss	of	coordination
dismetria:	erros na aferição da	distância e	
direção de	um	alvo,	causandoovershoot	/	
undershoot
Repetida superação e	subestimativa geralmenteno	final	
do	movimento
Tremor	de	Intenção
Ataxia:	perda da	coordinação
Disdiadococinesia:	erros na excecução de	
movimentos alternadosrápidos
Ataxia
Lesão cerebelar
Alterações ipsilaterais no movimento
Controle do movimento em curso, ataxia
Sintomas dependente região afetada:
Lesão no vestibulocerebelo: 
•Desequibrio (incapacidade de se manter em pé)
•fixar o olhar (Nistagmo, movimento sacádico dos olhos, movimento 
involuntário dos olhos)
•Hipotonia
Lesão no espinocerebelo:
•Degerenação da porção anterior do cerebelo (histórico de alcolismo) afeta 
membros porteriores, levando passos amplos e cambaleantes;
•Disdiadococinesia: inabilidade de realizar movimentos alternados rápidos 
como dedo ao nariz, calcanchar ao queixo
Lesão no cerebrocerebelo: alteração nas sequencias mais elaboradas como 
tocar instrumentos