Материалы медицинских конференций

Главная / Материалы медицинских конференций / 2003 / Материалы Международных чтений, посвященных 100-летию со дня рождения члена-коррес-пондента АН СССР, академика АН АрмССР Э.А.Асратяна.

Участие моторной коры в двух типах позных задач

У здоровых людей сравнивали роль супраспинальных структур в решении двух двигательных задач: обеспечении поддержания равновесия на неустойчивой опоре и реализации позной преднастройки.

В первом эксперименте для изучения супраспинальных влияний применяли транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС) моторной коры в области представительства ног. Регистрировали ЭМГ-ответы в камбаловидной мышце. Испытуемый стоял с закрытыми глазами на твердом полу или на неустойчивой опоре. В качестве неустойчивой опоры использовали платформу с основанием в форме пресс-папье, с радиусом закругленной части основания 32 см и высотой 20 см. При стоянии на пресс-папье у большинства испытуемых фоновая активность камбаловидной мышцы увеличивалась на 20% по сравнению со стоянием на полу. Абсолютный ЭМГ ответ на ТМС на неустойчивой опоре возрастал в 2.7 раза. Возрастал и ответ, нормированный на величину фона, так что увеличение не было обусловлено только повышением уровня возбуждения мотонейронного пула. Эффект увеличения ответов на ТМС оказался специфичным – он наблюдался только в мышцах, принимавших непосредственное участие в поддержании равновесия.

Для изучения возбудимости супраспинальных структур применяли электрическую стимуляцию заднего большеберцового нерва (Н-рефлекс). Величину Н-ответа соотносили с величиной максимального ответа (М-ответ). Чтобы исключить влияние силы стимуляции на величину Н-ответа при различных условиях стояния выбирали М-ответы в диапазоне от 5 до 25% от максимума и соответствующие величины Н-ответов из этих же проб. Оказалось, что при стоянии на пресс-папье величина Н-ответа достоверно не менялась и даже имела тенденцию к уменьшению. Мышечные ответы в мышце руки не увеличивались при стоянии на подвижной опоре. Это указывает на то, что возрастание корковой активности специфически связано с поддержанием равновесия. Таким образом, показано, что возрастание ЭМГ-ответов камбаловидной мышцы на ТМС при стоянии на подвижной опоре связано не с увеличением возбудимости спинальных мотонейронов, а с увеличением влияний с моторной коры.

В другом эксперименте исследовался вклад моторной коры в осуществление позной преднастройки. Известно, что многим движениям предшествует упреждающее изменение активности позных мышц (активация или вытормаживание). Мы исследовали корковые влияния на позные преднастройки на примере «пробы официанта» – движения снятия груза с одной руки другой рукой. Известно, что при снятии груза самим испытуемым (активная разгрузка) наблюдается упреждающее вытормаживание ЭМГ активности двуглавой мышцы плеча нагруженной руки для компенсации предполагаемого нарушения равновесия (подскока руки вверх). При выполнении такой же разгрузки экспериментатором торможение возникает только после снятия груза в ответ на возникшее движение. Возможное участи моторной коры в реализации данной преднастройки тестировалось при помощи ТМС моторной коры в области представительства двуглавой мышцы плеча. Стимулы наносились в различные моменты до и после снятия груза при активной и пассивной разгрузке.

Показано, что при активной разгрузке ЭМГ-ответы на ТМС в различные фазы приложения стимула зависели от уровня тонической активности в мышце. Перед началом активной разгрузки параллельно с уменьшением фоновой ЭМГ происходило уменьшение вызванных ответов. Минимальные ответы наблюдались во время вытормаживания ЭМГ-активности после снятия груза. После восстановления ЭМГ активности в мышце ответы возвращались к прежнему уровню. Такие же параллельные изменения вызванных ответов и уровня тонической активности в мышце наблюдали и при пассивной разгрузке. Таким образом, полученные данные не дают указаний на активное участие моторной коры  в процессе осуществления позной преднастройки.

Возникает естественный вопрос, с чем может быть связано такое отличие между двумя типами задач? По этому поводу можно высказать следующие соображения. Поддержание равновесия на неустойчивой опоре представляет собой пример сложного естественного движения, не ограниченного одним суставом. Наряду с мышцами, реализующими основной рисунок движения, в нем участвует еще много других мышц, активность которых может иметь вспомогательный характер. В реализации естественных движений используются одновременно и последовательно разные физиологические механизмы: прямое управление, синергии, автоматизмы и рефлексы. Сложный характер имеют и обратные связи. Координация обеспечивает согласование подвижности и устойчивости. Было показано, что мышцы корпуса активно участвуют в динамической стабилизации позы. Эта динамическая стабилизация сочетается с фиксационной активностью мышц спины.

Вместе с тем, координация рук в движении разгрузки является довольно хорошо выученной в течение обыденной жизни, вовлекает небольшое число мышц и суставов (речь практически идет об односуставном движении) и осуществляется на подсознательном уровне. Возможно, именно поэтому, участие моторной коры в выполнении этой задачи не оказывается необходимым.

 

Работа поддержана РФФИ  (грант № 02-04-48234).