03411 1. Biologische Grundlagen III.2 Steuerung und Steuerungsmechanismen

Reafferenz

• Afferenzen informieren nicht nur über einen Zustand, sondern sie werden auch für die Planung der Bewegung und die Kontrolle der Bewegungsausführung verwendet.
• Afferenzen, die im Zuge der Bewegungsausführung entstehen
• werden mit den Afferenzen verglichen, die der Bewegungsplanung zugrunde gelegt wurden

Muskelspindeln

• Vermitteln Afferenzen
• spezielle Muskelfasern die zwischen den Muskelfasern der gestreiften Muskulatur liegen
• reagieren sensibel auf Dehnung des Muskels
• können über γ-Motoneurone durch Vordehnung in ihrer Empfindlichkeit gesteuert werden

Golgi-Sehnenorgane

• Vermitteln Afferenzen
• liegen am Übergang vom Muskel zur Sehne
• übermitteln Informationen zum Spannungszustand des Muskels

Reafferenzprinzip

• Funktionsprinzip der Bewegungsablaufkontrolle
• Bewegungsplanung, die geplanten Efferenzen, und tatsächliche Bewegungsausführung werden verglichen - Ausführung wird zurückgemeldet (feedback) und mit dem Bewegungsplan (Efferenzkopie) verglichen
• -> Differenzen können erkannt und korrigiert werden oder die Planung kann angepasst werden (falls die Ausführung durch externe Ursachen beeinträchtigt wird)

Steuerungsmechanismen auf spinaler Ebene

• einfachste Art: Reflexe, auf eine bestimmte Reizung hin wird eine immer gleiche, motorische Antwort gegeben, ohne Einbindung übergeordneter Hirnstrukturen
• Eigenreflex: Organ der Reizentstehung ist auch das Organ der reflektorischen Aktivität
• Fremdreflex: Reiz- und Effektororgan nicht identisch; mehrere Neuronen an der Entstehung beteiligt, können erregende als auch hemmende Impulse weitergeben

Reziproke Hemmung

• Bei der Erregung eines Muskels wird über eine spinale Verschaltung durch ein Interneuron der antagonistisch arbeitende Muskelgehemmt
• Notwendig damit die Bewegung vollzogen und nicht durch die Antagonistenaktivität verhindert wird

Rückwärtshemmung

• Hemmende Interneurone wirken (über Axonkollaterale) auf das aktive Motoneuron selber oder auf andere agonistische Motoneuronen hemmend ein -> reduziert die Aktivität des Muskels
• Diese Interneurone können weiterhin die Aktivität eines Antagonisten bewirken (über die Hemmung hemmender Interneurone)
• hat seinen Sinn bei der Aufrechterhaltung bestimmter Körperhaltungen -> aufrechtes Stehen, ständiger Abgleich antagonistisch arbeitender Muskeln ist notwendig, um Ausgleichsbewegungen, die sich als Zittern bemerkbar machen würden, und damit einen unnötigen Energieverbrauch zu verhindern.