5.2: Planeación de Movimiento

Hay una serie de pasos que deben darse para que se produzca el movimiento voluntario. Evaluación del entorno circundante y la ubicación del cuerpo en el espacio, seguido de determinar qué acción es apropiada, y luego iniciar esa acción. Primero nos centraremos en las regiones corticales involucradas en la planeación del movimiento voluntario.

Después del trabajo, te sientas en el sofá para ver un episodio de tu programa favorito. A medida que aparecen los créditos finales, te das cuenta de que ahora es el momento de dirigirte a tu espacio de estudio y comenzar a trabajar en clase. Para ello, necesitas dejar el sofá, tomar tu computadora de la mesa, sacar tu café de la cocina y dirigirte a una habitación diferente. Todos estos movimientos voluntarios requieren una gran cantidad de procesamiento por parte del cerebro. Debes evaluar tu entorno circundante y la ubicación de tu cuerpo en él, determinar qué acciones deben completarse y luego realmente iniciar esas acciones. En este capítulo nos centraremos en cómo ocurre la planeación del movimiento voluntario.

Anatomía cortical

Gran parte de la corteza está realmente involucrada en la planeación del movimiento voluntario. La información sensorial, particularmente la corriente dorsal de las vías visual y somatosensorial, se procesa en el lóbulo parietal posterior donde se integra la información visual, táctil y propioceptiva.

Figura 26.1. La información de múltiples sistemas sensoriales se procesa en el lóbulo parietal posterior. Las proyecciones se envían desde las córtices somatosensoriales primarias y visuales primarias. 'Posterior Parietal por Casey Henley está bajo una Licencia Creative Commons Atribución No Comercial Compartir Igual (CC BY-NC-SA) 4.0 Internacional.

Las conexiones desde el lóbulo parietal posterior se envían tanto a las regiones premotoras como a la corteza prefrontal. La corteza prefrontal, que se encuentra en la parte frontal del cerebro en el lóbulo frontal, juega un papel importante en las funciones cognitivas de nivel superior como la planificación, el pensamiento crítico y la comprensión de las consecuencias de nuestros comportamientos. El área premotora se encuentra justo anterior a la corteza motora primaria. Esta región ayuda a planificar y organizar el movimiento y toma decisiones sobre qué acciones se deben utilizar para una situación.

Figura 26.2. La información sensorial del parietal posterior se procesa en la corteza prefrontal y en el área premotora, ambas localizadas en la corteza frontal. Estas áreas luego envían información a la corteza motora primaria ubicada en la circunvolución precentral. 'Motor Regions' por Casey Henley está bajo una Licencia Creative Commons Atribución No Comercial Compartir Igual (CC BY-NC-SA) 4.0 Internacional.

Ver la corteza motora primaria usando BrainFacts.org 3D Brain

Ver la corteza premotora usando BrainFacts.org 3D Brain

Ver la corteza prefrontal usando el BrainFacts.org 3D Brain

Papel del Área Premotora

Las regiones premotoras envían algunos axones directamente a las neuronas motoras inferiores de la médula espinal utilizando las mismas vías que la corteza motora (ver capítulo Ejecución del Movimiento). Sin embargo, la corteza premotora también juega un papel importante en la planeación del movimiento. Dos diseños experimentales han demostrado este papel. Los monos fueron entrenados en un panel que tenía un juego de luces seguidas en la parte superior y un juego de botones que también podían iluminarse en fila en la parte inferior. Los monos estarían atentos a que se encienda una luz de la fila superior. Esto indicaría que en unos segundos, se iluminaría el botón directamente debajo. Cuando se encendió el botón, se suponía que los monos debían presionar el botón.

Por lo tanto, hubo dos disparadores de luz en el experimento. El primero no requirió ningún movimiento motor del mono pero sí le dio información al mono sobre dónde se necesitaría un movimiento motor en un futuro cercano. El segundo requirió que el mono se moviera para presionar el botón. Cuando se midió la actividad cerebral durante este estudio, las neuronas de la corteza premotora se activaron cuando se encendió el primer disparador de luz, mucho antes de que ocurriera algún movimiento (Weinrich y Wise, 1928).

Figura 26.3. (A) Los monos fueron entrenados para usar un panel de luz. Al encenderse, una luz ubicada en la fila superior informó al mono que el botón directamente debajo se iluminaría pronto. Poco después de que se encendiera una de las luces de la fila superior, se encendería el botón directamente debajo de ella, y el mono tendría que presionar ese botón para obtener una recompensa. (B) Cuando no hay luces encendidas, las neuronas premotoras disparan a una velocidad basal y el mono no se mueve. Las neuronas localizadas en la corteza premotora aumentan la tasa de disparo potencial de acción cuando se enciende la luz de la fila superior, a pesar de que el mono no hace movimiento. El disparo se detiene poco después de que el mono se mueva para presionar el botón inferior después de que se encienda. (Basado en Weinrich y Wise, 1928) 'Experimento de panel de luz' por Casey Henley está bajo una Licencia Creative Commons Atribución No Comercial Compartir Igual (CC BY-NC-SA) 4.0 Licencia Internacional.

En otro experimento, las personas fueron entrenadas para mover los dedos en un patrón específico. Luego se midió el flujo sanguíneo cerebral cuando repetían el patrón de dedos y cuando solo imaginaban repetir el patrón de dedos. Cuando el movimiento solo se imaginaba y no se ejecutaba realmente, se activaron las regiones premotoras junto con partes de la corteza prefrontal (Roland, et al, 1980).

Figura 26.4. La gente fue entrenada para mover los dedos en un patrón. Cuando se repitió el patrón, se observó actividad cerebral en la corteza motora primaria, junto con el área premotora y la corteza prefrontal. Cuando el patrón solo fue imaginado, y no hubo movimiento de los dedos, se observó actividad cerebral en el área premotora y la corteza prefrontal. (Basado en Roland, et al, 1980) 'Experimento de Movimiento Dedo' por Casey Henley está bajo una Licencia Creative Commons Atribución No Comercial Compartir Igual (CC BY-NC-SA) 4.0 Licencia Internacional.

Estos estudios muestran que la corteza premotora está activa antes de la ejecución del movimiento, lo que indica que juega un papel importante en la planeación del movimiento. Sin embargo, las regiones parietal posterior, prefrontal y premotora también se comunican con una región subcortical llamada ganglios basales para construir completamente el plan de movimiento. Los ganglios basales se tratan en el siguiente capítulo.

Claves para llevar

• La información sensorial se procesa en el parietal posterior antes de ser enviada a las regiones motoras del cerebro
• La corteza prefrontal y la corteza premotora son críticas para crear un plan de movimiento

¡Ponte a prueba!

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Referencias

Roland PE, Larsen B, Lassen NA, Skinhøj E. Área motora suplementaria y otras áreas corticales en organización de movimientos voluntarios en el hombre. J Neurofisiol. 1980 ene; 43 (1) :118-36. doi: 10.1152/jn.1980.43.1.118. PMID: 7351547.

Weinrich M, Sabio SP. La corteza premotora del mono. J Neurosci. 1982 sep; 2 (9) :1329-45. doi: 10.1523/JNEUROSCI.02-09-01329.1982. PMID: 7119878; PMCID: PMC6564318.