Otak dan kawalan pergerakan

OTAK DAN FASA FISIOLOGI SARAF

KORTEKS MOTOR

Otak kita merupakan tunjang utama dalam penghasilan sesuatu pergerakan yang dihasilkan oleh seseorang manusia. Semua pergerakan voluntari dikawal oleh otak kita. Salah satu kawasan otak yang mengawal pergerakan voluntari ini ialah korteks motor. Terdapat pelbagai struktur otak yang berbeza yang menyumbang kepada pergerakan badan kita.

Korteks motor

Korteks motor terletak di kedua-dua hemisfera korteks cerebral. Ia merupakan pusat kawalan dan menghasilkan pergerakan voluntari .korteks serebral terdiri kepada 3 kawasan iaitu Primary motor cortex, Kawasan pre-motor dan Supplementary motor. Dua pertiga kawasan korteks serebral mengawal otot tangan dan mulut . Fungsi-fungsi Primary motor (M1) ialah menghubungkan otak ke neuron motor melalui spinal cord untuk beri maklumat kepada otot tertentu. Pre-Motor memberi panduan kepada pergerakan dan mengawal otot proksimal dalam badan. Manakala Supplementary motor (SMA) merancang dan mengkoordinasi pergerakan kompleks. Contralateral otot tangan dan kaki kanan dikawal oleh hemisfera kiri dan sebaliknya . Jika kawasan-kawasan tertentu mengalami kecederaan di bahagian kawasan motor seseorang itu akan kehilangan kemahiran motor halus . Kecederaan di bahagian Pre motor akan kehilangan kemahiran kasar manakala di kawasan Supplementary motor akan kehilangan koordinasi badan.

Skema pemetaan anggota badan yang dikawal dalam motor cortex (Penfield dan Rasmussen)

Kajian Dr.Penfield dalam mengstimulasi korteks membolehkan beliau membina satu peta motor korteks yang lengkap iaitu motor homunculus. Aspek yang ketara mengenai peta ini ialah kawasan-kawasan yang ditentukan untuk bahagian anggota badan pada korteks adalah seimbang dan tidak merujuk kepada saiznya , tetapi lebih merujuk kepada tahap kerumitan sesuatu pergerakan seseorang lakukan. Oleh itu, dapat dilihat kawasan yang ditentukan untuk tangan dan muka adalah lebih besar jika dibandingkan untuk bahagian badan lain. Ia bukanlah menghairankan, kerana tahap kelajuan dan ketangkasan pergerakan tangan dan mulut manusia adalah lebih tepat dan jitu dimana memberi kita dua tahap keupayaan yang jelas iaitu keupayaan untuk menggunakan peralatan dan bercakap.

SEREBELUM

Serebelum memainkan beberapa peranan penting dalam pergerakan anggota badan kita. Ia terletak di bawah dan belakang korteks cerebral. Ia dikenali sebagai otak kecik kerana saiznya yang kecil iaitu dalam nisbah 1:8 daripada saiz serebrum. Serebelum dikenali dengan fungsinya sebagai pusat koordinasi pergerakan motor. Serebelum menerima input dari korteks cerebral, cabang otak, alat vestibular dan reseptor kinestetik iaitu dari saraf tunjang. Ia menyimpan input urutan pergerakan yang kita pelajari. Ia terlibat dalam talaan halus dan penyelarasan koordinasi pergerakan yang dihasilkan oleh sesuatu tempat di dalam otak, dan ia mengintegrasikan semua benda ini untuk menghasilkan pergerakan yang sangat selaras dan lancar tanpa disedari. Dalam melakukan semua ini, serebelum mengekalkan komunikasi yang erat dengan korteks. Fungsi lain serebelum ialah mengawal keseimbangan, pergerakan dan koordinasi pergerakan otot. Ini bermakna tanpa kewujudan serebelum seseorang itu tidak mampu mengawal keseimbangan diri . Ia juga berfungsi dalam regulasi tone otot, hasilkan pergerakan yang licin, mengawal masa sesuatu pergerakan dan membantu dalam pembelajaran. Jika serebelum ini terdedah kepada kecederaan seseorang itu tidak mampu untuk menyeimbangkan badan dengan baik, mengkoordinasi badan serta belajar sesuatu pergerakan baru.

BASAL GANGLA

Basal ganglia terletak di dalam bahagian tengah otak . Ia menerima input dari korteks motor dan cabang otak.Ia terlibat di dalam complex loop dimana menghubungkan ia kepada pelbagai kawasan korteks. Maklumat dari kawasan korteks iaitu fontal, prefrontal dan parietal fontal diserahkan melalui basal ganglia dan kemudiannya dikembalikan kepada kawasan motor supplementary (SMA) melalui thalamus. Apabila basal ganglia telah memproses maklumat itu, ia akan mengembalikan input tersebut kepada motor korteks melalui thalamus. Ia kemudian akan memudahkan pergerakan dengan menyalurkan maklumat dari pelbagai kawasan korteks ke kawasan SMA. Basal ganglia juga bertindak sebagai penapis, menghalang pelaksanaan pergerakan yang tidak sesuai dilakukan pada sesetengah situasi.

Fungsi basal ganglia ialah merancang dan mengawal otot antagonis ketika bergerak serta mengawal tekanan (Pope,Wing,Praamstie dan Miall, 2005). Ia juga membantu korteks motor melancarkan perlakuan motor. Salah satu fungsi basal ganglia ialah beroperasi dengan penglibatan serebelum iaitu memilih dan mencetuskan pergerakan voluntari yang dapat berkoordinasi dengan baik. Peranan basal ganglia dalam memulakan dan mengatur arahan motor menampakkan jelasnya pada seseorang manusia itu apabila seseorang yang mengalami kerosakan basal ganglia seperti dialami oleh pesakit Parkinson. Pesakit Parkinson menunjukkan kesukaran dalam memulakan sesuatu pergerakan yang mereka rancang serta mengigil dan dengan kadar yang lambat apabila ingin memulakan sesuatu pergerakan.

CABANG OTAK ( BRAIN STEM)

Cabang otak terletak di bahagian otak yang paling bawah, bergabung dan berterusan sktruktur dengan spinal cord. Cabang otak menyediakan motor utama dan sistem saraf sensori kepada muka dan leher melalui saraf-saraf cranial. Walaupun ianya kecil, ia merupakan bahagian otak yang amat penting sebagai penghubung saraf motor dan sistem deria dari bahagian utama otak ke lain-lain bahagian badan melalui cabang otak. Ia termasuklah corticospinal tract (motor), posterior column-medial lemniscus pathway ( sentuhan halus, rasa getaran dan proprisepsi) dan spinothalamic tract ( kesakitan,suhu, kegatalan dan sentuhan kasar). Cabang otak mempunyai 3 kawasan untuk kawalan motor iaitu Pons, Medulla dan Reticular formation.

Cabang otak berfungsi dalam menerima input dari korteks cerebral, cerebellum, basal ganglia dan semua reseptor sensori. Selain itu, ia berfungsi sebagai pencawang (relay) maklumat dari dan ke korteks cerebral, mengawal pergerakan involuntary dan reflex serta mengawal sistem fisiologi dalam badan. Pons merupakan sebahagian dari Metencephalon .Pons berfungsi dalam mengawal motor dan analisis sensori . Struktur-struktur antara pon berhubung dengan serebelum serta terlibat dalam pergerakan dan postur badan. Medulla pula mengekalkan fungsi utama badan iaitu dalam pernafasan dan kadar denyutan jantung.

Mesej-mesej kawalan yang dikeluarkan oleh korteks motor dicetuskan sendiri oleh mesej-mesej dari lain kawasan kortikal. Motor korteks juga berkomunikasi dengan rapat dengan struktur-struktur subkortikal seperti basal ganglia dan serebelum, melalui thalamus dimana bertindak sebagai tempat penyampaian.

Pada permulaan perjalanan, parietal dan frontal lobes menjadi aktif dan memberi arahan kepada kawasan SMA dan premotor dimana strategi untuk pergerakan dibina dan dikekalkan sehingga diberi arahan. Arahan itu datang dari sumber luar dan mengaplikasikan maklumat dari basal ganglia yang mempengaruhi kawasan SMA dan premotor. Seterusnya primary cortex yang akan menyebabkan sesuatu tindakan dibawa keluar.

RUMUSAN

Kefahaman tentang kawalan motor boleh dilihat dari perspekstif neuro fisiologi . Semua pergerakan manusia dikawal oleh rangkaian sistem saraf. Sistem saraf yang terlibat dalam kawalan motor dibahagi kepada sistem sensori dan sistem motor. Sistem sensori bertanggungjawab memberi maklumbalas tentang pergerakan motor. Organ dan sistem sensori utama yang mengawal pergerakan ialah sistem visual (mata), sistem kinestetik (gelendung otot, Alat Golgi, sendi) dan sistem vestibular (alat vestibular). Sistem motor bertanggungjawab merancang dan menghasilkan pergerakan. Organ dan sistem motor utama yang mengawal pergerakan ialah otak dan saraf tunjang. Kefahaman tentang mekanisme kawalan motor dari perspektif neurofisiologi dapat membantu dalam proses pengajaran-pembelajaran sesuatu kemahiran motor.