運動と脳の制御

単純な反射反応から複雑な精神活動まで、すべての行動は適切に相互されたニューロン間に起こるシグナル伝達の産物です。

シグナル伝達

テニスボールを打つという簡単の行為を見てみます。近づいてくるボールの動きに関する視覚情報は視覚系で分析されます。この情報は、ボールを迎え撃つために必要な動きを見積もるために、腕、脚、胴体の位置に関する固有感覚情報と統合されます。スイングが開始されると、近づいてくるボールの軌道についての感覚情報が絶え間なく送られ続け、それに基づき運動プログラムの微調整がさらに行われます。そして、この一連の行為は意識することができるため、記憶や情動を引き起こすことができます。もちろんスイングが実行している間、脳はプレーヤーの心拍や呼吸など、通常は本人の意思k外にある自律機能にも従事しています。

単純な行動も脳のさまざまな部位によって制御されている。

もう少し詳しく解説すると、プレーヤーが自分に向かってくるボールをみているとき、ボールの大きさや方向、速度を判断するために視覚野を使っています。運動前皮質はボールを打ち返すための運動プログラムを作成します。扁桃体は脳の他の部位と連動して、心拍や呼吸、その他のホメオスタシス機構を調整し、さらにプレーヤーに上手に打ち返そうと動機づけするために視床下部を活性化させます。ショットを打つためには、プレーヤーは他の構造をも活性化させなければなりません。運動野は脊髄に信号を送り、腕や脚の多くの筋を活性化させたり抑制したりします。基底核は運動パターンを開始させ、また、ボールを適切に打つための学習された運動を想起するために働きます。小脳は末梢感覚受容器から送られる固有感覚情報に基づき運動を調節します。後頭頂葉はプレーヤーが自分が空間のどこに位置するのか、また自分の身体に対してラケットを持った腕がどこにあるのかという感覚を与えます。

一連の動きを通して脳幹のニューロンは心拍と呼吸、覚醒レベルを調節し、海馬はボールを打つことには関わりませんが、返球についての記憶に関わることで、後日のプレーヤーの自慢話に貢献します。

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