Újraírták a motoros kéreg működésének évszázados képét

Egy bögre megfogása közismerten összetett művelet. Először megszületik az elhatározás a mozdulat végrehajtására, látás útján felmérjük a tárgyak térbeli elhelyezkedését, majd a megfelelő izmok összjátékával megmozdítjuk az ujjakat és a bögre felé mozgatjuk a kart és a kezet.

Az anatómia-tankönyvek idegrendszert és mozgást tárgyaló szakasza közel kilenc évtizede változatlan volt, de a Washingtoni Egyetem orvosi karának kutatói mágneses orvosi képalkotó berendezésekkel végzett vizsgálatai nyomán immár frissítésre szorul.

A terület alapjait Wilder Graves Penfield amerikai–kanadai idegsebész fektette le a 30-as években, amikor epilepsziás betegeinek agyát elektromosan ingerelve sikerült agyi területeket feltérképeznie. Így született a motoros kéregről alkotott kép és a homunculus felejthetetlen víziója, amelyen az ember testrészeinek mérete érzékenységüknek megfelelő méretű. Mivel az emberi kéz, száj, és nyelv érzékenyebb, mint mondjuk a térd, a homunculus egy különös, torz figura hatalmas lábakkal, kezekkel és szájjal. Penfield munkatársa, egy nővér kézzel rajzolta a terület egyik legtöbbször közölt illusztrációját, amelyen a homunculus az emberi agykéregre fektetve mutatja a megfelelő területek elhelyezkedését.

Az orvosi képzés tananyaga eléggé kiterjedt, ezért a szakemberek gyorsan túllépnek a bevezetőkön. A Washingtoni Egyetem radiológiaprofesszorát azonban izgatta, hogy a modern MRI-méréseken érdekes eltéréseket mutatkoznak a tankönyvhöz képest. Ezért befektették kollégájukat és a kutatás fő szerzőjét, dr. Nico Dosenbach professzort a gépbe, és megkérték, hogy forgassa egyik kezét az egyik és egyik lábát a másik irányba.

Répáért nyúl a nyúl

A vizsgálatok nyomán széthullott a homunculusról kialakult régi kép. Az egyik legfontosabb felismerés az volt, hogy a motoros kéregből rengeteg idegi kapcsolat indul az adott agyfélteke különböző pontjaira, különböző testi és lelki funkciókhoz kötve azokat, de a homunculus agyi területein voltak olyan részek is, amelyeknek pontos megfejtése nehezebb volt.

Mint kiderült, a mozdulatok megtervezéséért felelős premotoros kéreg funkciója gyakorlatilag a teljes motoros kéregre kiterjed. Az idegek két fő feladata fonódott össze itt, az egyik a mozgás kiváltásáért felel, a másik az adott testrész mindenkori pozícióját követi. Az ujjak mozgatásáért felelős terület alatt helyezkedik el például a teljes test mozgását integráló terület. 

A test reprezentációjában a kéreg három nagy területe volt felismerhető: a láb, a kéz és a száj. Ezek között helyezkedtek el az ismeretlen funkciójú területek. Ezekről kiderült, hogy a feladatok egy külön csoportjához kapcsolódnak, a tervezésen kívül például a belső szervek működéséhez. Az eredmény egybecsengett a 2000-es évek elején publikált, főemlősök idegrendszerével kapcsolatos kutatásokkal, amelyek úgy találták, hogy ezeknek a területeknek a megfelelői például 

A végkövetkeztetés, hogy a motoros kéreg egyfajta szomato-kognitív hálózat (rövidítve SCAN) részét képezi, amely nemcsak a mozgást, hanem a belső szervekből érkező jeleket, a légzést és a pulzust is integrálja.

A kávéskancsó közelebb húzása ezért tehát csak akkor egyszerű mozdulat, ha valaki még soha sem fogyasztott koffeintartalmú főzetet életében, máskülönben egy teljes közérzetet megváltoztató mozgás.

(NPR, Scientific American)