الاقتران الحسي الحركي

قبل الحركة، تُستخدم الحالة الحسية الحالية للحيوان لتوليد أمر حركي. ولتوليد هذا الأمر، تُقارن الحالة الحسية الحالية أولاً بالحالة المرغوبة أو المستهدفة. ثم يقوم الجهاز العصبي بتحويل الإحداثيات الحسية إلى إحداثيات الجهاز الحركي، الذي بدوره يُولّد الأوامر اللازمة لتحريك العضلات حتى الوصول إلى الحالة المستهدفة. ^{[ 2 ]}

يُعدّ النسخ الصادر جانبًا مهمًا من جوانب التكامل الحسي الحركي. وهو نسخة من الأمر الحركي تُستخدم في النماذج الداخلية للتنبؤ بالحالة الحسية الجديدة بعد إتمام الأمر الحركي. ويمكن للجهاز العصبي استخدام النسخ الصادر لتمييز التغيرات البيئية الذاتية، ومقارنة الاستجابة المتوقعة بما يحدث فعليًا في البيئة، وزيادة سرعة إصدار الأوامر من خلال التنبؤ بحالة الكائن الحي قبل تلقي المدخلات الحسية. ^{[ 2 ] [ 5 ]}

النموذج الداخلي هو نموذج نظري يستخدمه الجهاز العصبي للتنبؤ بالتغيرات البيئية الناتجة عن حركة ما. ويفترض هذا النموذج أن الجهاز العصبي يمتلك تمثيلاً داخلياً لكيفية تصرف الجهاز الحركي، أي الجزء من الجسم الذي سيتحرك، في بيئة معينة. ^{[ 6 ] [ 7 ]} ويمكن تصنيف النماذج الداخلية إلى نموذج أمامي ونموذج عكسي.

النموذج الأمامي

النموذج التنبؤي هو نموذج يستخدمه الجهاز العصبي للتنبؤ بالحالة الجديدة للجهاز الحركي والمنبهات الحسية الناتجة عن الحركة. يأخذ النموذج التنبؤي نسخة الإشارة الصادرة كمدخلات ويُخرج التغيرات الحسية المتوقعة. ^{[ 4 ]} توفر النماذج التنبؤية العديد من المزايا للكائن الحي.

المزايا:

• يمكن استخدام الحالة المستقبلية المقدرة لتنسيق الحركة قبل عودة التغذية الراجعة الحسية. ^{[ 3 ] [ 4 ]}
• يمكن استخدام مخرجات النموذج الأمامي للتمييز بين المحفزات المولدة ذاتيًا والمحفزات غير المولدة ذاتيًا. ^{[ 4 ]}
• يمكن استخدام التغذية الراجعة الحسية المقدرة لتغيير إدراك الحيوان المتعلق بالحركة الذاتية. ^{[ 3 ]}
• يمكن استخدام الفرق بين الحالة الحسية المتوقعة والتغذية الراجعة الحسية لتصحيح الأخطاء في الحركة والنموذج. ^{[ 3 ]}

أثناء الطيران، من المهم للذبابة أن تحافظ على نظرها مستقيماً؛ ومع ذلك، من الممكن أن تدور. يُرصد هذا الدوران بصرياً على شكل دوران للبيئة المحيطة، ويُسمى هذا الدوران بالتدفق البصري . ثم يُحوّل مُدخل التدفق البصري إلى إشارة حركية لعضلات رقبة الذبابة، مما يُساعدها على الحفاظ على نظرها مستقيماً. يقلّ هذا المنعكس في الذبابة الثابتة مقارنةً بحالة طيرانها أو مشيها. ^{[ 1 ]}

يُغرّد ذكر الصرصور عن طريق حكّ جناحيه الأماميين معًا. وتكون الأصوات الناتجة عالية بما يكفي لتقليل استجابة الجهاز السمعي للصرصور للأصوات الأخرى. وينتج هذا التبلد عن فرط استقطاب عصبون أوميغا 1 (ON1)، وهو عصبون بيني سمعي ، نتيجة تنشيطه بواسطة التحفيز السمعي. ^{[ 5 ]} وللحد من التبلد الذاتي، يُرسل مولد النمط المركزي الصدري للصرصور تفريغًا تابعًا ، وهو نسخة صادرة تُستخدم لتثبيط استجابة الكائن الحي للمنبهات الذاتية، إلى الجهاز السمعي. ^{[ 1 ] [ 5 ]} ويُستخدم التفريغ التابع لتثبيط استجابة الجهاز السمعي لأغنية الصرصور نفسه ومنع التبلد. ويسمح هذا التثبيط للصرصور بالبقاء مستجيبًا للأصوات الخارجية، مثل أغنية ذكر منافس. ^{[ 8 ]}

يُعد التكامل الحسي الحركي جزءًا من تطور وإنتاج وإدراك الكلام . ^{[ 9 ] [ 10 ]}

كان المريض RW رجلاً أصيب بتلف في الفصين الجداري والقذالي من الدماغ، وهما منطقتان مسؤولتان عن معالجة المعلومات البصرية ، نتيجةً لسكتة دماغية . ونتيجةً لهذه السكتة، شعر بدوار عند محاولته تتبع جسم متحرك بعينيه. كان سبب الدوار هو تفسير دماغه للعالم على أنه متحرك. ففي الأشخاص الأصحاء، لا يُدرك العالم على أنه متحرك عند تتبع جسم ما، على الرغم من أن صورة العالم تتحرك عبر الشبكية مع حركة العين. والسبب في ذلك هو أن الدماغ يتوقع حركة العالم عبر الشبكية كنتيجة لحركة العينين. إلا أن RW لم يكن قادراً على القيام بهذا التوقع. ^{[ 3 ]}

غالبًا ما يُظهر مرضى باركنسون أعراض بطء الحركة وضعف الإحساس بالحركة . ويعتمد هؤلاء المرضى بشكل أكبر على المؤثرات الخارجية مقارنةً بالإحساس بالوضع والحركة، وذلك مقارنةً بالأشخاص الآخرين. ^{[ 11 ]} في الواقع، تُظهر الدراسات التي تستخدم الاهتزازات الخارجية لإحداث أخطاء في الإحساس بالوضع أثناء الحركة أن مرضى باركنسون يُظهرون أداءً أفضل من الأصحاء. كما تبين أن المرضى يُقللون من تقدير حركة الطرف عند تحريكه من قِبل الباحثين. ^{[ 11 ]} بالإضافة إلى ذلك، أثبتت الدراسات التي أُجريت على كمونات الاستجابة الحسية الجسدية أن المشاكل الحركية ترتبط على الأرجح بعدم القدرة على معالجة المعلومات الحسية بشكل صحيح، وليس بتوليد هذه المعلومات.

غالبًا ما يواجه مرضى هنتنغتون صعوبة في التحكم الحركي . وقد أظهرت الدراسات، سواء على نماذج الكينولين أو على المرضى أنفسهم، أن مرضى هنتنغتون يعانون من خلل في المدخلات الحسية. بالإضافة إلى ذلك، لوحظ انخفاض في تثبيط منعكس الفزع لدى المرضى، مما يشير إلى وجود مشكلة في التكامل الحسي الحركي السليم. ^{[ 11 ]} تُفسر "المشاكل المتعددة في دمج المعلومات الحسية سبب عدم قدرة مرضى هنتنغتون على التحكم بدقة في حركاتهم الإرادية .

خلل التوتر العضلي هو اضطراب حركي آخر يتميز باضطرابات في التكامل الحسي الحركي. تشير أدلة متعددة إلى أن خلل التوتر العضلي البؤري يرتبط بخلل في ربط أو معالجة المعلومات الحسية الواردة في المناطق الحركية من الدماغ. ^{[ 11 ]} على سبيل المثال، يمكن تخفيف خلل التوتر العضلي جزئيًا باستخدام تقنية تحفيز حسي . وتتمثل هذه التقنية في تطبيق محفز على منطقة قريبة من المنطقة المتأثرة بخلل التوتر العضلي، مما يوفر الراحة. وقد أظهرت دراسات التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني أن هذه التقنية تقلل من النشاط في كل من المنطقة الحركية التكميلية والقشرة الحركية الأولية . ولا تزال هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث حول خلل التكامل الحسي الحركي وعلاقته بخلل التوتر العضلي غير البؤري. ^{[ 11 ]}

متلازمة تململ الساقين (RLS) هي اضطراب حسي حركي. يعاني المصابون بها من شعور بعدم الراحة ورغبة ملحة في تحريك الساقين، وتظهر هذه الأعراض غالبًا أثناء الراحة. وقد أظهرت الأبحاث زيادة في استثارة القشرة الحركية لدى مرضى متلازمة تململ الساقين مقارنةً بالأصحاء. وتكون كمونات الاستجابة الحسية الجسدية الناتجة عن تحفيز كل من العصب الخلفي والعصب المتوسط ​​طبيعية. ^{[ 12 ]} تشير كمونات الاستجابة الحسية الجسدية الطبيعية إلى أن متلازمة تململ الساقين مرتبطة بخلل في التكامل الحسي الحركي. في عام 2010، قدم فينتشنزو ريزو وزملاؤه دليلًا على أن مرضى متلازمة تململ الساقين يعانون من انخفاض في تثبيط الإشارات الحسية الواردة (SAI)، وهو تثبيط القشرة الحركية بواسطة الإشارات الحسية الواردة. ويشير انخفاض تثبيط الإشارات الحسية الواردة إلى وجود خلل في التكامل الحسي الحركي لدى مرضى متلازمة تململ الساقين. ^{[ 12 ]}