İNSANLARDA MOTOR KORTEKSİN YAPISI VE
FONKSİYONLARI
Dr. Dursun Karaman
İnsanlar ve insan olmayan primatlar sayısı tam olarak bilinmemekle
birlikte çok sayıda motor korteks alanlarına sahiptirler. Motor alanları
tanımlayan kesin kriterler ve bu kriterlerin motor korteks adayı alanlara
nasıl uygulanacağı iki önemli sorun olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu
alandaki araştırmacıların çoğu şu kesin kriterler üzerinde anlaşacaklar:
a) Motor alan spinal kordtaki ön boynuz motor nöronlarına ve beyindeki
motor çekirdeklere projeksiyonları olmalı ve somatomotor yapıların tam bir
temsilcisi olmalı. ( Örneğin: Baştan ayağa tüm vücudun istemli motor
kontrolü gibi). Ancak insanlarda spinal kordtaki projeksiyonları kesin
göstermek pratik olarak imkansızdır. Bunun değerlendirilmesi mümkün olsa
bile bir alanın somatomotor aparatın tam bir reprezentasyonunu içerip
içermediğini değerlendirmek için somatotopikal bir organizasyonun olmaması
nedeniyle verileri yorumlamak güçtür. Motor alan için kabul edilen diğer
bir kriter ise motor alanın istemli hareketlerin planlanması ve
yürütülmesi esnasında aktif olması fakat diğer durumlarda sadece zaman
zaman aktif olması gerektiğidir.
Son iki kritere rağmen motor alanlarla ilgili insan
çalışmaları artık günümüzde son zamanlardaki fonksiyonel görüntüleme ve
magnetoensefalografi, teknikleri sayesinde mümkün olabilmektedir. Hemen
hemen her motor bölgenin yalnız başına somatomotor aparatlarının tam
reprezentasyonu gösterilmiştir. Ancak primer motor kortex ve muhtemel ek
motor alanları istisnadır.
Motor
alanları mikro strüktürlerine göre tanımlamak faydalı bir kriter olacağı
fikri akla gelmektedir. Gerçekten de motor alan geleneksel olarak
Brodmann’ın 4 ve 6 numaralı motor alanlarına karşılık gelen sito
architectural agranuler korteks olarak tanımlanmıştır. Bu tablo iki
nedenle çok karışık hale gelmiştir. Birincisi primatların çoğunda bulunan,
agranüler neokorteksin tipik yapısına uymayan ve limbik singulat
korteksin klasik olarak bir parçası olarak bilinen singulat motor
alanlardır. İkincisi motor alanın primer motor korteks (PMK), premotor
korteks (PK) ve suplamenter motor alanlar (SMA) şeklinde tanımlanmasıdır.
Ancak araştırmacıların çok daha fazla alt bölümleri bulması bu bilgilerle
ciddi bir şekilde çelişmektedir. İnsandaki motor alanların şematik bir
görünümü, muhtemel motor alanlar, potansiyel alt bölümleri şekil 1’de
gösterilmiştir. Bu şekil motor alanların macaque resminden hafif farklılık
gösterir. PMK, SMA, pre-SMA, PK alanları ( dorsal kaudal PK, dorsal
rostral PK ve ventral PK) ve SMA’lar ( caudal, dorsal, rostral SMA)
sunulmuştur. Burada esas olarak elektrofizyolojik çalışmalar baz
alınmıştır. İnsanlardaki motor alt birimlerin arasındaki ilişki üzerinde
çalışmak hemen hemen imkansızdır, çünkü her potansiyel alanın
mikrostrüktürel karakterizasyonuna ihtiyaç duyulmaktadır. İnsanlarda ve
maymunlarda korteksin motor karakterizasyonu arasında güçlü benzerlikler
bulunmaktadır. Birisi insanlar ve maymunlar arasında homoloji
saptayabilir. Homoloji veya buna yakın bir durum insan motor alanının
organizasyonu için insan olmayan primat modellerinin geçerliliğine işaret
eder. İnsan motor alanlarında çalışırken karşılaşılan major problemlerden
biri de beynin bir çok alanının mikrostrüktürünün (cytoarchitecture,
myeloarchitecture, receptor architecture) bilinmemesidir. Yazarlar iyimser
bir şekilde aktivasyon sahalarının lokalizasyonunu Brodmann’ın
cytoarchitectural alanlarından refere etmişlerdir. Bunu da Brodmann’ın iki
boyutlu haritası ile üç boyutlu görüntüler arasındaki kaba benzerlikleri
baz alarak yapmışlardır. Ancak unutulan nokta Brodmann geniş varyasyonları
göz önünde bulundurmamıştır ve insan beyninin architectural olarak
çizilmiş makroskopik haritası yoktur. Bu durumda mikrostrüktürel olarak
kesin bir şekilde tanımlanmış motor alanda lokalize edilmiş fonksiyonel
sahadan ibaret olan üç boyutlu harita uygun olabilir. Ancak bunun için
kompüterize atlasların, postmortem insan beyinlerinin görüntülerinin
bilgisayar yazılımı ve üç boyutlu fonksiyonel görüntülerin kullanılması
gerekir. Ancak bu şekilde motor korteksin temeli strüktür ve fonksiyona
dayalı olan parsellenmesi başarılabilir.
Bu yazıda
biz insanın motor alanlarının strüktürel ve fonksiyonel parsellenmesiyle
ilgili son çalışmalara odaklandık. İnsanlardaki çalışmaları referans alan
diğer son gözden geçirme yazıları motor fonksiyonlar ve motor korteks
üzerine odaklanmıştır.
İnsanın
motor korteksinin yapısı ve insan olmayan primatlarla karşılaştırılabilen
alanları
İnsan ve insan olmayan primatların motor kortekslerini
histolojik olarak adlandırmada kullanılan agranüler hücre yapısı
paternidir. Bu bölgelerin keskin sınırlarla ayrılamayacakları, bölgeler
arasında aşamalı bir geçiş olması gerektiği genel kabul edilen noktadır.
Hücre yapısına dayalı sınır çiziminde 4 nolu alan (PMK) Betz hücreleriyle
karakterizedir ve rostral olarak 6 nolu alan (non-PMK) ile bitişiktir.
Singulat sulkus agranüler izokorteks ile ventralinde devam eden agranüler
proizokortikal BA24 arasındaki sınırı oluşturur. BA Brodmann’ın
tanımladığı sulkusların derininde insan ve makaklardaki alanları
tanımlamak için kullanılır. BA 24 anterior singulat korteksin bir
parçasıdır. Kaudalde BA 31 ve BA32 granüler posterior singulat alanlarla,
dorsorostralde BA 32 ile sınırlanmıştır. Makaklarda BA 24’ün dorsal
parçasının motor alanlar içerdiğine ait kanıtlar çoğalmaktadır. Bazı
araştırmalar korpus kallosumun genu kısmına kadar uzanan singulat sulkal
korteksin motor katkısına işaret etmekte iken diğer çalışmalar SMA’ları
dikkate almaktadır.
İnsanlardaki CMA’ların (cingulate motor area) terminolojisi
henüz açık değildir. Voght rhesus maymunlarında 24c’ diye bir alan
tanımladı, sonra insanlarda bunu rostra 24c’ ve caudal 24c’g diye alt
bölümlere ayırdı. Zilles ve arkadaşları anterior singulat korteksin sulkal
parçasını kaudal alan (cmc) ve rostral alan ( cmr) diye alt bölümlere
ayırmışlar.Daha sonra Picard ve Strick, Zilles’in cmc2 alanına karşılık
gelen rostral cingulat zon ve Zilles’in cmc1(çok büyük piramidal hücreler
içerir) ve Voght’un 24c’g alanına karşılık gelen, kaudal singulat zonu
tanımlamışlardır. Daha sonra da rostral singulat zonu anterior ve
posterior olmak üzere iki alt bölüme ayırmışlardır.
Zilles’in cmc 1 alanı aslında Braak tarafından keşfedilmişti.
Braak motor fonksiyonlar ile ilgili olduğu tahmin edilen jigantopiramidal
alan olarak tanımlamıştı. Anterior singulat sulkal korteksin bu kaudal
parçası motor paradigmalar tarafından sürekli olarak aktive edilmiştir.
Çeşitli reseptörlerin (NMDA, AMPA, Kainat, muskarinik M1,
serotonerjik 5- HT1, noradrenerjik α1 ve α2 ) ve asetil kolinesteraz (AChE)
ve kolin asetil transferaz (ChAT) pozitif liflerin yoğunluğu
proizokortikal singulat alanlarda, (Matelli’nin 24c ve 24d nolu alanları)
dorsalinde bitişiğinde bulunan izokortikal alanlara (Vogt’un
adlandırmasına göre 6aβ ve 6aα mezial alanlar) göre daha yüksektir. Bu da
SMA’lar ile CMA’lar arasındaki nörokimyasal farklılığı göstermektedir.
Vogt ve Vogt’un 1920’lerde primer motor korteksi myelin
yapısına göre 42 ve 43 olmak üzere iki alt bölüme ayırmış olmalarına
rağmen BA4 uzunca bir süre homojen bir şekilde organize olmuş bir bölge
olarak kabul edildi. Vücudun ve bölümlerinin temsil edildiği nüfuz
alanlarının yapısal olarak tanımlanabilmesi BA4’ün bir alan olduğu
doktrininin hayatta kalmasını sağlamıştır. Son zamanlarda hücre ve
myelin yapısına göre BA4’ün posterior alanlarını kapsayan 4p ve anterior
alanlarını kapsayan 4a alanları tanımlanmıştır. Yapısal verilerle
fonksiyonel görüntülerin karşılaştırılması iki alanın her birinde
başparmak, işaret parmağı ve belki orta parmağın bile temsil edildiğini
göstermiştir. BA4’teki reseptörlerin yapısı hücre yapısına göre ayrılmış
4a ve 4p alanlarında yoğunluk ve reseptörlerin laminer dağılımı açısından
farklılık görülmektedir. Bu olay BA4’ün ne hücre, miyelin, kimyasal yapı
olarak, ne de fonksiyonel olarak homojen bir kortikal ünite olmadığını
kuvvetle öne sürmektedir.
Brodmann
primatlarda B6’yı da tek bir yapısal ünite olarak tanımladı. Bu seminal
çalışmanın yayınlanmasının üzerinden çok geçmeden Vogt ve Vogt B6’yı en az
6 parçaya böldüler. İnsan ve makak beyninin non-primer motor korteksinin
yapısıyla ile ilgili son çalışmalar bu alanlarıın yapısının önemli ölçüde
heterojenite gösterdiğini ortaya çıkarmıştır. Bazı vakalarda bu
parselasyon fonksiyonel verilerle karşılaştırılabildi. Makaklarda F3 alanı
SMA-proper, F6 alanı pre-SMA, F2, F4, F5, F7 alanları lateral premotor
alanlarına karşılık gelmektedir.
Bir çok fonksiyonel
çalışmada aktive edilme süperolateral korteksin rostralinden 4a alanına
doğrudur. Postmortem analizlerde kantitatif invitro reseptör
otoradyografisinin kullanıma girmesi yapısal yaklaşım için faydalı bir
gelişme oluşturmuştur.Son çalışmalar reseptör otoradyografide yapısal
sınırların keşfedilebileceğini göstermiştir. Örneğin L-glutamat taşıyan
yerler ve AMPA, kainat, GABA A, muskarinik M1 ve M2, serotonerjik 5-HT1 ve
5-HT2, noradrenerjik α1 ve α2 reseptörlerinin yoğunluğu 6aα’nın lateral
alanlarında BA4’e göre daha yoğundur. Dahası bu reseptörlerin laminar
dağılımı da bu iki bölge arasında farklıdır.
Nörokimyasal farklılıklar gelecekte BA4 ile BA6 arasındaki
sınırı belirlemeye yönelik çalışmalar için kantitatif olarak test
edilebilen bir tanımlama sağlamıştır. Bununla birlikte 6 nolu alanın
medial ve latereal yüzde rostral sınırı bilinmemektedir. Premotor zondaki
alternatif yorumlar yapı ve fonksiyon ilişkisini kurmalıdır. Son birkaç
yayına göre aktivasyonların frontal operkülüm ile motor ilişkisinin
olabilir. Bu bulgular premotor kortekste ventral ve dorsal bölümlerden
ayrı olarak operkülar bölümün olması gerektiğini ortaya koymaktadır.
Bununla birlikte halihazırda böyle bir bölümün varlığını destekleyen
reseptör yapısıyla ilgili ya da kantitatif yapısal çalışma yoktur.
Premotor zonda yapılan aktivasyon çalışmalarında farklı alt bölümlerin
olup olmadığı gösterilememiştir.
Medial 6aβ alanında laterale göre muskarinik M2, NMDA,
noradrenerjik α1 ve serotonerjik 5-HT2 reseptörlerinin yoğunluğu daha
fazla iken AMPA ve serotonerjik 5-HT1 reseptörlerinin yoğunluğu lateralden
daha azdır. Bu bulgular premotor korteks ile SMA arasında nörokimyasal
ayırımın mümkün olabileceğini öne sürmektedir.
İnsan ve makak motor kortekslerinin farklı alanları karşılaştırılabilir
mi (homolog mudur?)
İnsan ve maymun motor
alanları arasındaki strüktürel benzerlikler ve karşılaştırılabilir
topografik ilişkiler insan ve maymun beyinlerinin homolog olabileceği
fikrini desteklemektedir.
Birincisi
Brodmann insan ve insan olmayan primatlardaBA4 alanının hücre yapısı ve
topografisi arasındaki benzerliği vurgulamıştır. İnsan BA4 alanı iki alt
bölüme ayrılmış ve buna paralel olarak New World maymunlarında hücre
yapısı, stimülasyon ve kopya deneyleri baz alınarak benzer şekilde BA4 alt
bölümlere ayrılmıştır.
İkincisi insan ve insan
olmayan primatlarda karşılaştırılabilen topografi ve benzer hücre yapısına
sahip 4 adet medial agranüler alan vardır. Bu alt bölümlerden iki tanesi
singulat sulkusun üstünde, iki tanesi de singulat sulkusun içindedir.
Singulat sulkusun üzerindekiler: SMA-proper, insandaki 6aa
alanının medial parçası ve makaklardaki F3 ile rostral veya pre-SMA, İnsan
beynindeki rostral singulat zonun motor fonksiyonlara ne derecede katkıda
bulunduğu açık uçlu bir sorudur. Bununla birlikte hem insanda hemde insan
olmayan primatlarda kaudal CMA (insandaki cmc, makaklaradaki 24d)
bulunmuştur.
Üçüncüsü, insan ve maymunların motor alanlarındaki transmitter
reseptörlerinin dağılımı da karşılaştırılabilir. Agranüler korteksin
tamamında, makak F1 ve insan BA4 alanlarında en düşük muskarinik M1 ve M2,
kainat, serotonerjik 5-HT1, noradrenerjik
a1 ve
a2 reseptörlerinin yoğunluğu en
düşük yoğunluktadır. Her iki türde 6aa’nın
laterodorsal (F2) ile medial (F3) parçaları arasında F2’den F3’e veya
laterodorsalden medial bölüme doğru muscarinik M2 reseptörlerinin
sayılarında artış görülebilir. Makaktaki F3 ve insandaki medial 6aa,
F6 ve medial 6ab’dan muskarinik
M2 ve AMPA dansitesinin artışıyla ayırt edilebilir. F6 ve medial 6ab
rostralinde devam eden prefrontal korteksten türlerin herbirinde
prefrontal korteksteki M2 reseptör yoğunluğunun daha yüksek olmasıyla
ayırt edilebilir. Böylelikle maymunlardaki primer motor korteks, SMA ve
belki CMA sergilediği karşılaştırılabilir topografisi, yapı ve bölgesel
reseptör dağılım paterniyle insandaki motor alanlara benzerlik
gösterdiğinden güzel bir model teşkil edebilir.
Çalışmada 4a ve 4p alanlarına uyan aktivasyonlar açık bir
şekilde haritalanmadıkça aşağıda, primer motor kortekse bağlı aktivasyon
lokalizasyonlarından bahsedeceğiz. Benzer şekilde spesifik bir ayrım
yapılmadıkça SMA’nın kaudal ve rostral parçaları arasında ayrım
yapmayacağız. Aynı şekilde rostral, kaudal ve belki diğer alt bölümlerin
sonuçlarının nasıl ayrıldığı açık bir şekilde kağıt üzerinde görülmezse
CMA’ların aktivasyonundan bahsedeceğiz. Aktivasyon basit bir şekilde
CMA’ya atfedilecek. Benzer prensipleri primer motor korteks için de
uygulayacağız.
Motor alanların somatotopy
Geyer ve arkadaşları biri 4a, diğeri 4q’da olmak üzere
başparmak, işaret parmağı hatta ortaparmağın temsil edildiği iki alan
buldular. Bu bulgular başparmak ve işaret parmağı için iki farklı alan ve
üst ekstremite kasları için iki farklı alan olduğunu bulan diğer
çalışmaları destekler niteliktedir. Bu farklı alanlar 4a ve 4q alanlarının
ayrımına uyabilir. Bu bulgular somatomotor aparatın 4a ve 4q’da düzenli
olarak temsil edilme ihtimaline işaret etse de yüz, gövde ve bacakların
temsil edildiği yer ile ilgili yeterli veri mevcut değildir.
Primer
motor korteks içinde çeşitli fonksiyonel aktivasyonlar için çekim merkezi
veya maksimal aktivasyon merkezi somatotopik olarak düzenlenmiş görünüyor.
Bununla birlikte aktivasyonlar bir vücut parçası ile ona komşu vücut
parçasının üst üste binen hareketiyle ilişkilidir. Örneğin aktivasyon
volümleri ölçüldüğü zaman başparmak, işaret parmağı, yüzük parmağı ve el
bileğinin reprezentasyonu her biri için % 40-70 üst üste binebilir ve bir
parmağın hareketi diğer alanlarda aktivasyon yükselmesine sebep olur. Bu
tablo 4a ve 4p aktivasyonun yayılımı, lokalizasyonu ve sayısının yeni
gözlemlerde yer almasıyla daha karışık hale gelmiştir ki 4a ve 4p (primer
motor korteks) nin ilişkili olduğu vücut parçalarının hareketi öğrenmeyle
modifiye edilebilir. Bazı durumlarda öğrenmeyle ilişkili lokalizasyon
kaymaları 4a ve 4p alanlarının farklı aktivasyonlarını yansıtabilir.
Kawashima ve
arkadaşları primer motor kortekste biri harekete hazırlama ve diğeri motor
çıkışlarla ilişkili olmak üzere spesifik olarak öğrenmeyle ilişkili iki
tane alanın bulunduğunu ileri sürdüler. Buna karşılık gelecek şekilde
makaklardaki primer motor korteks sessiz zon ve motor çıkışlar için
rezerve edilmiş zon olmak üzere iki zon içerir.
Karni ve
arkadaşlarına göre alanların volümü yeni bir sekanstan ziyade öğrenilmiş
motor sekansların performansıyla ilişkilidir. Gelecekte tek vücut
parçasının multiple temsil edilmesi, yer değiştirmesi, esneklik görüşü ne
türlü olursa olsun bu çalışma somatomotor alanların yürütücü sitelerinin
yüksek derecede planlanmış tek haritalanması görüşüyle bağdaşmaz..Karni ve
arkadaşları aktivasyon alanların kaba planlarının yüz, el, kol ve
bacakların üstünlüğüyle üstünlüğüyle ilişkili olduğunu ileri sürmüşlerdir.
Fakat, lokalize edilmiş somatomotor aparat parçalarından birden
fazlasının temsil edildiği alan üst üste çakışabilir (nitekim Penfield ve
Boldrey de bu şekilde tanımlamıştır.). Bu haritalar şimdiye kadar
varsayılan haritalara göre daha dinamiktir.
SMA’nın
somatotopik olarak organizasyonunun nereye kadar eriştiği tekrak gündeme
gelmiştir. Benzer bir tartışma konusu anterior ve posterior CMA olduğu
savunulan alanların somatotopik olarak sınırlarının ne olduğudur. Şimdiye
kadar premotor korteksin somatotopikal organizasyonuyla ilgili bir çalışma
yapılmamıştır, bu nedenle premotor korteksin alt bölümlerinin gerçek
olarak kabul edilmesinden bahsedilemez.
Premotor korteksin alt bölümlerinin her biri olup olmadıkları bilinmese
de somatomotor aparatın tam bir reprezantasyonuna sahiptirler. Ancak bu
somatotopikal olarak organize edilmemiştir. Farklı çalışmaların
derlemesinde el bileği gibi özel bir vücut parçasının kısmen farklı
alanlardaki aktivasyon alanlarıyla ilişkili olması bu vücut parçasının
multiple reprezantasyonu için kanıt olarak kullanılamaz, çünkü yazarlar
farklı stratejiler kullanırlar ve metodlarında anotomik standardizasyon
için farklı varyanslara sahiptirler. Özellikle Talairach’ın
koordinatlarının farklı gruplar arasındaki varyansı tanımlamada yardımcı
olmayacağına inanıyoruz.
Unilateral distal hareketler bilateral Premotor Korteks aktivasyonuna
sebep oluyor mu
SMA ve premotor korteks unilateral distal hareketlerle
bilateral olarak aktive edilirken primer motor korteks klasik olarak başta
ekstremiteler olmak üzere kontrlateral hareketlerin kontrolüyle
ilişkilidir. Maymunlardaki nöronlar ipsilateral distal hareketlerle
ilişkili nöronlara sahiptir ancak bunların oranı primer motor korteksin
nöron çıktısının % 10’undan daha azdır. Kim ve arkadaşları fMRI
(fonksiyonel MRI) sayesinde ipsilateral presantral girusun posterior
parçasındaki korteksin seri aktivasyonlarında 4 ulnar parmağın
dokunmasının basit motor serilerini buldular. Onlar sağ elini
kullananlarda ipsilateral sağ taraftan aktive edilen sağdaki presantral
fonksiyonel alanın hacminin solaklardaki sol taraftan ipsilateral olarak
aktive edilen fonksiyonel alanın hacminden daha büyük olduğunu buldular.
Daha sonra
araştırmacılar PET ve fMRI’ı kullanarak ipsilateral presantral girusun
posterior parçasının benzer aktivasyonunu buldular. Bu çalışmada
kullanılan işlerin hiçbirinin ipsilateral presantral girusun posterior
parçasındaki aktivasyon ile ilişkili olduğu görülmedi. Bu bulgular
Kawashima ve arkadaşlarına ipsilateral presantral girusun posterior
parçasının, kortikospinal traktın ipsilateral aksonlarının motor çıkış
kontrolünün bir ifadesi olmaktan ziyade yapılan işlere bağlı olduğu
düşüncesini ileri sürmelerinde ilham kaynağı oldu. 4a ile 6 arasındaki
sınır aktif alanların lokalizasyonu ile karşılaştırılmamıştır. Bu nedenle
ipsilateral aktivasyonlardan bazıları gerçekte 6 nolu alanda ve sonuçta
premotor kortekste lokalize olabilir.
Çeşitli
motor alanların fonksiyonel katkılarındaki farklar
Motor alanların parsellenmesi, sınırları, sayıları hakkında konsensus
sağlamak mümkün olmasa bile kortikal motor fizyolojistlerin çoğu multiple
alanların varlığı konusunda anlaşabilirler. Bunun sebepleri motor
alanların bazı yönde özelleşmiş olmaları ya da motor davranışların
planlanması, üretimi ve kontrolündeki katkısının farklılığı olabilir. Bir
hipoteze göre hareket sekanslarının planlanması gibi denenmiş durumlarda
(yürütülmesi için hiçbir duyusal bilginin gerekmediği durumlar) SMA aktive
olur fakat MI’da (primer motor korteks) aktivasyon belirtisi görülmez.
Belki planlama (veya internal tekrarlama ya da stimulasyon), motor
hazırlık (uygulamaya başlamaya hazır olma) ve betimleme arasında bir ayrım
yapılmalı.
Motor betimleme
düşleme-yapma (imagining-doing) (planlama) ve görüntüleme-görme- yapma (imagining-seeing-doing)
arasında bir ayrım yapabilir. Öğrenilmiş sekansların internal planlaması
SMA’ı aktive ederken MI’ı aktive etmez. Yeni öğrenilmiş sekansların
internal planlaması MI ve PM’i aktive edebilir. Hayal edilen hareketler
SMA, CMAlar, süperolateral PM ve fronto operküler PM ekstrapersonal space
aktive ederek dışa vurur. Bu da aynı hareketlerin hazırlanmasıyla
karşılaştırılabilir ve planlama ve hazırlama arasındaki fark ortaya
çıkarılabilir. Benzer şekilde duruma hazırlanma SMA, PM ve MI‘i aktive
eder. Görsel sinyallerin hazırlanma noktasından sonra uygulama SMA, PM, MI
ve belki kaudal CMA’yı aktive eder. Birisinin bir objeyi kavradığını
düşlerken diğer elin kavradığını görmesi bilateral olarak PM’i ve CMA’ı
aktive eder. Dolaylı betimleme (imagining-doing) PM’i, insular PM’i, SMA’ı,
CMA’ı aktive eder fakat MI’i aktive etmez.
Hareketlerin kompleks sekansları bir parmağın basit fleksiyon
ekstensiyonunun aktive ettiğinden farklı motor alanları aktive etmiyor
gibi görünmektedir. PM, SMA, MI ve arasıra CMA kompleks motor sekanslarla
aktive edilir. Oysa tek parmağın fleksiyon ve ekstensiyonu aynı motor
alanları aktive eder. Basit ve kompleks hareketlerle motor kortekste
oluşan aktivasyonun farkı tam olarak ayırt ettirici aktivasyondan ziyade
aktivasyonun derecesinin önemi ile ilişkilidir.
Shibasaki
ve arkadaşları örneklerin zıtlıklarla kompleks karşı koyma sekansları
uyguladığı durumda, sekansta baş parmağa diğer dört parmağın karşı koyduğu
duruma göre SMA’nın daha fazla aktive edildiğini buldular. Dahası Larsson
ve arkadaşları SMA’nın basit hareketlerin kendini üretmesi( self-generated)
durumunda aynı hareketlerin başlatılması durumuna göre daha fazla aktive
olduğunu buldular.
Diğer bir
tartışmalı konu da duyusal bir sinyal ile başlatılan hareketlere karşıt
olarak self generated ve self paced hareketlerin spesifik olarak SMA ve MI
tarafından üretilip üretilmediğidir. Bununla birlikte birçok çalışma
SMA’nın hem external olarak başlatılan hareketlerle hem de kendi üretilen
(self-generated) hareketlerle veya self-paced hareketlerle aktif olduğunu
göstermiştir. Böylece SMA’nın katılımının aktivasyonun farklılığından
ziyade aktivasyon derecesinin önemi ile alakalı olduğu tekrar ön plana
çıkmaktadır.
Daha önceki bir
hipoteze göre PM duyu kontrolü olmadan dışa vurulan hareketlere karşın
duyu bilgisi rehberliğinde (triggered, paced veya cued i karşılaştırarak)
olan hareketler tarafından spesifik olarak aktive edildiğini ileri
sürmektedir. Örneğin akıcı konuşma SMA, MI muhtemelen CMA’ı aktive eder
fakat PM’i aktive etmez. Basit başlatılan veya eksternal olarak
tekrarlatılan hareketler fazla öğrenilmemiş kendiliğinden başlatılan
hareketler kadar PM’i aktive eder. Bununla birlikte PM, denek görsel
hedefi izlediğinde, nesneyi tuttuğunda veya manipule ettiğinde sıklıkla
bilateral olarak aktive olur.
Detmers ve arkadaşları
PMV ve insulası aktive edilmiş olan deneklerin ürettiği farklı güçlerin
derecesini çalışmışlar. İstenilen güç derecesi işitsel feedback ile
düzenlenmektedir. Dahası bu bulgular duyusal bilgiler önderliğindeki
hareketlerde PM’nin değişmez olarak aktif olduğu hipotezini
desteklemektedir. PM ve insuladaki aktivite artışı üretilen gücün derecesi
ile orantılı değildir. Bu durum MI, CMA ve SMA’dan elde edilen bulgularla
tezat oluşturmaktadır. Son bir diğer çalışmada hareket sıklığı ile SMA, MI
ve PM’de bölgesel kan akımı artışı arasında korelasyon olduğu bulundu.
Sonuç olarak PM duyusal
bilginin önderlik ettiği durumlarda aktiftir. Aynı zamanda duyusal sinyal
ile başlatılan (triggerred), cued (bitirilen) veya paced (devam ettirilen)
ve bazı durumlarda kendiliğinden üretilen hareketlerde aktiftir.
Öğrenmeyle ayarlanan farklı hareket tiplerinin PM’i nasıl etkilediği henüz
yeterince açıklığa kavuşmamıştır.
Sonuç olarak istemli
hareketlerin kontrolünde farklı motor alanların katkısının ayırt edilip
edilemeyeceği sorulabilir. Kombine PET ve EEG ile yapılan bir çalışmada
Bereitschaftspotential, EMG’nin başlamasından 1s önce kaudal SMA ve
bitişiğindeki CMA’larda lokalize oldu, lateral motor korteksin katılımı
ise daha sonra oldu. Manyetoensefalografi kayıtları kontrlateral
hemisferde, hareketin başlamasından yaklaşık 1 s önce santral sulkus
boyunca lokalize olmuş10-20 Hz ritmli spontan bilaterel çizim
göstermiştir. Sonuç olarak istemli motor hareketlerde, insanlarda temporal
bölgenin katılımı hakkında elektrofizyolojik kayıtlardan henüz net bir
cevap alınamamıştır. Çok yeni olarak yapılan fonksiyonel MR çalışmaları
ortalama sinyal yoğunluğunun gidiş zamanında farkın ayırtedilebileceğinde
iddialıdır ki SMA MI’ten 1.2 s önde bulunmaktadır.
Özet
ve Çözüm
İnsanlar multiple
motor alanlara sahiptir. Geleneksel yaklaşıma göre 4 alan (PM, SMA, CMA ve
MI) bulunurken liberal yaklaşıma göre 10 alan bulunmaktadır. Bunlar: PMD,
PMV, fronto-operkular PM, rostral SMA (veya pre-SMA), kaudal SMA, anterior
rostral CMA, posterior rostral CMA, CMAc, 4a ve 4p’dir. Bu on motor alanın
çoğu farazi alanlardır, fonksiyonel olarak iddia edilmişlerdir, sınırları
bilinmemektedir ve bu alt bölümlerin hiçbirinin somatomotor aparatta tam
bir reprezentasyonu gösterilmemiştir. Rostral ve kaudal SMA arasında
mikrostrüktürel farklar vardır. CMAc hemen rostralinin üstündeki
korteksten reseptör ve hücre yapısının kantitatif analiziyle ayırt
edilebilir. 4a ve 4p ise multiple mikrostrüktürel ve bazı fonksiyonel
kriterlerle ayırt edilebilir.
Makaklardaki PM,
rostral SMA, kaudal SMA, 4a, 4p ve CMAc insanlarla karşılaştırılabilir
homolojiye sahiptir. Başka homolojilerin olup olmadığı ileriki
çalışmalarda gösterilebilir. Her ne kadar bu alanların motor
fonksiyonlarının olduğu kuşku götürmez bir gerçek olsa da bu alanlarda (kaudal
SMA istisna), somatomotor alanların tam bir reprezentasyonu halihazırda
gösterilememiştir.
Son çalışmaların
sonuçları MI’in tartışmasız somatotopikal düzenlemesiyle ciddi bir şekilde
çelişmektedir. Daha fazla alan benzeri reprezantasyon organizasyonu uygun
görünebilir. PM zonu ve SMA zonu distal ekstremitelerin unilateral
hareketiyle sıklıkla bilateral olarak aktive edilir, oysa MI (4a) bazen
ipsilateral olarak da aktive edilebilir. Motor alanların fonksiyonel
katkılarının baz alınarak parsellenmesi başarısız olmuştur. Farklı motor
alanların katkısının farklılığı, belirli istemli davranış tiplerinin
seçilmiş katılımından ziyade yalnızca aktivasyon derecesinin önemli
olduğunu gösterir.