Actie
Maastricht University
Alle literatuur
Leerjaar 2016 – 2017
Taak 1: Cortical voluntary motor control
Taak 2: Cognition
Taak 3: The basal ganglia again
Taak 4: The reward system
Taak 5: Success, failure, and the cerebral cortex
Taak 6: Outcome monitoring
Taak 7: Adding affect
Taak 8: Trying to make it work
,Taak 1 – Cortical voluntary motor control
Leerdoelen
- Welke pathways/twee actiesystemen zijn er en welke functies hebben deze? Wat voor laesies ontstaan er bij schade?
- Welke processen zijn betrokken bij het plannen van een actie? Cognitieve processen belangrijker dan breingebieden!
- Beschrijf experiment en verklaar de invloed van conflict en non-conflict objecten bij zowel de ‘use’ en ‘grasp’ conditie.
- Wat is ideomotorische apraxia?
- Wat is een anarchic hand en welke schade is er?
Wong, A.L., Haith, A.M., Krakauer, J.W. (2015). Motor planning.
• Motorisch plannen: beschouwd als alle processen die plaatsvinden bij voorbereiding van beweging. Dit gebeurt tijdens
de reactietijd, voor de werkelijke beweging. Toch zijn niet al deze processen motorisch (bv. perceptuele beslissingen).
- Het is niet zo simpel dat alle motorische planningsprocessen verwerkingstijd kosten en dat deze gedragsmatig kunnen
worden bestudeerd met veranderingen in reactietijd.
- Review bekijkt processen die van perceptie tot een actie leiden en motorisch plannen wordt enkel gezien als de
processen die nodig zijn om een beweging uit te voeren en puur bewegings-gerelateerd zijn.
o Meeste motorische processen kunnen vrijwel direct uitgevoerd worden.
o Motorisch plannen is dus maar een kleine fractie van de reactietijd.
Introductie
- Stimulus onset tot motorische respons, oftewel de reactietijd, is meestal 200ms.
- Processen tijdens RT zijn zowel perceptueel en motorisch, maar moeilijk te onderscheiden.
- Perceptuele beslissingsprocessen: zoals de identiteit van stimulus en locatie van stimulus, zijn niet motorisch.
- Motorisch plannen: neemt zeer weinig reactietijd in beslag, en gaat niet over beslissingen maken.
- Controleren van bewegingen is vooral beslissingen maken, op basis van een motorisch doel → hoe doel bereiken?
- Bij generatie van een beweging zijn er “what” en “how” processen van perceptie tot beweging:
o What-pathway: selecteert motorische doel en bekijkt hoe doel bereikt moet worden.
§ Omgeving wordt geobserveerd (identificatie en lokalisatie van stimuli).
§ Object waar interesse in is wordt geselecteerd (door het richten van aandacht op meest
aanwezige of taak-relevante object).
§ Andere taak-gerelateerde regels worden ook gebruikt om motorisch doel te bepalen.
- Motorische doel is nu bepaald en what gaat over in how.
o How-pathway: is de motorische planning die bepaalt hoe de beweging moet worden uitgevoerd/geproduceerd.
§ Selecteren van actie is het bepalen hoe de effector op het einde het doel moet bereiken.
§ Bij complexe bewegingen is er abstracte kinematica nodig, oftewel hoe beweging eruit moet zien
om specifieker doel te bereiken (bv. wanneer er een specifieke ronddraaiende beweging nodig is).
§ Specificatie van de beweging is het complete specifieke motorische commando dat nodig is om de
gewenste beweging uit te voeren (eindproduct).
- Deze processen kunnen parallel plaatsvinden, maar zijn hier voor het gemak serieel besproken.
- Motorische doel ligt op de grens tussen “wat” en “hoe”: scheiding van perceptueel en motorische beslissingen.
- Enkel processen na motorische doelen, oftewel de “hoe” processen, zijn de motorische planning.
, “What-pathway” - Vormen van motorische doelen
- Identificeren van motorisch doel: perceptie van object van interesse en bepalen wat met object gedaan moet worden.
o Beslissingen over locatie van object, richten van aandacht erop, toepassen van regels/beperkingen om
motorisch doel te bereiken en bepalen of de actie wel of niet uitgevoerd moet worden (go of no go).
- Dit zijn perceptuele beslissingen: nodig om motorische respons te bepalen, maar niet strikt motorisch.
- Perceptuele voorbereiding bepaalt eerder het doel en niet de actie.
Aandacht
- Na verkrijgen sensorische informatie door observatie (in occipitale cortex) is er aandacht nodig voor object selectie.
- Aandacht gaat vooraf aan motorische planning. Aandacht is er al voor het oriënteren van een bewegen.
- Aandacht ondersteunt het maken van “priority maps” die objecten van interesse beschrijven in de omgeving, die de
selectie van motorische doelen sturen.
- Neurale activiteit in laterale intraparietale sulcus (LIP) reflecteert locatie van visuele doel waar de aandacht zich heeft
gericht, en niet de werkelijke oogbewegingen bij de start van de beweging = aandacht gaat vooraf aan planning.
Beslissingen maken
- Simpele taken (“reik naar object”): is het object al het motorische doel.
- Ingewikkeldere taken (“reik links of rechts”): vereisen een beslissing, omdat er een motorisch doel moet worden
gekozen, die afhankelijk is van waar stimulus zich bevindt. Omgeving moet grondig worden geobserveerd als stimulus
moeilijk te identificeren is (bv. bij zeer dim licht).
Drift-Diffusion Model: is wanneer er bij ingewikkeldere taken
langzame beslissingsprocessen plaatsvinden om de aard en
locatie van de stimulus te bepalen, en zo een keuze te
kunnen maken tussen meerdere motorische doelen.
- Neuraal bewijs voor een bepaald doel neemt langzaam
toe, tot het bewijs voor een specifiek doel een drempel
behaald. Dit doel wordt geselecteerd en gewenste
beweging wordt gegenereerd.
- Bewijs na het aanzetten van een beweging, kan leiden
tot een “mid-movement” verandering. T0 is de richting
waar de beweging eerst op gericht werd en niet zeker
was, T1 is de wisseling naar een nieuwe richting, en bij
T2 wordt de beweging rechts gericht.
- Neurale activiteit in frontal eye fields (FEF) reflecteert beslissingen over motorische doelen die acties sturen, maar
representeert niet de motorische planning, aangezien FEF niet betrokken is bij alle oogbewegingen.
- FEF: informatie over geselecteerde object wordt omgezet (door toepassen van regels) naar een doel over de
gewenste locatie van de beweging, dus activiteit in FEF zorgt voor reactietijd-consumerende perceptuele processen bij
het selecteren van een motorisch doel.
Taakregels en cognitieve invloeden
- Toepassen van geschikte taakregels is kritisch voor het vormen van motorische doelen.
- Regels worden gecodeerd door de prefrontale cortex en bepalen welk object relevant is en hoe dit gebruikt kan
worden om het motorische doel te bereiken.
o PFC: representeert de associatie tussen een specifieke cue en het doel wat ermee bereikt kan worden.
o Daarnaast bepaalt PFC of een respons gegenereerd of geïnhibeerd moet worden om een doel te bereiken,
zoals bij een go/no-go taak.
o Ook beschrifjt de PFC de gehele taakstructuur (=coderen van identiteit objecten en reeks van bewegingen).
- Prefrontale cortex is dus betrokken bij hogere-orde beslissingen bij het maken van motorische doelen.
- Het selecteren van een motorisch doel is vooral een beslissingsproces, oftewel een non-motorisch intensief cognitief
proces. Vele cognitieve processen hebben daarom ook invloed op de motorische doelen, en op de reactietijd.
- Het bepalen van een “grijplocatie” van een object zal bepaald worden door een algemene regel van de PFC.
- Comfort en gemak zijn ook belangrijk bij selecteren motorisch doel, maar impliciete regels worden altijd gebruikt.
