Wie das supplementär-motorische Areal unsere Bewegungen steuert
Das supplementär-motorische Areal (SMA) spielt eine zentrale Rolle bei der Planung und Ausführung komplexer Bewegungen. Es liegt im medialen Teil des frontalen Cortex und arbeitet eng mit anderen motorischen Bereichen zusammen, um unsere Bewegungen zu koordinieren und zu steuern.
Das SMA ist insbesondere für die Initiierung und Sequenzierung von Bewegungen zuständig, wie sie bei Aktivitäten erforderlich sind, die Präzision und Timing verlangen. Darüber hinaus ist es auch an der Steuerung beidseitiger Bewegungen und an der Anpassung an neue motorische Anforderungen beteiligt. Durch seine Funktion ermöglicht uns das supplementär-motorische Areal, Bewegungen nicht nur flüssig, sondern auch effizient auszuführen, was für alltägliche Handlungen ebenso wichtig ist wie für sportliche Leistungen.
Das supplementär-motorische Areal (SMA) ist ein Teil des Gehirns, der zur motorischen Kontrolle beiträgt. Es gehört zum prämotorischen Kortex und liegt auf der medialen Seite des Gehirns, genauer gesagt auf der medialen Fläche des Frontalhirns, direkt vor dem primären motorischen Kortex.
Das supplementär-motorische Areal
Das SMA spielt eine zentrale Rolle bei der Planung und Koordination komplexer Bewegungsabläufe. So konnte bei Blutflussstudien beobachtet werden, dass bei der Ausführung komplexer Bewegungen zunächst das primäre motorische Areal und danach das supplementär-motorische Areal stärker durchblutet wird. Wenn die Bewegungssequenz nur gedanklich ausgeführt wird, verbessert sich die Durchblutung ausschließlich im SMA.
Untersuchungen mittels funktioneller Magnetresonanztomografie (fMRI) und Positronen-Emissions-Tomografie (PET) haben die wesentliche Rolle des SMA bei der Steuerung und Initiierung von Bewegungsabläufen bestätigt. Diese Studien legen nahe, dass das supplementär-motorische Areal nicht nur ein reines Motorikzentrum ist, sondern auch eine gemischte sensomotorische Funktion hat, obwohl der motorische Aspekt überwiegt.
Das SMA arbeitet eng mit anderen motorischen Arealen zusammen, wie dem prämotorischen Kortex und dem primären motorischen Kortex. Es erhält auch Eingaben von verschiedenen sensorischen Bereichen und ist in die Integration von sensorischen Informationen zur Bewegungsplanung eingebunden.
Zu den Hauptfunktionen des SMA zählen folgende:
- Bewegungsplanung: Das SMA ist beteiligt an der Vorbereitung und Organisation von Bewegungssequenzen, bevor diese tatsächlich ausgeführt werden.
- Bewegungskoordination: Es hilft dabei, verschiedene Muskelgruppen so zu koordinieren, damit sie in der richtigen Reihenfolge und mit der richtigen Kraft aktiviert werden.
- Bilaterale Bewegungen: Das SMA ist besonders wichtig für die Koordination von Bewegungen, die beide Körperhälften einbeziehen, wie zum Beispiel das gleichzeitige Heben beider Arme.
- Erlernen neuer Bewegungen: Das SMA spielt eine Rolle beim Erlernen und Automatisieren neuer motorischer Fähigkeiten, wie etwa beim Lernen eines Musikinstruments.
- Internale Bewegungssteuerung: Das SMA ist aktiv, wenn Bewegungen auf der Grundlage interner, selbstgenerierter Signale und nicht auf externen Reizen hin gesteuert werden.
- Unterdrückung automatischer Bewegungen: Es hilft auch dabei, automatische oder reflexartige Bewegungen zu unterdrücken, wenn diese nicht erwünscht sind.
Diese Funktionen zeigen, wie entscheidend das SMA für die Steuerung und Feinabstimmung unserer Bewegungen ist, insbesondere bei komplexen und erlernten Bewegungsabläufen.
Das supplementär-motorische Areal ist an der Vorbereitung, Einleitung und Überwachung komplexer Bewegungen beteiligt, während einfache Bewegungen durch die Aktivierung des primären motorischen Areals und des sensorischen Cortex gesteuert werden.
Störungen im supplementär-motorischen Areal
Störungen im SMA können zu einer Vielzahl von motorischen und kognitiven Beeinträchtigungen führen. Zu den möglichen Störungen und Symptomen zählen folgende:
- Apraxie: Eine Störung, bei der Betroffene Schwierigkeiten haben, komplexe Bewegungsabläufe auszuführen, obwohl sie die dafür notwendigen Bewegungen eigentlich beherrschen. Die Planung und Umsetzung zielgerichteter Handlungen sind beeinträchtigt.
- Akinesie: Dies ist eine verminderte Bewegungsbereitschaft oder Bewegungsarmut. Personen mit einer Schädigung des SMA können Schwierigkeiten haben, Bewegungen zu initiieren, was zu einer Verlangsamung oder dem völligen Fehlen von Bewegungen führt.
- Motorische Perseveration: Betroffene neigen dazu, eine Bewegung oder Handlung immer wieder zu wiederholen, auch wenn sie nicht mehr erforderlich ist. Dies kann auf eine beeinträchtigte Bewegungssteuerung und -planung im SMA hinweisen.
- Störungen der bimanuellen Koordination: Da das SMA an der Koordination von Bewegungen beider Hände beteiligt ist, kann eine Schädigung zu Schwierigkeiten führen.
- Alien-Hand-Syndrom: In seltenen Fällen kann eine Schädigung des SMA zum Alien-Hand-Syndrom führen, bei dem eine Hand scheinbar unabhängig vom Willen des Betroffenen handelt. Dies deutet auf eine gestörte Kommunikation zwischen dem SMA und anderen motorischen Zentren hin.
- Eingeschränkte Sequenzierung von Bewegungen: Das SMA ist entscheidend für die Planung und Ausführung von komplexen Bewegungssequenzen. Störungen in diesem Bereich können zu Schwierigkeiten führen, solche Bewegungen in der richtigen Reihenfolge auszuführen.
- Sprachstörungen (Echolalie, Paraphasie usw.): Da das SMA auch mit Sprachplanung und -ausführung in Verbindung gebracht wird, können Schädigungen zu Problemen bei der Initiierung und Koordination der Sprachproduktion führen, ähnlich einer motorischen Aphasie.
Die genaue Art und Schwere der Symptome hängt vom Ausmaß und der spezifischen Lokalisation der Störung im SMA ab. Diese Störungen können durch verschiedene Ursachen wie Schlaganfälle, Tumore, traumatische Hirnverletzungen oder neurodegenerative Erkrankungen hervorgerufen werden.
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Fazit
Das supplementär-motorische Areal spielt eine zentrale Rolle bei der Planung, Initiierung und Koordination von Bewegungen. Es steuert nicht nur einfache motorische Aktionen, sondern auch komplexe Bewegungsabläufe und die Zusammenarbeit beider Körperhälften. Durch seine Verbindungen zu anderen motorischen und sensomotorischen Bereichen des Gehirns trägt das SMA wesentlich zur Feinabstimmung und Sequenzierung von Handlungen bei.
Störungen in diesem Bereich können zu erheblichen motorischen Beeinträchtigungen führen, die das tägliche Leben stark beeinflussen können. Von der Apraxie bis hin zur gestörten Sprachproduktion zeigt das SMA, wie tiefgreifend seine Funktionen in unser Bewegungs- und Koordinationssystem integriert sind. Ein besseres Verständnis dieses Areals ist daher nicht nur für die Grundlagenforschung, sondern auch für die Entwicklung von Therapien bei motorischen Störungen von entscheidender Bedeutung.
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- Herrera, R.F. (2012). Síndrome clínico por remoción del área motora suplementaria en pacientes con gliomas cerebrales. Tesis doctoral. Universidad Abierta Interamericana. Sede Regional Rosario. Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud. https://imgbiblio.vaneduc.edu.ar/fulltext/files/TC112506.pdf
- Humberstone, M., Sawle, G., Clare, S., Hykin, J., Coxon, R., Bowtell, R., Macdonald, I., Morris, P. (2004). Functional magnetic resonance imaging of single motor events reveals human presupplementary motor area. Annals of Nurology. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ana.410420414
- Marín Monterroso, E., Breamazco Avilez, A., & Alonso Vanegas, M. (2008). Área motora suplementaria. Archivos de Neurociencias, 13(2), 118-124. https://www.medigraphic.com/pdfs/arcneu/ane-2008/ane082h.pdf
- Nachev, P., Kennard, C., & Husain, M. (2008). Functional role of the supplementary and pre-supplementary motor areas. Nature reviews. Neuroscience, 9(11), 856–869. https://doi.org/10.1038/nrn2478
- Orgogozo, J. M., & Larsen, B. (1979). Activation of the supplementary motor area during voluntary movement in man suggests it works as a supramotor area. Science, 206(4420), 847-850. https://www.science.org/doi/10.1126/science.493986
- Roland, P. E., Larsen, B., Lassen, N. A., & Skinhøj, E. (1980). Supplementary motor area and other cortical areas in organization of voluntary movements in man. Journal of neurophysiology, 43(1), 118–136. https://doi.org/10.1152/jn.1980.43.1.118