За контроль довільних рухів у нашому мозку відповідає моторна кора, що розташована у передцентральній звивині. Від її великих пірамідних нейронів, що мають назву клітин Беца на честь видатного українського анатома, починається низхідний пірамідний тракт, яким до мотонейронів передаються керівні нервові імпульси.

Моторна кора має соматотопічну організацію – формує функціональну карту тіла, сусідні її ділянки керують сусідніми м’язами, відтак рухами сусідніх ділянок тіла. Графічно цю концепцію зобращають як моторний гомункулюс – непропорційну фігурку чоловічка, запропоновану у 1948 році Вайлдером Пенфілдом. Сучасні дослідження мозку розширюють його уявлення.

Аналіз великої кількості сканувань активації мозку, пов’язаної із руховою діяльністю очікувано виявив в моторній корі три ділянки, асоційовані із рухами трьох блоків тіла – рук (переважно пальців), ніг (переважно стоп) та обличчя (переважно, роту). Вони інтенсивно сполучені із симетричними ділянками, а також із прилеглими ділянками соматосенсорної кори (яка відповідає за шкірну чутливість). А от неочікувано виявилося, що ці рука-нога-обличчя ділянки розділені трьома зонами, що мають інший патерн функціональної сполученості: переважно із структурами салієнтної широкомасштабної нейромережі (передня поясна звивина, острівець тощо), яка здійснює визначення біологічної значущості поточної сенсорної інформації. Крім цього, такі ділянки мають потужні зв’язки із лушпиною, центросерединним ядром таламуса та частинами мозочка.

Автори описують ці міжефекторні ділянки як інтегративні структури, що виконують роль сомато-когнітивної діяльної системи. Тобто, вони координують масштабні рухи та синхронізують великі групи м’язів, адаптуючи постанову тіла та функціонування внутрішніх органів до виконання складних рухів. А кодування конкретних рухів рук-ніг-роту вже є завданням традиційних зон моторної кори.

Ці новітні уявлення розширюють традиційний Пенфілдівський моторний гомункулюс, а крім того є важливими для розуміння і прогнозування наслідків мозкових травм (наприклад внаслідок інсультів) та способів їхньої корекції.

Джерело: Gordon, E.M., Chauvin, R.J., Van, A.N. et al. A somato-cognitive action network alternates with effector regions in motor cortex. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-05964-2