NYHET
Förklaringen till gåtfullt snabba reaktionsrörelser kan ligga i våra muskelspolar, skriver Michael Dimitriou i den avhandling han försvarar vid Umeå universitet den 30 januari.
Alla medvetna rörelser, t.ex. att sträcka sig efter en kopp kaffe, baserar sig på mekanisk information om den aktuella kroppsdelen, t.ex. läge, rörelseriktning och hastighet. Den känselinformation som det centrala nervsystemet (hjärnan och ryggmärgen) använder för att kontrollera rörelser kommer delvis från muskelspolarna, en speciell typ av känselreceptorer som finns mellan de flesta muskelfibrer i kroppen. Det handlar om nervceller som skickar signaler om t.ex. storlek och hastighet vid muskelsammandragningar.
Det har emellertid inte varit känt hur muskelspolarna svarar på aktiva – viljestyrda – rörelser eftersom deras svar också direkt påverkas av centrala nervsystemet. På grund av mättekniska begränsningar har muskelspolesvaren mestadels mätts i passiva lägen. Det saknas därför data om muskelspolarnas uppförande vid vardagliga motoriska rörelser, t.ex. att greppa föremål eller trycka på en knapp.
I avhandlingen utvecklas och används en experimentmodell som tillåter registrering av muskelspoleaktiviteten med s.k. mikroneurografi i samband med fria rörelser av handled och fingrar. I experimenten visar det sig, tvärt emot vad man kunde vänta, att svaren från muskelspolarna mer påtagligt påverkas av kombinationen acceleration och hastighet än av hastighet och längd. Spolarna ger inga signaler alls om muskellängden, speglar hastigheten väl och accelerationen sämre. Den totala bilden av muskelns längd och hastighet förbättras emellertid påtagligt om man samtidigt tar med svaren från senornas rörelsereceptorer i beräkningen. Fynden i avhandlingen bekräftar tidigare studier som visat att inte bara muskler utan också senor och angränsande vävnad kan sträcka påtagligt vid naturliga rörelser.
Det viktigaste fyndet är emellertid att svaren från en viss undergrupp av muskelspolar är kopplade till den framtida muskelhastigheten. Detta kan vara lösningen på en gammal neurovetenskaplig paradox kring rörelser: Genom beteendestudier är det känt att vi i reaktioner använder känselinformation om t.ex. hastigheten för att direkt och omedvetetet korrigera våra rörelser. På grund av inbyggda fördröjningar i nervsystemet måste det emellertid ta en viss tid – minst 100 millisekunder – innan reaktionen kan ske och vid det laget har kroppsläget hunnit förändras så att den inte länge är lägesanpassad. Felaktiga reaktioner kan t.o.m. leda till instabilitet, t.ex. darrningar. Den tanke som framförs i avhandlingen är att den nyupptäckta egenskapen hos muskelspolarna gör en anpassad reaktion möjlig genom att överföra uppgifter om en beräknad, framtida rörelsehastighet.
Michael Dimitriou, som kommer från Limassol, Cypern, är doktorand vid Inst. för integrativ medicinsk biologi, fysiologi, och kan nås på tel. 090-7865186 ext.19, e-post michael.dimitriou@physiol.umu.se
Fredagen den 30 januari försvarar Michael Dimitriou, Inst. för integrativ medicinsk biologi, Umeå universitet, sin avhandling med titeln Discharges in human muscle spindle afferents during manual tasks Fakultetsopponent är prof. Roger Lemon, University College London, UK. Disputationen äger rum kl. 09.00 i sal KB3A9, KBC-huset.
