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Das somatische motorische System setzt Bewegungsabsichten in koordinierte Muskelaktionen um. Die Hierarchie der Kontrolle reicht vom motorischen Kortex (Planung und Ausführung von Bewegungen) kortikospinale Bahn Rückenmark (Reflexkreise und -Motoneuronen) neuromuskuläre Verbindung Muskel Skelett. Das Kleinhirn implementiert ein inverses Modell (M¹), um Fehler proaktiv zu korrigieren, bevor sensorisches Feedback eintrifft.

Das -Motoneuron integriert erregende und hemmende Eingaben (Integrate-and-Fire-Modell): Wenn das Membranpotential V_thresh überschreitet, erzeugt es ein Aktionspotential, das entlang des Motoraxons zur Motorplatte wandert. Die neuromuskuläre Übertragung setzt ACh in Quanten frei (synaptische Vesikel) aktiviert Nikotinkanäle EPP von +3040 mV überschreitet immer die Muskelschwelle Kontraktion unter normalen Bedingungen garantiert.

Die Euler-Lagrange-Gleichung beschreibt die vollständige Dynamik des Bewegungsapparates: Trägheit M(q)·q, Coriolis-/Zentripetalkräfte C(q,q)·q und Schwerkraft G(q) werden durch das Muskeldrehmoment _musc ausgeglichen. Eine optimale Bewegungssteuerung minimiert Ruck (Ableitung der Beschleunigung) oder quadratische Endfehler und erzeugt glatte glockenförmige Geschwindigkeitsbahnen, wie sie bei natürlichen Bewegungen beobachtet werden.

Hennemans Prinzip (Rekrutierung nach Größe) besagt, dass motorische Einheiten in der Reihenfolge von der kleinsten zur größten Größe (und Stärke) mit zunehmender erforderlicher Kraft aktiviert werden: zuerst der langsame Typ I (ermüdungsbeständig, kleine Kraft), dann der schnelle Typ IIA und schließlich der Typ IIX (höhere Kraft, schnelle Ermüdung). Dies ermöglicht eine abgestufte und effiziente Kraftsteuerung.

Die motorische Nervenleitungsgeschwindigkeit (NCV) misst die Integrität des motorischen Axons: < 40 m/s weist auf eine motorische Neuropathie hin. Bei Myasthenia gravis (Antikörper gegen ACh-Rezeptoren) ist das EPP reduziert die neuromuskuläre Übertragung versagt bei wiederholter Stimulation (Abnahme des EMG durch wiederholte Stimulation). Bei ALS (Amyotrophe Lateralsklerose) gehen obere und untere Motoneuronen verloren, was zu einer Kombination aus Spastik (MNS) und Atrophie/Faszikulationen (MNI) führt.

>Modell

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Beschreibung

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