The motor organization of cerebral cortex and the role of the mirror neuron system. Clinical impact for rehabilitation

Abstract

The basic characteristics of Penfield homunculus (somatotopy and unique representation) have been questioned. The existence of a defined anatomo-functional organization within different segments of the same region is controversial. The presence of multiple motor representations in the primary motor area and in the parietal lobe interconnected by parieto-frontal circuits, which are widely overlapped, form a complex organization. Both features support the recovery of functions after brain injury. Regarding the movement organization, it is possible to yield a relevant impact through the understanding of actions and intentions of others, which is mediated by the activation of mirror-neuron systems. The implementation of cognitive functions (observation, image of the action and imitation) from the acute treatment phase allows the activation of motor representations without having to perform the action and it plays an important role in learning motor patterns.

Resumen

Las características básicas del homúnculo de Penfield (somatotopía y representación única) han sido cuestionadas. La existencia de una organización anatomofuncional definida en la corteza cerebral entre segmentos de una misma región es controvertida. La presencia en el área motora primaria y en el lóbulo parietal de múltiples representaciones motoras interconectadas por circuitos parietofrontales y profusamente solapadas configuran una organización compleja. Todo ello sustenta la recuperación funcional después de un daño cerebral. En la organización del movimiento se puede incidir a través de la comprensión de las acciones y de las intenciones de los otros, lo que está mediado por la activación de los sistemas de neuronas espejo. El uso de funciones cognitivas (observación, imagen de la acción e imitación) desde la fase aguda del tratamiento permite la activación de las representaciones motoras sin necesidad de ejecutar la acción, y tiene un papel importante en el aprendizaje de patrones motores.