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Nicoletti Cap. 6
Il movimento efficace
• La corretta attivazione spazio-temporale di sinergie percettivo-muscolari– sequenza di attivazioni (intensita’, frequenza)– ruolo inibizione– attivazione muscoli agonisti antagonisti– ottimizzazione dei consumi energetici– processamento delle corrette informazioni
Capitolo 6
Controllo periferico o centrale?
• Modello a circuito chiuso– controllo basato prevalentemente da
informazioni periferiche
• Modello a circuito aperto– controllo centrale che non necessita
prioritariamente delle informazioni che provengono dalla periferia
Capitolo 6
Su che cosa si basano:
• Teoria del controllo periferico – si basa sulle info che dalla periferia vengono inviate al
centro e aggiornano il sistema sull’andamento della esecuzione del movimento ( Mott & Sherrington 1895) feedback
• Teoria del controllo centrale– sostiene che il feedback periferico e’ poco influente e
comunque non deve specificare tutte le informazioni necessarie all’esecuzione del movimento Lashley (1917)
Capitolo 6
Controllo a circuito chiuso
• Feedback: informazione di ritorno– e’ in grado di rilevare gli errori a livello distale e di
mandare il messaggio a livello centrale per le eventuali correzioni
• Il circuito:– comando centrale --> confronto --> feedback -->
correzione --> comando centrale…
Capitolo 6
Esempi di CC• Artificiale: sistema di riscaldamento
– parte che definisce lo scopo (temperatura desiderata) che da inizio all’esecuzione
– parte che e’ in grado di rilevare la temperatura esterna (la temperatura attuale)
– parte che confronta la temperatura desiderata con quella attuale (la differenza fra le due definisce l’errore)
– parte che corregge l’errore ed esegue il comando di aggiustamento (parte esecutiva)
Capitolo 6
• Quando fra le due temperature non ci sara’ nessuna differenza (errore 0), la parte esecutiva mandera’ il segnale di spegnere (interrompere la prestazione)
• le funzioni principali:– sensori per la parte periferica – parte centrale per il confronto– parte esecutiva per la correzione
Capitolo 6
Esempi CC• Biologico: il movimento umano
– Comando centrale dal cervello ai muscoli– recettori distali (Fusi, Golgi) definisce lo stato
del movimento ad un t1
– elaboratore centrale confronta lo stato attuale con lo stato desiderato
– nuovo comando centrale
• Recettori: propriocettori esterocettori
Capitolo 6
Funzione dei recettori
• Ci danno la consapevolezza della:– posizione delle parti del corpo rispetto ad uno
spazio esterno– posizione delle parti del corpo rispetto a se’
stesse– posizione del nostro corpo rispetto agli altri
(esempio della mangusta)
Capitolo 6
• Propriocettori:
• Vibrazioni su organi muscolari e tendinei– posizione nello spazio viene sfalsato
• Esterocettori:
• Treno che parte vicino a noi– la vista ha un ruolo predominante
Capitolo 6
Lato debole del CC• Sensori hanno un problema di latenze che
sono dipendenti dalla soglia fisiologica
• queste latenze a volte sono troppo lunghe– circuito visivo
• per molti movimenti dove la correzione veloce e’ indispensabile il CC non funziona– esempio automobile
• ma… Fuchs 1969, latenza stiramento muscolo e risposta cervelletto solo 4 ms
Capitolo 6
CC e postura• Recettori coinvolti (feedback):
– strutture orecchio interno (impulsi galvanici) sensibili alla deviazione del corpo rispetto all’asse verticale e oscillazioni della testa
– propriocettori situati nei muscoli e tendini sensibili all’allungamento (variazioni degli angoli di apertura delle articolazioni)
– posizione degli oggetti nello spazio e posizione del corpo rispetto ad essi
• Quale di questi e’ dominante? – Parete mobile (Lee 1980)
Capitolo 6
Feedback volontari o non?
• Quali di questi feedback sono volontari e quali non?
• Feedback cinestesici propriocettivi:– Dewhurst 1967, mantenimento della postura del
braccio e aggiunta di un peso: prima attivazione muscolare dopo 30 ms controllo della vista 150 ms
– Esperimento sulla rana spinalizzata– Feldman: Ipotesi del punto di equilibrio– Collins De Luca: Loop chiuso e aperto
Capitolo 6
• Feedback esterocettivi e pattern motori “involontari”– Il gattino ed il burrone; I neonati e le aperture; La
parete mobile di Lee; La prensione di oggetti
• Movimenti molto complessi sono risolvibili a livello della spina dorsale
• Esistono pattern di movimenti gia’ strutturati che non hanno bisogno di un aggiustamento continuo– Conscenza a-priori delle dimensioni che definiscono
azioni molto complesse
Capitolo 6
Controllo a CC debolezze
• I movimenti possono essere troppo veloci :– non c’e’ il tempo per controllarli centralmente
• I movimenti sono soggetti a vincoli fisici:– schemi di movimento predefiniti
• I movimenti non possono essere controllati da un CC istante per istante– troppo complicato!
• Appendimento di movimenti nuovi
Capitolo 6
La teoria di Adams
• La traccia percettiva: Immagine del movimento
• Confronto fra la traccia percettiva e l’informzione che viene dai feedback
• Apprendimento: la ripetizione del movimento crea informzione sempre + dettagliata dai feedback e la traccia percettiva aumenta il dettaglio dell”azione
Capitolo 6
CC e apprendimento motorio
• Feedback generale come la conoscenza del risultato KR
• Viene testato l’apprendimento motorio a partire da cio’ che possiamo sapere della nostra performance
• Viene quindi testato il Controllo a CC anche su feedback molto generali
Capitolo 6
Quando la KR e’ necessaria?• La quantita’ di informazione che deve essere
processata e’ proporzionale alla quantita’ di KR– Piu’ scelte che devono essere fatte – Movimenti piu’ complessi – Definire l’effetto della somministrazione della KR– deve essere presente all’inizio dell’apprendimento – non e’ necessaria per movimenti gia’ appresi (Newell,
1985)
Capitolo 6
Feedback: KR
• KR esperimento Trowbridge Cason (1932)– KR : casuale, assente, qualitativo quantitativo
• KR (Newell, 1974)– importante all’inizio dell’apprendimento– rilasciata con una certa quantita’ – effetti di ritenzione (memoria)
Capitolo 6
KR: dove è utile e dove no?
• KR deve essere relativo al compito motorio
• KR deve essere preciso
• KR se non e’ rilevante e’ negativo
• KR deve essere applicato con una certa quantita’
Capitolo 6
Problemi della KR
• La KR funziona prevalentemente per movimenti molto semplici (1DoF, puntamento e/o raggiungimento di un bersaglio)
• Aumentando la KR dopo un certo livello di apprendimento non aumenta la performance (vedi Schmidt, 1989).
Capitolo 6
Apprendimenti motori e condizioni di pratica diversificata• Eseguire l stesso movimento ma in
condizioni di pratica diverse migliora l’apprendimento ed il suo mantenimento
• (Shea, Morgan 1979), presa di una palla da baseball in due condizioni: – 1 ostacolo,– molti ostacoli
Capitolo 6
Lancio di pesi (Carson & Wiegan, 1979)
• Definiscono la modalita’ diversificata di apprendimenti motorii
• Bambini 2 gruppi – Gruppo A: lancio di un peso– Gruppo B: lancio di diversi pesi
• Performance: lancio di un peso nuovo:– migliore gruppo B
Capitolo 6
Perche’ una pratica piu’ variegata funziona meglio?
• La KR come conoscenza dichiarata non funziona (declarative knowledge)
• KP come conoscenza di procedura (procedural knowledge) funziona meglio
• differenza fra sapere che cosa e sapere come
Capitolo 6
KR e KP
• Wrisberg & Schmith (1975)– apprendimento motorio in assenza di KR:
ritrovare la posizione di un arto nello spazio– qui avviene una conoscenza del risultato a
livello propriocettivo
• KP conoscenza procedurale– Newell et al. (1983)
Capitolo 6
KP: Conoscenza Procedurale
• L’informazione, per movimenti a molti gradi di libertà, deve essere specifica sulla modalita’ di esecuzione del compito motorio
Lancio della palla (Kernodle, Carlton,1992):
– 4 tipi di informazione: KR, KP, KP+A, KP+E
Capitolo 6
Esperimento• 48 soggetti (10-40 anni)• Lancio di una palla (30g) il + distante
possibile lungo una linea, mano non dominante
• Videocamera 4 sett. 12 sess. 12 prove (tot 600)
• KR Distanza misura• KP Videotape del movimento• KP+A Focalizzare dove (video)• KP+E Cosa cambiare (video)
Capitolo 6
KP+A, KP+E• KP+A “focalizza”:
– Diverse Posture, – Diverse parti dell’arto superiore – Diverse fasi del movimento
• KP+E “cambia”:– Diversi allineamenti corporei,
• rotazioni, posizione iniziale, ritarda e/o anticipa parti del movimento
Capitolo 6
Risultati
• Migliori
• KP+A (focalizzare)
• KP+E (cosa correggere)
Capitolo 6
KP: Simulatore per lo sci• Cinque condizioni:
– veloce, lento, preferito, incrementato, controllo
• Tre Variabili osservate– Ampiezza, frequenza, armonia
• Risultati in ordine di performance:• Frequenza preferita• Controllo• Frequenza incrementata• Alta frequenza• Bassa frequenza
Capitolo 6
Apprendimento • L’apprendimento per “scoperta autonoma”
(Controllo) risulta essere migliore di almeno tre tipi di KP
• Il tempo preferito è il migliore in assoluto il che ci porta a tener conto dei “vincoli” dati dai parametri corporei
• Si apre l’ipotesi della costruzione dei movimenti appresi come ricerca individuale per l’apprendimento motorio fra vincoli e gradi di liberta’
Capitolo 6
Apprendimento per scoperta autonoma, nuovo paradigma?
• Infanti: ricerca ricorrente del pattern motorio efficace (l’azione di calciare, Thelen, 1992)
• Il movimento si auto-organizza• Il compito motorio legato alla percezione del
risultato e non solo la conoscenza del risultato• La frequenza “preferita” e l’ampiezza del
movimento legati alle dimensioni corporee
Capitolo 6