Nicoletti Cap. 6
Capitolo 6
Il movimento efficace
• La corretta attivazione spazio-temporale di sinergie
percettivo-muscolari
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–
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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
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–
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