Nicoletti Cap. 6. Il movimento efficace La corretta attivazione spazio-temporale di sinergie percettivo-muscolari –sequenza di attivazioni (intensita,

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1 Nicoletti Cap. 6

2 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

3 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

4 Su che cosa si basano: Teoria del controllo periferico –si basa sulle info che dalla periferia vengono inviate al centro e aggiornano il sistema sullandamento 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 allesecuzione del movimento Lashley (1917) Capitolo 6

5 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

6 Esempi di CC Artificiale: sistema di riscaldamento – parte che definisce lo scopo (temperatura desiderata) che da inizio allesecuzione – 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 lerrore) – parte che corregge lerrore ed esegue il comando di aggiustamento (parte esecutiva) Capitolo 6

7 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

8 Esempi CC Biologico: il movimento umano –Comando centrale dal cervello ai muscoli –recettori distali (Fusi, Golgi) definisce lo stato del movimento ad un t 1 –elaboratore centrale confronta lo stato attuale con lo stato desiderato –nuovo comando centrale Recettori: propriocettori esterocettori Capitolo 6

9 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

10 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

11 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

12 CC e postura Recettori coinvolti (feedback): –strutture orecchio interno (impulsi galvanici) sensibili alla deviazione del corpo rispetto allasse verticale e oscillazioni della testa –propriocettori situati nei muscoli e tendini sensibili allallungamento (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

13 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

14 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

15 Controllo a CC debolezze I movimenti possono essere troppo veloci : –non ce 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

16 La teoria di Adams La traccia percettiva: Immagine del movimento Confronto fra la traccia percettiva e linformzione che viene dai feedback Apprendimento: la ripetizione del movimento crea informzione sempre + dettagliata dai feedback e la traccia percettiva aumenta il dettaglio dellazione Capitolo 6

17 CC e apprendimento motorio Feedback generale come la conoscenza del risultato KR Viene testato lapprendimento 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

18 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 leffetto della somministrazione della KR –deve essere presente allinizio dellapprendimento –non e necessaria per movimenti gia appresi (Newell, 1985) Capitolo 6

19 Feedback: KR KR esperimento Trowbridge Cason (1932) –KR : casuale, assente, qualitativo quantitativo KR (Newell, 1974) – importante allinizio dellapprendimento –rilasciata con una certa quantita –effetti di ritenzione (memoria) Capitolo 6

20 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

21 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

22 Apprendimenti motori e condizioni di pratica diversificata Eseguire l stesso movimento ma in condizioni di pratica diverse migliora lapprendimento ed il suo mantenimento (Shea, Morgan 1979), presa di una palla da baseball in due condizioni: –1 ostacolo, – molti ostacoli Capitolo 6

23 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

24 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

25 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

26 KP: Conoscenza Procedurale Linformazione, 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

27 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

28 KP+A, KP+E KP+A focalizza: –Diverse Posture, –Diverse parti dellarto superiore –Diverse fasi del movimento KP+E cambia: –Diversi allineamenti corporei, rotazioni, posizione iniziale, ritarda e/o anticipa parti del movimento Capitolo 6

29 Risultati Migliori KP+A (focalizzare) KP+E (cosa correggere) Capitolo 6

30 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

31 Apprendimento Lapprendimento 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 lipotesi della costruzione dei movimenti appresi come ricerca individuale per lapprendimento motorio fra vincoli e gradi di liberta Capitolo 6

32 Apprendimento per scoperta autonoma, nuovo paradigma? Infanti: ricerca ricorrente del pattern motorio efficace (lazione 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 lampiezza del movimento legati alle dimensioni corporee Capitolo 6