Lezione 7

Nicoletti capitolo 7-8

Controllo Motorio a Circuito Aperto

Apprendimento Motorio

Ancora differenze fra Circuito Chiuso e Circuito Aperto

• CC: feedback

• CA: comando centrale

• CC ogni sub-movimento e’ corretto centralmente

• CA: Ipotesi delle risposte a catena:– Comando centrale -->sinergie --> feedback --> sinergie– ogni comando centrale attiva una serie di sub-movimenti

Ruolo del feedback CC, CA

• CC feedback come correttore del movimento successivo

• CA feedback come attivatore del movimento successivo

• CC movimenti complessi e a lunga durata

• CA movimenti semplici e veloci (balistici 200-250 ms)

Feedback per CC e CA

• CC feedback attivo durante l’esecuzione del gesto

• CA feedback attivo dopo l’esecuzione del gesto

Funzione del Feedback

• CC continua correzione del movimento durante la sua esecuzione

• CA (risposte a catena) feedback movimento A attiva B che attiva C

• CA (PM) feedback correzione movimento successivo

Programma Motorio PM• Tutto il movimento e’ programmato e

rappresentato ai livelli + alti del SNC– troppo complesso programmare ogni

attivazione inibizione di agonisti-antagonisti– ritardo dei tempi di latenza insostenibile– immagazzinamento enorme di dati

• Funzionamento del PM:• un nuovo programma viene scelto

– feedback PM• si corregge il programma

Come fare a testare il PM?

• Se in assenza di un flusso delle vie sensitive afferenti si puo’ ancora effettuare correttamente un movimento allora esiste un PM

• Studi su animali

• Studi sugli umani

Studi su animali• Scimmie recise le vie sensoriali

– arto offeso non viene usato ma se l’altro viene immobilizzato allora si

– se due arti vengono offesi la scimmia si muove– grooming del gatto e arto fantasma– canto degli uccelli sordita’ prima e dopo aver

appreso il canto

• Feedback non necessario per un movimento imparato ma necessario per imparare

Studi sugli umani• Lashley (1917) lesione alle vie sensitive arti

inferiori arti posizionati correttamente senza l’ausilio della vista

• Henry & Rogers (1960) TR piu’ lungo per compiti motori piu’ complessi – sollevare un dito (1), (1) + prendere una palla

(2), (1) + (2) + rischiacciare un tasto… ecc.

• Klapp Anderson Berrien (1973) sillabe da pronunciare le piu’ lunghe piu’ alto il TR

• Piu’ e’ complesso un compito + tempo ci vuole per caricare il PM

Struttura gerarchica del PM

• PM inteso come una rappresentazione astratta della sequenza di una azione

• Le info contenute non riguardano i singoli muscoli implicati ma si riferiscono a variabili + generali come velocita’, forza, ampiezza ecc.

• Esempio la scrittura di Raibert (1977).

Alternativa al PM

• Movimento come gradi di liberta’ che vengono organizzati da Strutture CoordinativeStrutture Coordinative

• I gradi di liberta’ vengono Condensati Condensati cosi’ da formare una singola unita’

• I gruppi di muscoli relativi ad un dato compito formano una singola unita’

…continua

• Al programma motorio si contrappone la struttura coordinativa

• Struttura coordinativa tiene conto di:– Comando centrale – Sinergie neuromotorie distali– Relazione con le dimensioni esterne (inerzie,

pesi, grandezze)

Esperimenti• Pattern di movimenti in-fase, fuori-fase

– giocolieri, effetto tergicristalli di tutti I movimenti parte del corpo dx e sx

• Movimenti complessi scalati sulle dimensioni corporee– camminare correre– salire scendere le scale– passare attraverso aperture– afferrare gli oggetti

Apprendimento Motorio

Controllo Sviluppo Apprendimento Motorio

• Controllo, Sviluppo Apprendimento Motorio– Interconnessi tra loro– La distinzione spesso e’ fatta solo per fini legati alla

ricerca– La distinzione e’ fatta per livelli di analisi adottati

• Controllo ---> neurofisiologico

• Sviluppo ---> filogenesi

• Apprendimento ---> comportamento

Abilita’ Motoria

• Abilita’ motoria– facile da riconoscere– difficile definire come si instaura

• Definizione abilita’ motoria (Bennet, 1910)– quando il movimento presenta caratteristiche di

economicita’ e velocita’• economicita’: bassa durata di attivazione muscolare

– Kamon, Gormley, (1968). esperti non esperti

• velocita’: vedi esperimento sigari – Crossman (1959)

Stadi di apprendimento motorio

• Fitts (1964) definisce tre stadi:– fase cognitiva, fase associativa, fase di automazione

• Fase Cognitiva, metodi di apprendimento:– Dimostrazione - Imitazione

• diversi livelli di conoscenza motoria diversa focalizzazione dei punti crucuali del movimento.

– Utilizzazione del ritmo del movimento• musicisti, bambini, paraplegici

– Guida del movimento (movimento passivo)• gioco del tennis (ma poco efficace per mancanza di

feedback propriocettivo

…continua

• Fase Associativa metodi di apprendimento– Mettere assieme pezzi di movimento

mantenendo la funzione gerarchica del movimento

• Unita’ superiore: rappresentazione generale del movimento che prescinte dai singoli dettagli distali

• Unita’ inferiore: si riferisce ai dettagli (esempio muscoli implicati nel movimento)

• Tranfert– Puo’ essere fatto a livello della gerachia

superiore ma non inferiore• frenare con il piede sinistro

…continua

• Fase di automatizzazione– Dipende dalle capacita’ motorie individuali

• categorizzazione di movimenti aperti chiusi in base alla prevedibilita’ dell’ambiente

• Esperimento (Lang, 1978)– traking di linee orrizzontali e verticali– Condizione 1: le due linee compaiono in modo

pseudo-casuale– Condizione 2: linee orrizzontali predicibili,

linee verticali pseudo-casuali

…continua

• Risultati:– 1- Apprendimento quando il movimento e’

prevedibile– 2- Non apprendimento quando il movimento e’

imprevedibile– 3- leggero apprendimento sulla linea

imprevedibile quando l’altra linea e’ prevedibile

• maggiore attenzione disponibile

• impossibilita’ di avere una condizione totalmente casuale

Teorie dell’Apprendimento Motorio

• Apprendiamo ogni specifico movimento?– Oppure

• Apprendiamo una generale classe di azioni?

• Due teorie a confronto: (Adams vs Newell)

Teoria di Adams• Apprendimento specifico rapporto 1:1 (1

schema 1 movimento– A: apprendimento verbale - motorio– B: apprendimento motorio

– A – consapevolezza, verbalizzazione, esterocezione– tanti errori

– B – propriocezione individuale (pallina a contatto con la

racchetta)– pochi errori – mantenimento degli apprendimenti (bicicletta)

…continua

• Problemi dati dalla teoria di Adams

– troppe tracce mnestiche e percettive– troppe librerie a cui attingere per recuperare

ogni singolo movimento– e la novita’? Non spiega come un movimento

nuovo mai eseguito possa essere imparato

Teoria del concetto di schema• Anni 70 emerge l’idea dei circuiti aperti

– idea di schema si fonda su questi – autori principali (Bartlet 1932; Turvay, 1977;

Schmidt, 1982)

• Risolve i problemi dell’immagazzimento e della novita’ proponendo un rapporto di 1:tanti – 1 schema per tanti movimenti

…continua• Apprendimento come processo che a partire da

movimenti di una stessa categoria formi una regola che puo’ essere applicata a tutti i movimenti di quella categoria

• 4 tipi di informazione fondamentale:– parametri specifici (durata, forza, velocita’)– risultato finale (ho raggiunto o no lo scopo)– conseguenza sensoriali (percettive esterocettive)– condizioni di partenza (valutazione dell’ambiente in

cui mi muovo)

…continua• Apprendiamo quindi:

– rafforzando lo schema– lo facciamo rafforzando allo stesso tempo i 4 punti

fondamentali– quando lo schema si e’ fissato possiamo trasferire la

conoscenza acquisita a movimenti nuovi della stessa categoria

• Importante! – Non abbiamo piu’ bisogno di immagazzinare un

enorme quantitativo di informazione ridondante– il movimento nuovo emerge dentro la regola generale