运动控制与学习

跳转到:导航，搜索

原始的编辑器-拿俄米O ' reilly，Rucha Gadgil，金正日杰克逊，Nikhil英明Abburi，Simisola Ajeyalemi，WikiSysop，Shaimaa Eldib而且克莱尔·诺特

简介［|］

根据Roller等人(2012)的说法，人体运动的产生和控制是一个从简单的反射环到复杂的神经模式网络的过程，该网络通过中枢神经系统(CNS)和周围神经系统(PNS)进行通信。[1]

新的运动模式是通过运动、与丰富的感官环境的互动以及挑战人们解决他们遇到的问题的挑战体验来学习的。关于运动控制和运动学习的知识塑造了我们对个人如何在一生中从新手到熟练运动表现的理解。本页提供了关于电机控制和电机学习的概述。

电机控制［|］

定义［|］

运动控制被定义为发起、指挥和分级有目的的自愿运动的过程[２]．Shumway-Cook将运动控制定义为调节运动所必需的机制的能力[3]．

它是如何工作的?［|］

电机控制功能如下:

  1. 识别需要完成的任务→身体从环境中收集感官信息→感知信息→选择一个适当的运动计划，以满足任务的目标，
  2. 计划在中枢神经系统内协调→通过脑干和脊髓中的运动神经元执行→结果以姿势和肢体协同的方式传达给肌肉，而在头颈部→运动单元定时以特定的方式触发。
  3. 通过运动向中枢神经系统提供感官反馈→做出以下决定:(1)在执行过程中修改计划，(2)确认要实现的任务目标，以及(3)为相同任务-目标组合的未来表现存储信息[1]．

电机控制理论［|］

运动的组织和产生是一个复杂的问题，因此运动控制的研究已经从心理学、认知科学、生物力学和神经科学等广泛的学科进行。人类运动的控制有许多不同的描述方式，在整个19世纪和20世纪提出了许多不同的运动控制模型。

运动控制理论包括反射性、自动、自适应和自愿运动的产生，以及高效、协调、目标导向的运动模式的表现，这涉及到多个身体系统(输入、输出和中央处理)和神经系统内的多个层次。许多教科书和研究人员建议采用运动控制的系统模型，结合神经生理学、生物力学和运动学习原则(基于患者、任务和环境之间的相互作用的学习解决方案)。在计划我们的干预措施时，必须意识到任务和环境之间的关系的影响，以便使我们的患者实现他们的目标。[4][1]

电机控制理论[3]：

电机控制理论 作者 日期 前提 临床意义
反射理论 谢林顿 1906
  • 运动是由刺激-反应控制的。
  • 条件反射是运动的基础——条件反射与创造行为的动作相结合。
  • 利用感官输入控制电机输出
  • 促进良好的反应
  • 抑制不需要的(原始的)反射
  • 严重依赖反馈
动力系统理论

伯恩斯坦

特维

凯尔索&图

泰伦

1967

1977

1984

1987
  • 运动的出现是为了控制自由度。
  • 运动模式在环境条件和个人现有身体系统的特征内自我组织。
  • 功能协同是通过练习和经验自然形成的，有助于解决同时协调多个肌肉和关节运动的问题。
  • 减少来自中枢神经系统控制运动的指令，强调对运动的物理解释。
  • 移动是多个元素相互作用的涌现属性。
  • 了解身体的物理和动力学特性-即速度-对运动动力学很重要。鼓励患者快速移动以产生动力，从而帮助身体虚弱的患者更轻松地移动可能是好的。
分层理论 亚当斯 1971
  • 皮质中枢自上而下地控制整个神经系统的运动。
  • 闭环模式:需要感官反馈来控制运动。
  • 由“意志”(更高级别)发起的自愿运动。反身性动作只在中枢神经系统受损后才占主导地位。
  • 识别和防止原始条件反射
  • 减少活跃拉伸
  • 规范化的语气
  • 促进“正常”的移动模式
  • 发展序列
  • 重演
运动项目理论 施密特 1976
  • 自适应、灵活的运动程序(MPs)和广义运动程序(gmp)的存在是为了控制具有共同特征的动作。
  • 高级运动程序——生成运动的存储规则。
  • 异常运动——不只是反射性的，也包括中枢模式发生器或更高层次的运动程序的异常。
  • 帮助患者重新学习正确的行动规则
  • 重新训练对功能性任务重要的动作
  • 不只是孤立地再造肌肉吗
生态理论 吉布森和选择 2000
  • 人、任务和环境相互作用影响运动行为和学习。人与任何给定环境的相互作用提供了用于控制运动的知觉信息。
  • 解决问题以完成期望的运动任务目标的动机有利于学习。
  • 帮助患者探索实现功能任务的多种方式→在给定的限制条件下为患者发现最佳解决方案
系统模型 Shumway-Cook 2007
  • 多个身体系统重叠，以激活协同作用，产生围绕功能目标组织的动作。
  • 考虑到人与环境的相互作用。
  • 目标导向行为-任务导向
  • 可识别的、功能的任务
  • 在各种条件下练习
  • 修改环境上下文

涉及电机控制的系统[3]

感觉/感知系统 操作系统
躯体感觉 运动皮层
视觉 基底神经节
前庭 小脑
中央模式生成器

运动学习［|］

定义［|］

  1. 习得一项技能的过程，学习者通过练习和同化，改进并使所期望的动作自动化。[1]．
  2. 一种内部神经过程，它能产生一种新的运动任务[２]．
  3. 一套与实践或经验相关的内部过程，导致熟练行为能力的相对永久性变化［5］

运动学习理论［|］

运动学习是一种复杂的过程，发生在大脑对某种技能的练习或体验的反应中，从而导致中枢神经系统的变化。它允许产生一种新的运动技能。它通常包括提高动作的流畅性和准确性，对于发展受控动作和校准简单动作如反射是必要的。

运动学习研究考虑了有助于运动程序形成(即潜在的熟练运动行为)的变量，错误检测过程的敏感性，以及运动模式的强度。运动学习需要练习、反馈和对结果的了解[4][1]．

运动学习理论是:

运动学习理论 作者 日期 前提 临床意义
亚当斯闭环理论 亚当斯 1971
  • 闭环-感官反馈用于持续生产的熟练动作
  • 缓慢的动作
  • 依靠感官反馈(谢林顿)
  • 了实践
  • 错误=坏!需要准确!
  • 记忆痕迹-开始运动
  • 知觉痕迹-在一段时间的实践中建立&是正确的参考。
  • 改进=增加了执行人员在闭环中使用引用的能力
  • 重复执行相同的精确动作，直到一个精确的终点
  • 增加练习→增加学习
  • 学习过程中产生的错误→增加错误感知痕迹的强度
施密特的图式理论 施密特 1975
  • 开环
  • 模式——事件的抽象内存表示→规则
  • 广义运动程序——允许生成新动作的规则
  • 快速，弹道运动=回忆记忆与运动程序和参数进行运动，没有周边反馈
  • 练习的可变性→提高运动学习
  • 最优学习→在许多不同条件下练习的任务
  • 错误产生的积极好处(从自己的错误中学习)
  • Schema对所有存储的元素都有规则，而不仅仅是正确的元素
生态理论 纽厄尔 1991
  • 基于系统与生态电机控制理论
  • 运动学习:通过任务和环境的约束增加感知和行动之间的协调。
  • 感知运动工作空间——识别与任务执行最相关的mvmts和感知线索
  • 感知与行动的最佳任务相关映射→没有规则!
  • 病人学会区分对行动重要的相关感知线索。

运动学习阶段［|］

根据菲茨和波斯纳模型[6]：

阶段的学习 特征 注意要求 活动 描述
认知
  • 动作缓慢、不一致、效率低下。
  • 这需要大量的认知活动。
  • 注意理解什么动作才能产生特定的效果。
  • 大部分动作都是有意识控制的

会话练习:

  • 性能主要
  • 更少的变量
  • 在脑海中形成清晰的图像(技术和视觉上的)。

早期的认知;

基本元素没有被观察到或不存在

后期认知;

基本元素开始出现
联想
  • 动作更加流畅、可靠和高效
  • 需要较少的认知活动
  • 有些动作是有意识控制的，有些是自动控制的。
  • 练习环节将表现与结果联系在一起，条件可以有所不同。
  • 清晰的心理形象=准确的表现

早期的关联;

基本元素出现了，但并不一致。

晚关联;

基本元素在令人满意的水平上有规律地出现。
自治
  • 动作准确、一致、高效。
  • 几乎不需要认知活动。
  • 运动基本上是自动控制的
  • 注意力可以集中在战术选择上
  • 练习课程更注重结果
  • 专注于更大范围的移动，速度，加速和在新情况下的技能使用。

早期的自治;

基本元素经常出现在要求的水平之上。

晚自治;

基本元素不断地出现在更高的层次上。

根据伯恩斯坦模型:

强调自由度(完成一个动作所需的独立动作的数量，作为学习一项新的运动技能的核心组成部分)。它有三个阶段。他们是[7]：

阶段 描述
最初的 个体通过减少自由度来简化动作
先进的 个体获得了一些自由度，这允许更多的关节参与任务的运动
专家 拥有以有效和协调的方式执行任务的所有自由度。

根据非犹太人模型:

这个模型分为两个阶段。他们是[8]：

第一阶段 第二阶段
  • 理解任务的目的
  • 发展适合完成任务的运动策略
  • 解释与组织运动相关的环境信息。
  • 固定或多样化
  • 重新定义运动
  • 使动作适应任务和环境的变化
  • 能够持续有效地执行任务

影响运动学习的因素[9]：

  1. 口头指令
  2. 实践
  3. 积极参与和激励
  4. 错误的可能性
  5. 姿势控制
  6. 内存
  7. 反馈

运动控制与学习的临床意义［|］

运动控制和学习帮助治疗师理解动作、运动任务和技能背后的过程。通过承认运动学习和控制的理论，并将它们融入日常实践，治疗师将有更好的机会:

  1. 确定电机性能的问题，
  2. 制定治疗策略，帮助患者纠正表现问题
  3. 计划课程，包括一个新的动作，或动作的重新习得和/或修改，以一种一致的和可转移的方式教授(在不同环境和条件下执行动作的能力)。
  4. 评估所采用的干预策略的有效性

重要的是，治疗师确定适当的运动学习策略和运动控制理论，以获得最佳和有效的结果[1][3]．

演讲［|］

播客［|］

  • 理解人类运动的感觉和运动控制．克里斯汀·皮克特(Kristen Pickett)博士是威斯康星大学麦迪逊分校运动机能系职业治疗项目的助理教授。她获得了明尼苏达大学双城分校的运动学硕士学位和运动学、生物力学和神经控制博士学位。
[10]
[11]


[12]
[13]

参考文献［|］

  1. ↑1．01．11．21.31．41．5达西·a·乌姆弗雷德的《神经康复》第7版。密苏里州圣路易斯:Elsevier/Mosby, 2013。
  2. ↑2．02.1卫生专业和护理医学词典。(2012)。检索自2016年3月11日http://medical-dictionary.thefreedictionary.com/motor+learning
  3. ↑3．03．13.23．3王晓峰，张志刚，张志刚，等。运动控制:临床应用研究。费城:利平科特·威廉姆斯和威尔金斯，2007。打印。
  4. ↑4.04．1Bate P.电机控制。入选:希拉·列侬和玛丽亚·斯托克斯。神经物理治疗手册。2008年丘吉尔利文斯通。奔跑的- 40。
  5. ↑科莱考尔JW。运动学习:与中风恢复和神经康复的相关性。Curr Opin Neurol. 2006 Feb;19(1):84-90。wco.0000200544.29915.cc doi: 10.1097/01.。PMID: 16415682。
  6. ↑菲茨PM，波斯纳MI。人类表现。布鲁克斯/科尔酒吧。有限公司;贝尔蒙特,CA: 1967。
  7. ↑动作的协调和调节。动作的协调和调节1966.
  8. ↑外邦人。一种应用于教学的技能习得工作模式。探索。1972年1月1日;17(1):3-23。
  9. ↑Cano-de-la-Cuerda R, Molero-Sánchez A, Carratalá-Tejada M, Alguacil-Diego IM, Molina-Rueda F, Miangolarra-Page JC，等。Teorías y modelos de control y aprendizaje电机。Aplicaciones clínicas zh neurorrehabilitación。Neurologia。2015; 30:32-41。https://www.elsevier.es/en-revista-neurologia-english-edition--495-articulo-theories-control-models-motor-learning-S2173580814001424
  10. ↑博士,理查德·基冈。第1讲技能和能力的分类。可以从:https://www.youtube.com/watch?v=wlvh8mxxsr4(去年01/03/16访问)
  11. ↑博士,理查德·基冈。第2讲运动学习的概念。可以从:https://www.youtube.com/watch?v=NOthWZhdXVE(去年01/03/16访问)
  12. ↑博士,理查德·基冈。第三讲运动学习阶段模型。可以从:https://www.youtube.com/watch?v=i8xeLsfigGs(去年01/03/16访问)
  13. ↑博士,理查德·基冈。第4讲构建学习经验。可以从:https://www.youtube.com/watch?v=8OvZpBdyPFo(去年01/03/16访问)
从“检索//m.houseofhawgs.com/index.php?title=Motor_Control_and_Learning&oldid=277376＂