Motorinen kontrolli ja motorinen oppiminen

Esitys aiheesta: "Motorinen kontrolli ja motorinen oppiminen"— Esityksen transkriptio:

1 Motorinen kontrolli ja motorinen oppiminen
Maija-Leena Lehtelä mllehtelä/oamk

2 mllehtelä/oamk

3 Lähteitä Talvitie – Karppi – Mansikkamäki. Fysioterapia ss.67-87 Artikkelit Fysioterapia- lehdistä 4/95, 3/2002, 4/02, 5/04, 5/06, 8/07 mm. Veijo Virsu: Motorinen oppiminen kuntoutuksessa Ulla Talvitie: Motorinen oppiminen – tie aktiiviseen kuntoutukseen, ohjaaminen ja motoriset mallit Kömpelö lapsi, lapsen pystyasennon kontrollointi Olkanivelen kontrolli Palaute mot. Oppimisen tukena Carr G. Mechanics of Sport A Practitioner´s Guide. Human Kinetics. Lower Mitcham. South Australia. Shumway-Cook – Woollacott. Motor Control. Theory and Practical Application Schmidt, R.A. – Wrisberg, C.A. Motor Learning and Performance. A problem-based learning approach. Human Kinetics. Leeds Zelaznik: Advances in Motor Learning and Control. Human Kinetics. Leeds.UK.1996. Singer, R. N. Motor Learning and Human Performance. An application to physical education skills. Macmillan publishing co. New York. Weinberg R S. – Gould D Foundations of Sport and Exercise Psychology. 4.edition. Human Kinetics. Lower Mitcham. South Australia. mllehtelä/oamk

4 Motorinen oppiminen Oppiminen: kokemuksen aiheuttama, suhteellisen pysyvä muutos käyttäytymisessä Ilmenee oppimishetkellä tai myöhemmin (Schmidt, 1988) Käsityksiä oppimistyyleistä ehdollistuminen, behaviorismi matkiminen, mallioppiminen skeemateoria (Schmidt): keskushermostossa valmiit muuttumattomat toimintamallit, jotka jäävät koht. pysyviksi kognitiivinen ja konstruktiivinen käsitys oppimisesta mllehtelä/oamk

5 Motorinen oppiminen fysioterapiassa
uusien liikkeiden saavuttamista ja muokkaamista menetetyn taidon uudelleen oppimista edellyttää harjoittelua ja kokemusta mikä on suorituksen paranemisen syy? säilyykö saavutettu taito kotona? ei ole pelkästään fyysistä suorituskykyä mukana myös väsyminen, ahdistus, motivaatio, ympäristö... mllehtelä/oamk

6 Oppimisen ulottuvuudet
Neurofysiologinen perusta: motorinen kontrolli Psyykkinen ja kognitiivinen perusta: opetustapahtuma Sosiaalinen ympäristö, vuorovaikutus ja ryhmätoiminta Liikunnan didaktiset keinot mllehtelä/oamk

7 OPETTAMI-SEN JA OHJAAMI-SEN KEINOT
TEHTÄVÄ YMPÄRISTÖ YKSILÖ mllehtelä/oamk

8 Learning The motor teacher must assess:
the task's relation with the environment the task's relation with the person the environment's relation with the task the environment's relation with the person State of the learner Internal processes associated with learning and transfer mllehtelä/oamk

9 Psykomotoriikan käsiteluokat, Singer 1972
Liikuntakäyttäytyminen mllehtelä/oamk

10 Neuraalinen plastisuus motorisen oppimisen taustalla
Plastisuus = aivojen ja hermoston muotoutuvuus, neuraalinen muuntumiskyky Sisältää lyhyen aikavälin synapsimuutokset aina pitkän aikavälin rakenteellisiin muutoksiin neuronien organisoitumisessa ja yhteyksissä On samalla myös oppimisen määritelmä mllehtelä/oamk

11 Oppimisen ja muistin paikantaminen?
Oppiminen/-sta tapahtuu aivojen kaikissa osissa, on siis paralleelista ja hierarkista Oppiminen ja muistaminen syntyy synapsiyhteyksien verkossa kaikkialla keskushermostossa, sekä solutasolla että neuroniverkkojen tasolla mllehtelä/oamk

12 Motorisen oppimisen ongelmatilanteita
ADHD/DCD – oireinen CP-vammainen Parkinson-oireinen Paraplegia -oireinen (esim. L3-taso) Motorisesti kömpelö Riippunilkka/mansikanpoimijan halvaus/ velttohalvaus Pikkuaivokasvaimen jälkitila Selkäkipuinen, epäspesifi kipu, proteesin käyttäjä ym. Ym. Urheilulajit… mllehtelä/oamk

13 Näkövammainen lapsi ja motorinen oppiminen
Näkövammaisella lapsella on usein puutteita motorisen oppimisen perusedellytyksissä. Näköstimulaation puuttuessa vireystila saattaa olla alhainen. Kehonhahmotus: kehittyy eri aistikokemusten, asentojen ja liikkeiden kautta. Sen avulla muodostuu kuva suhteessa itseensä, toiseen ihmiseen, tilaan, ympäristöön ja avaruuteen. Kehonhahmotus on perustana mm. motoriselle oppimiselle Tasapainoreaktiot ovat useimmiten puutteellisesti kehittyneet, mikä vaikeuttaa tasapainon hallintaa. Perusliikkumisen vähyyden takia näkövammaisilla lapsilla on usein alhainen lihastonus. Oppimiseen tarvittavat toistot jäävät vähäisiksi Käsitys ympäristöstä on hajanainen, oppimisessa saattaa olla myös tämän suhteen vaikeutta. Koordinaatio jää heikoksi lapsen liikkumisen ja leikkimisen jäädessä vähäiseksi, samoin liikkeen tarkoituksenmukaisuus, voimansäätö ja energiankulutus mllehtelä/oamk

14 Ongelmia motorisissa taidoissa (ADHD, DCD)
Karkeamotoriikka: liikkuminen kömpelöä. Tonuksen ja tasapainon ylläpitäminen vaikeaa. Koordinaatio heikkoa. Hienomotoriikka: vaikeudet pienten lihasten toiminnassa tai yhteistyössä keskenään. Dyspraksia. Hahmotusvaikeudet: visuaalinen hahmottaminen, perspektiivin tai etäisyyden arviointi ongelmallista. Auditiivinen hahmottaminen: äänteet ja sanat saattavat sekoittua taustameluun. Taktiilinen hahmottaminen tuntoaistin avulla häiriintynyt, voimakkuuden aistiminen häiriintynyt, ei tunnista voimakkuutta. mllehtelä/oamk

15 Ongelmia motorisissa taidoissa (ADHD, DCD) 2
Spatiaalinen hahmottaminen: suunta ja etäisyys, sijainnin hahmottaminen tilassa on vaikeutunut. Keskittymis-vaikeudet, jotka näkyvät ylimääräisenä hössöttämisenä. Kielelliset vaikeudet: hidas puheen kehitys, äänen käytön poikkeavuus. Muistitoiminnan häiriöt: unohtaminen yleistä, ajantaju voi olla häiriintynyt Käyttäytymishäiriöt, affektiiviset purkaukset Tasapainon ongelmat, nivelten yliliikkuvuus, asentojen, liikkeiden jäljittelyn vaikeus, pallotaitojen heikkopus Väsymisalttius mllehtelä/oamk

16 Learning stages State Automatic Economical Understanding Acquaintance
Time mllehtelä/oamk

17 Motorisen oppimisen lähtökohtana konstruktiivinen oppiminen
1. Kognitiivinen vaihe: informaation vastaanotto, mukana havainnointi ja tarkkaavaisuus 2. Väli- eli assosiatiivinen vaihe: uutta tietoa verrataan ja yhdistetään entiseen, muodostuu uusi malli, jota kokeillaan käytännössä fyysisesti suoritusta arvioidaan suhteessa annettuun visuaaliseen/verbaaliseen malliin korjataan sisäisen ja ulkoisen palautteen avulla mllehtelä/oamk

18 Motorisen oppimisen lähtökohtana...
3. Autonominen vaihe: toistojen jälkeen uusi malli muuttuu autonomiseksi suoritus nopeutuu uuden mallin avulla suoritusta ohjataan ymmärrettävä suorituksen keskeisten tekijöiden merkitys (voima, tila, ajoitus..) motoriset muutokset pysyviä, tapahtuu kemiallisia ja rakenteellisia muutoksia hermostossa mllehtelä/oamk

19 Oppimisen tukiaktiviteetteja
Vireystila Motivaatio Tarkkaavaisuus Mieliala Ennakkoluulot Muistitoiminnot Palaute Ym. mllehtelä/oamk

20 Sisäinen palaute, feedback, feedforward
Sisäinen palaute liikkeestä tuntoelimistä; iholta, proprioseptoreista ja tasapainoelimen avulla (closed-loop-system) Feedforward, liikkeen säätely/ korjaaminen ennakolta, motorisen muistin avulla tai liikkeen lopussa (avoimen järjestelmän liike, open loop-system) Tarkennetaan aivoihin muotoutunutta kuvaa Kun suoritus nopea, ei voida säädellä liikkeen aikana mllehtelä/oamk

21 Palaute -ulkoinen Määrä oltava kohtuullinen, ei jokaisen suorituksen jälkeen Positiivinen palaute, mutta tiedettävä milloin tekee oikein/ väärin Pieni viive todettu hyväksi, suorituksen aikainen palaute voi häiritä Nopeasti annettu ulkoinen palaute voi estää oman sisäisen prosessoinnin (Kysely-tekniikka?!) Biopalaute/feedback mekaanisesti: EMG, + visuaalinen, auditiivinen Videokuva, yhteenveto virheistä/onnistumisista mllehtelä/oamk

22 Mielikuvaharjoittelu
Mentaalinen mielikuva yhteydessä visuaalisten havaintojen kanssa – visuaalinen mielikuva Silta näkemisen ja tekemisen välillä – sisältää visuaalista ja kinesteettistä tietoa Aivoissa muodostuu samanlaisia toimintoja kuin todellisten fyysisten liikkeiden aikana Uuden oppimiseen ja jo omaksutun taidon parantamiseen, vaativien taitojen oppimiseen Edellyttää keskittymistä, rentoutumista, ydinkohtien pohtimista, kognitiivisia taitoja Esim. kun kipu tai vaurio estää toiminnan mllehtelä/oamk

23 Muistin lajit 1 Sensorinen muisti Työmuisti Säilömuisti
aistimuisti, millisekunteja Työmuisti lyhytkestoinen, sekuntia Säilömuisti rajaton mllehtelä/oamk

24 Muistin lajit 2 Eksplisiittinen Implisiittinen
mieleen palautusta, esim deklaratiivinen Episodinen: tilanteet, henk. koht. tapahtumat Semanttinen: käsitteellinen, asiat Implisiittinen ei tietoista proseduraalinen, havaintokyvyn, sääntöjen, taitojen muistamista alusmuisti, tukee uuden oppimista mllehtelä/oamk

25 mllehtelä/oamk

26 Motorinen kontrolli on liikkeen säätelyä ja koordinointia
on kehon asennon ja tasapainon säilyttämistä ja kontrollointia avaruudessa on myös kehon ja kehon osien liikkeiden kontrollia avaruudessa/ tilassa edellyttää tietoa toiminnasta, havainnoinnista, kognitiosta mllehtelä/oamk

27 Motorisen säätelyn tasot
Ääreishermosto tunto-, refleksi-ja tonushäiriöt (esim. velttohalvaus) lihaskäämin ja Golgin jänne-elimen kautta koordinaatio- ja tasapainohäiriöt, jos laajat alueet Selkäydin kuin edellä ( laajemmat vaurioalueet) Aivorunko (ydinjatke, aivosilta, keskiaivot, aivoverkosto) automaattiset toiminnot: asennonhallinta, kävely, silmien ja pään asennon/liikkeiden reflektorinen hallinta hengitys ja verenkierto ( syke, RR, veren jakautuminen eri osiin) vireystila ja unirytmi yhteys aivohermoihin: silmän liikehermot ja korvan vestibulaarijärjestelmä mllehtelä/oamk

28 Motoriset hermoradat Ylempi motoneuroni Alempi motoneuroni
Cortexilta selkäytimeen, synapsi voi olla useilla eri korkeuksilla s-ytimessä Vauriosta seuraa spastinen halvaus Alempi motoneuroni Selkäytimestä periferiaan Vauriosta seuraa velttohalvaus Pyramidaalirata Cortexilta suoraan selkäytimeen, jossa synapsoi etusarven motoneuronien kanssa Aktivoi lihaksia suurta tarkkuutta vaativissa liikkeissä Extrapyramidaalirata Muut radat, jotka synapsoivat aivorungon tumakkeisiin ja joita voidaan muuttaa esim. pikkuaivoista tulevalla tiedolla Aktivoi suuria lihasryhmiä asennon, tasapainon ja kävelyn koordinoimiseksi Kun ei vaadita suurta tarkkaavaisuutta liikkeen ohjaamisessa (automaattiset liikkeet) mllehtelä/oamk

29 Motorisen säätelyn tasot 2
Aivokuori, cortex aivodominanssi, hermoratojen risteäminen.. primaariset ja asssosiatiiviset aivokuorialueet motorinen ja somatosensorinen homunculus premotorinen alue: somatosensorinen homunculus sekä näkö- ja kuulohavainnot yhdistyvät liikkeeseen primaarinen motorinen cortex: asento, monimutkaiset liikesarjat liikkeen suunnittelu mllehtelä/oamk

30 mllehtelä/oamk

31 Motorisen säätelyn tasot 3
Pikkuaivot feedbackjärjestelmä, vertailee, korjaa Liikkeiden ajoitus, koordinaatio, tasapaino Basaaligangliot asennonhallinta, vuorottaiset liikkeet, rytmi liikkeen suunnittelu, motivaatio ja tavoitteet Assosiatiiviset alueet havaintotoiminnat ja kognitio etäisyys ja tila: näköalue ja prim. somatosens. alue yhteydessä motor.cortexiin ja premotor.cortexiin mllehtelä/oamk

32 Motorisen säätelyn teorioita
Refleksiteoria Hierarkisuuteen pohjautuva teoria Motorisen ohjelmoinnin teoria Systeemiteoria Dynaaminen toimintamalli Tehtäväorientoituneet teoriat Ekologinen teoria mllehtelä/oamk

33 Palaute liikkeestä/suorituksesta
Kaksi kontrollityyppiä: Feedback eli suljetun silmukan-tyyppi: sensorinen informaatio toimii yhtä aikaa ja/tai näyttelee suurta roolia liikkeen koordinaatiossa (esim. kompleksinen silmä-käsikoordinaatio) Ulkoinen ja sisäinen feedback Feedforward eli avoimen silmukan –mekanismi: sensorista informaatiota käytetään ennen liikettä ja arviointiin liikkeen jälkeen, mutta sensorinen input ei muuta motorista toimintaa kesken liikkeen suoritusta (nopeissa tai hyvin opituissa liikesuorituksissa) mllehtelä/oamk

34 Psykomotoriset tavoitetasot
1. Automaatiotaso Suoritus alitajuinen, voidaan suorittaa toisen toiminnon kanssa samanaikaisesti ja automaattisesti 2. Rutiinitaso Itsenäinen työskentely, sujuva, nopea, varma ja turvallinen suoritus mllehtelä/oamk

35 Psykomotoriset tavoitetasot2
3. Palauttamisen taso Ilman mallia tehty suoritus onnistuu lähes poikkeuksetta, suoritus on joustavaa, joskin hidasta 4. Tunnistamisen taso Hapuileva mallin mukainen työskentely; ensimmäinen onnistunut suoritus kankeaa ja hidasta jäljittelyä mllehtelä/oamk

36 Aloitteleva oppija ja harjoittelu
Liikelaajuutta ja -nopeutta aluksi hyvin vähän: selvä liike, jota voi hahmottaa ja ajatella aluksi nähtävä ja tajuttava mitä on tehtävä Runsaasti harjoitusta, kokonaisuuksien löytäminen ei tarpeetonta teoriaa Ei voi käyttää ideomotoriikkaa ei ole mallia jota käyttää mllehtelä/oamk

37 Aloitteleva oppija2 Teoria/tieto ripotellaan käytännön harjoittelun lomaan kun on jo kokemusta suorituksesta aluksi ei kannata opettaa paljon unohtaminen liian suurta harjoittelu vähintään 2 päivän välein mllehtelä/oamk

38 Korkean taitotason oppija
Liikkeet seuraavat toisiaan nopeasti ei ehdi korjaamaan, antamaan palautetta Taitavalla liikkujalla kinesteettinen feedback, oma seurantamekanismi valmis motorinen ohjelma Myös feedforward -ohjaus Liikkeet tapahtuvat muuntuvissa olosuhteissa sisäinen feedback tekee korjauksia mot. ohjelmaan mllehtelä/oamk

39 Korkean taitotason oppija2
Nähtävä tarkasti, mitä oppija tekee väärin ohjaajan oma taju/tieto liikkeestä oppijan itse tajuttava väärä liike Perusteet, mielikuvat, ideat, liiketunne/aisti tärkeitä, tuovat mielekkyyttä oppimiseen mllehtelä/oamk

40 Koordinoidut liikemallit ja taitotaso
Matala taitotaso hidas, epätarkka liikkuminen käyttää ulkoista ja sisäistä feedbackiä on vain vähän tietoista kontrollia Korkea taitotaso nopea, tarkka liikkuminen sisäistä feedbackiä tarvitsee vain vähän ulkoisia vihjeitä pitkään liikesarjaan mllehtelä/oamk

41 Suljettu ja avoin taito1
Suljettu liikesuoritus/taito liike toistetaan samalla lailla joka suorituskerta esim1. painonnosto; sama liikerata, sama nopeus stabiili ympäristö Avoin liikesuoritus/taito muuntuvat olosuhteet vaatii sekä ajallista että avaruudellista kontrollia ympäristö vaihtelee, nopeus vaihtelee esim1. jääkiekon/koripallon kuljetus mllehtelä/oamk

42 Suljettu ja avoin taito2
kuntoutuksessa molempia taitoja on harjoiteltava, ensin suljettu, sitten avoin taitosuoritus esim. nilkkavamma; yhden jalan tasapaino aluksi runsaasti tiedollista vihjettä, visuaalista ja kinesteettistä palautetta, vain suljettu taitoharjoitus, myöh. harjoitteet dynaamisessa liikkeessä, eri tasapainostrategiat mllehtelä/oamk

43 Suljettu taito <------>Avoin taito
mllehtelä/oamk

44 Suljettu vai avoin? Lastenvaunujen työntäminen kadulla
Pallon pompotus seisten paikallaan Hiihtäminen umpihangessa Viittomakielen käyttäminen Liitutaululle kirjoittaminen Hiusten kampaaminen Istuutuminen WC-istuimelle avaten housunkaulusta mllehtelä/oamk

45 Osa-/kokonaisopetus Suoritus paloitellaan osiin, joilla useimmiten erilainen rytmitys Löydettävä oppijalle optimaalinen osioiden laajuus ja vaiheistus ryhmässä erilaisia oppijoita Suorituksella olennainen pelkistetty ydin, jonka ympärille rakennetaan lisää vaihe vaiheelta (ydin- mikä se on ?) mllehtelä/oamk

46 Habituaatio ja sensitisaatio (Shumway-Cook)
Implisiittinen, proseduraalinen muisti syntyy toistuvista stimuluksista, tiedostamattomasti Voi olla lyhyt- tai pitkä aikainen muistijälki/oppiminen Sensitisaatio Syntyy kun vaarallisen/myrkyllisen stimuluksen (kipu) aiheuttama reaktio opitaan ennakoimaan korostetusti Aktiopotentiaaliaika pitenee, proteiinimuutokset synapseissa, uudet synapsirakenteet Habituaatio Syntyy kun vaarattoman stimuluksen aiheuttama reaktio opitaan inhiboimaan Synapsiaktiivisuus laskee toistuvissa stimuluksissa (flexorirefleksi, suojarefleksi) mllehtelä/oamk

47 Lihasaktivaation/-kontrollin havainnointi
Selinmakuu: jalan/jalkojen nosto suorana/koukussa ylös. Vatsalihakset, lonkan koukistajat, lat.dorsi? Päinmakuu/konttausasento käsi suorana edessä/alhaalla: käden nosto ylös, scapulan veto taakse. H-S-rytmi? Kävelyn/ontumisen: havainnointi, ohjaus /korjaaminen mllehtelä/oamk