Analisi del movimento e del controllo motorio, anno 2

VIE VISUOMOTORIE:

2 vie importante che controllano i movimenti:

- via del che cosa?--> via ventrale nel lobo infero temporale. mi consente di distinguere le

varie proprietà, visibili le attività dei neuroni complessi

- via del dove?--> via dorsale che si trova nel lobo parietale posteriore. indicano dove sono

posizionati gli oggetti.

quando ci muoviamo dobbiamo capire quali sono le proprietà degli oggetti ma dobbiamo anche capire

dove si trovano

la via dorsale va verso l’area motoria e mi dà la percezione spaziale , la via ventrale mi da la

percezione degli oggetti.

non solo la percezione dello spazio ma anche ci permette di pianificare i movimenti→ via ventrale.

esperimento fatto su persone con lesione a vie ventrale

il fine dei ns movimenti→ dobbiamo percepire le caratteristiche di un oggetto, per determinare il fine di

un azione.

il cervello è mappato no solo sulle parti del corpo ma anche sulle azioni

per creare movimenti sviluppati dobbiamo mettere insieme aree diverse fra loro e dobbiamo avere

una grande plasticità neuronale. si è scoperto che alcuni neuroni sono bimodali→ capaci di rispondere

a aree e richieste differenti.

plasticità:

- alcuni neuroni rispondono a stimoli differenti (stimoli visivi, somatici)

- alcuni neuroni rispondono a associazioni di attività motorie (parti diverse del corpo , oggetti

vicini e lontani)

la mano come estensione del cervello

parte fondamentale che si è sviluppata insieme al ns cervello.

la mano assume un ruolo fondamentale nei comportamenti.

infatti qui sono stati trovati dei neuroni bimodali che scaricano

tensione quando si afferra un oggetto ma anche solo

guardandolo

l’attività congiunta della corteccia parietale e premotoria

determina movimenti potenziali.

nasce l’idea di affordance

2 concetti fondamentali:

- le rappresentazioni neurali non sono solo statiche , abbiamo delle mappe che si adattano su

delle azioni, queste mappe sono mappe che si attivano da segnali che provengono dalle

percezioni, perciò gli oggetti che abbiamo di fronte sono opportunità (affordance)

- Ci sono neuroni bi modali nell'area f5 della scimmia, e hanno la caratteristica che si attivano

durante un'azione ma anche durante la visione di un oggetto. le scariche di questi neuroni

motori sono neuroni che si attivano senza la necessità di movimento, pianificano il movimento

- noi impariamo i movimenti perché li osserviamo dagli altri, in fianco all’area f5 ci sono dei

neuroni specchio che scaricano quando la scimmia esegue il movimento , ma anche quando

la scimmia vede qualcuno fare un'azione e non scaricano quando vedono un oggetto.. l’idea

degli autori che hanno trovato questi neuroni sostengono che questi neuroni rappresentano

l’azione come atto potenziale. la funzione di questi neuroni potrebbe essere quella di

riconoscere il movimento e di comprendere quello che sta facendo la persona.

gli stessi che hanno scoperto i neuroni a specchio hanno scoperto che quando osserviamo un'azione

attiviamo gli stessi neuroni che attiveremo se seguissimo noi l’azione→ imparare attraverso

l’imitazione.

gli atti motori possono essere soppressi o demandati a aree motorie vicinie ad M1 che hanno capacità

di scaricare ma non abbastanza da far eseguire l’azione stessa→ soggetti con difficoltà ad iniziare i

movimenti.

ci sono sindromi esattamente opposte→ non riescono ad inibire il comportamento

un'altra caratteristica dei movimenti volontari → che rappresentano movimenti discreti:

- avere la capacità di eseguire i movimenti in serie

- iniziare un movimento inibendone diversi altri

il comando di questi movimenti hanno reti neuronali che funzionano in parallelo e includono aree

corticali e sottocorticale (area motrice supplementare e nuclei della base)

esperimenti su questo sono stati fatti sulle scimmie→ esercizio di raggiungimento di un oggetto. questi

neuroni si attivano prima dell’esecuzione del gesto ma dopo la pianificazione.

QUINDI:

- il cervello riconosce gli oggetti ed esegue azioni come nessun computer

- forte correlazione tra aree sensitive e motorie

- l’insieme di reti neuronali che mettono insieme il come agiamo sul mondo può essere spiegata

dal concetto di affordance (gli oggetti diventano opportunità)

- la pianificazione e l’esecuzione dei movimenti necessità di trasformazioni motorie con le quali le

rappresentazioni del mondo esterno vengono integrate con le interazioni del soggetto e ….

- integrazione di aree premotorie area M1 e aree corticali sensitive e associative

- il modello di movimento volontario finalizzato presuppone il lavoro in parallelo di diverse mappe

possibili

- affordance: percezione e controllo di retto a partire dallo stimolo su M1

L’ORGANIZZAZIONE DEL MOVIMENTO

quali sono i parametri motori che il cervello selezione e le regole che ha per mandare i segnali alla

periferia:

i sistemi motori generano movimenti riflessi , ritmici e volontari:

diverse categorie di movimenti:

- riflessi: schemi coordinati involontari di contrazione e rilasciamento muscolare prodotti da

stimoli periferici. si è visto su animali decerebrati che le caratteristiche spaziali e temporali dei

movimenti su questi animali e il modo di muoversi varia a seconda della stimolazione al

recettore

- recettori muscolari generano riflessi da stiramento

- I recettori cutanei producono riflessi di retrazione

- ritmici: movimenti continui : diversi dai movimenti discreti . i movimenti ritmici sono

masticazione , deglutizione e locomozione (rappresentazione del movimento che si attiva

tramite flessori ed estensori in entrambe le parti del corpo, i circuiti preposti si trovano nel

midollo spinale. possono essere generati da stimoli periferici)

- volontari: vogliono raggiungere uno scopo, atto volontario che genera movimenti volontari.

sono movimenti non stereotipati e non ritmici e sono soggetti ad apprendimento . sono

movimenti unici che possono prevenire e correggere perturbazioni

movimenti volontari sono regolati da principi di natura psicofisica

correggere le perturbazioni:

2 modalità come meccanismo di controllo:

- utilizzare i segnali sensoriali→ il controllo del movimento viene fatto attraverso un feedback

(informazione di ritorno che viene dai segnali sensoriali). da un punto di vista ingegneristico

viene chiamato servocontrollo / servomeccanismo

- utilizzare programmi motori a muoversi a prescindere dalle info sensoriali, abbiamo un

meccanismo che si basa su esperienze pregresse e funziona a feedforward→ meccanismo

che include conoscenze che noi abbiamo di come le azione sono riprogrammate

meccanismo a feedback:

funziona dove segnali e informazioni che provengono da certi sensori vengono confrontati con la

posizione che si desidera raggiungere. questa differenza mi da la quantità dell’errore detto segnale di

errore.

esempio di feedback: sistema di riscaldamento: ci sono delle componenti che devono esistere per far si

che un sistema possa funzionare:

- parte che definisce la temperatura (definizione della temperatura)

- parte che rileva la temperatura dell'ambiente (sensori/feedback)

- parte che rileva la temperatura attuale con quella desiderata

- Correzione della discrepanza (errore)

avere solo un tipo di controllo di questa natura non basta: limiti del feedback:

- tempo di latenza: tempo necessario per trasmettere i segnali all'interno di un circuito affinché

questo riesca ad esprimere una funzione adatta

- ritardo di fase: se le condizioni esterne cambiano molto rapidamente e questo ritardo di fase è

molto grande le info possono essere inappropriate

per questo il controllo a feedback è molto presente nel controllo posturale ma non tanto nei movimenti

discreti.

un meccanismo a feedback ha bisogno di tanti sensori:

- meccanocettori

- fusi neuromuscolari

- organi tendinei del golgi

- afferenza cutanee

- percezione tattile

tutti recettori che danno informazioni sul mondo esterno utilizzando la fisica del mondo esterno.

Quando le persone hanno problemi ai sensori non sono in grado di avvertire i propri movimenti, non

riescono a modulare la forza e a mantenere gli oggetti tra le mani.

quando vengono utilizzati molto i meccanocettori ci danno info molto precise e elevate.

il problema è il tempo→ e non possiamo permetterci di vivere solo a controllo a feedback. deve essere

compreso un meccanismo a feed forward (controllo circuito aperto)--> sistemi di controllo anticipatori

che agiscono prima che le condizioni diventino operative. possono modulare e influenzare il feedback.

le info provengono sia da organo di senso che da esperienza pregressa

Questi meccanismi a feed forward funzionano anche con la posture: meccanismo che avviene prima

che un movimento avvenga.

questi meccanismo a feed forward sono necessari anche per mantenere il centro di masso all’interno

della base di appoggio.

in questi meccanismi il ruolo dell'esperienza è importante. afferrare una palla è un meccanismo a feed

forward attivato da un segnale visivo. segnale visivo utilizzato per predire il percorso della palla.

l'esperienza pregressa mi aiuta, per effettuare una corretta anticipazione.

feedback e feedforward cooperano nel controllo del movimento.

i movimenti volontari sono regolati da stimoli di natura psicofisica

- tempi diversi a seconda degli effetti utilizzati

- il tempo di risposta motoria ad uno stimolo dipende dalla quantità di informazioni che deve

essere analizzata

- la velocità di esecuzione di un movimento è inversamente correlata alla precisione (legge di

fitts)

L'aspetto interessante di aspetti volontari è che possiedono proprietà invarianti e sono generati da

programmi motori.

es: scrittura-> la scrittura rimane invariata in ciascuno di noi a prescindere dall'effettivo che noi

utilizziamo per scrivere.

da qui capiamo che ci sono delle componenti astratte del movimento difficili da misurare con gli

strumenti però sono componenti astratte del movimento che rendono conto della sua caratteristica.

riusciamo ad anticipare:

- la velocità degli oggetti in funzione della

loro distanza→ se aumenta la distanza

aumenta la velocità ma no il tempo grafico a

campana→ capacità del ns cervello

- l’ampiezza del movimento

- l'accelerazione

questo ci da l’idea di come il movimento non si basa

solo su controllo visivo ma viene anche analizzato nei

ns programmi motori.

Questi programmi motori che vengono riconosciuti si

possono riconoscere a livello cinematico del gesto.

questi neuroni possono codificare:

- le caratteristiche spaziali del movimento

- gli angoli di rotazioni delle articolazioni

- le forze necessarie per ruotare le articolazioni