Modelli psicologici del movimento

Tesi di Laurea di Filippo Nencini – Corso di Laurea in SCIENZE MOTORIE – Università degli studi di Firenze, Facoltà di Medicina e Chirurgia

MODELLI PSICOLOGICI DEL MOVIMENTO (clicca per scaricare la versione completa)

PREMESSA

"Quando si agisce è segno che ci avevamo pensato prima:l’azione è come il verde di certe piante che spunta appena sopra la terra,ma provate a tirare e vedrete che radici profonde".(Alberto Moravia,Racconti romani,1959)

In che modo viene codificata,immagazzinata e ricordata l’informazione relativa al movimento?

Come sono rappresentate le azioni in memoria?

Perché si può sbagliare?

Come viene rilevato l’errore e come può influire sull’apprendimento?

In che modo è possibile programmare un’attività motoria?

Tutte queste domande spostano l’interesse sui processi mentali che intervengono e sono responsabili dell’esecuzione del movimento.

Parliamo,quindi,del controllo motorio,cioè di quell’area di ricerca che si occupa dello studio degli aspetti fisiologici,psicologici e fisici del movimento.

Lo studio del movimento e dei processi sottostanti al controllo motorio è fondamentale per la comprensione del comportamento e deve essere quindi un argomento centrale nella psicologia cognitiva.

Senza il movimento non sarebbe possibile la vita;nessun organismo potrebbe respirare,nutrirsi,ripararsi dai pericoli,adeguarsi ai cambiamenti ambientali,procreare.

Nell’uomo,inoltre,anche le attività più evolute come parlare,leggere,scrivere sarebbero inibite dall’assenza di attività motoria.

SVILUPPO MOTORIO E SVILUPPO COGNITIVO

Il problema delle relazioni fra evoluzione delle competenze motorie e sviluppo cognitivo è stato ed è tuttora oggetto di vivace dibattito e di speculazioni.

Un primo quesito,che rispecchia quello delle relazioni tra mente e corpo,si riferisce al coinvolgimento delle funzioni cognitive nelle varie fasi di elaborazione,esecuzione e controllo del comportamento motorio.

Qualche anno fa due psicologi cognitivisti della Scuola di Psicologia dell’Università di Ginevra,P.G.Zanone e C.A.Hauert (1987) contrappongono al modello "motorio",che considera la motricità come una funzione autonoma con le sue regole organizzative,il modello "psicomotorio",che sostiene gli stretti legami tra funzioni motorie,funzioni cognitive ed affettive.

Essi sostengono che tutte le attività motorie del repertorio individuale dipendono da processi cognitivi responsabili della loro produzione,del loro controllo e delle modalità esecutive.

I due psicologi citano a sostegno delle loro tesi una frase di Ajuriaguerra:

"limitare lo studio del comportamento motorio al livello motorio analizzando esclusivamente un uomo motorio è un errore;ciò ci condurrebbe a considerare la motricità come una funzione solo strumentale,con valore puramente esecutivo dipendente da sistemi attivati da forze aliene,sia esterne che interne all’individuo.

In questo modo si verificherebbe una depersonalizzazione completa del comportamento motorio".(Ajuriaguerra,1974)

La dicotomia fra queste due accezioni dipende almeno in parte dall’ambito di studio e di ricerca relativi al comportamento motorio: i neurofisiologi e gli studiosi del movimento hanno affrontato i complessi problemi connessi con l’esecuzione e il controllo del movimento in situazioni sperimentali,analizzando individui adulti;gli psicologi dello sviluppo hanno studiato le modalità di pianificazione e di apprendimento del comportamento motorio in età evolutiva.

La diversità degli approcci al problema è anche da rifarsi ai differenti linguaggi: ad es. gli studiosi del modello "motorio" usano il termine cognitivo nel senso ristretto di attività consce ed intenzionali che precedono,accompagnano e seguono il movimento,e quindi tutti i comportamenti motori che non sono consci,come quelli automatici,vengono considerati privi di aspetti cognitivi.

Gli psicologi dello sviluppo sostengono invece che le attività cognitive hanno il ruolo di processare gli aspetti prevedibili delle situazioni,nelle quali il comportamento motorio si attua,sulla base delle rappresentazioni interne del contesto ambientale.

A certi stadi del processo adattivo,e cioè quando la fase di apprendimento è terminata,il controllo del comportamento motorio viene automatizzato,ma ciò non significa che il comportamento sia automatico.

Quindi il coinvolgimento delle funzioni cognitive,più o meno consce,secondo il modello "psicomotorio" avviene nella pianificazione e nel controllo di tutte le attività motorie del repertorio comportamentale di ogni individuo.

In sintesi, questi autori ritengono che nella produzione e nel controllo del comportamento motorio l’interfaccia fra afferenze ed esecuzione debba essere considerata di natura cognitiva in quanto la elaborazione delle sensazioni e la programmazione del movimento coinvolgono attività cognitive,quali l’interpretazione delle informazioni,la memoria,il confronto con le esperienze precedenti e i processi decisionali.

AZIONE E MOVIMENTO

Il punto di partenza della nostra discussione sul movimento e sul controllo motorio è la distinzione tra azione e movimento,dove per azione si intende il risultato della somma di più movimenti coordinati tra loro,mentre ogni singolo movimento è visto come un’elementare componente dell’ azione stessa.

Si può quindi affermare che, mentre occuparsi delle azioni significa prendere in considerazione "cosa si fa",studiare i movimenti significa analizzare "come lo si fa".

Nella maggioranza dei comportamenti umani l’interesse è rivolto principalmente all’azione e non ai movimenti,quindi siamo più interessati al cosa facciamo rispetto al come lo facciamo.

Uno dei punti forti che caratterizzano il cognitivismo è l’informazione che prende il posto dello stimolo,che viene elaborata da strutture interne e attraverso la quale l’uomo opera sul mondo esterno e sul suo mondo interno.

Soprattutto nello sport diventa necessario una corretta elaborazione delle informazioni per modificare anche i singoli movimenti e analizzare l’attività motoria ad un livello gerarchicamente più basso.

Un’ attività motoria efficace richiede infatti un’ adeguata elaborazione dei feedback provenienti sia dall’ambiente esterno che dal proprio organismo,oltre che una rapida selezione della risposta motoria da effettuare;importante,inoltre,nella riuscita di una azione è la quantità di variabili esterne da analizzare,controllare e tenere sotto controllo.

Pensiamo ad esempio al maggior numero di informazioni da elaborare in una partita di tennis giocata all’aperto rispetto ad una giocata al chiuso:posizione del sole,umidità,velocità e direzione del vento ecc.;occorre accedere al sistema di elaborazione delle informazioni e impiegare in misura più o meno consistente una porzione di risorse che vengono così distolte da altre attività, come la preparazione e l’esecuzione del movimento.

CATEGORIE DI MOVIMENTO

Per affrontare lo studio del movimento e del controllo motorio occorre tracciare una prima classificazione dei diversi movimenti:

1) movimenti discreti

2) movimenti continui

3) movimenti seriali

4) movimenti aperti

5) movimenti chiusi

- I movimenti discreti

Sono tutti quelli in cui si può individuare il momento di inizio e di fine (calciare,portare un oggetto alla bocca,dare uno schiaffo ecc.);tali movimenti sono molto più veloci rispetto a quelli continui.

Nei movimenti discreti vi è una maggiore importanza dell’aspetto cognitivo rispetto a quello motorio poiché è necessario riconoscere il giusto stimolo (es.una luce rossa di allarme) e mettere in atto un’adeguata risposta (es. premere un tasto sulla consolle),senza dare importanza al come si esegue il movimento,ma piuttosto alla velocità di risposta.

- I movimenti continui

Sono quelli invece dove non è possibile riconoscere un inizio e una fine (camminare,nuotare ecc.) e il tempo di esecuzione di questi movimenti è più lungo di quello dei movimenti discreti.

- I movimenti seriali

Possono essere definiti come una somma di più movimenti discreti legati tra loro dove possono essere identificati facilmente il loro inizio e la loro fine,ma il tempo di esecuzione può essere anche molto lungo,poiché è il risultato della concatenazione di più movimenti (es.preparare il caffè,allacciarsi le scarpe,cambiare marcia,cucire a macchina ecc.).

Vi sono poi i movimenti aperti e chiusi la cui distinzione è dovuta al contesto in cui vengono messi in atto.

- I movimenti aperti

Sono eseguiti in un contesto che presenta un elevato numero di variabili che non possono essere controllate e quindi l’ambiente non è predicibile (es.sport da combattimento dove l’atleta è opposto ad un altro avversario) e il movimento non può essere completamente programmato in anticipo poiché la sua esecuzione deve tener conto ed adattarsi a tutte quelle improvvise variazioni che compongono il comportamento dell’avversario.

Il massimo successo dei movimenti aperti dipende in massima parte dalla capacità e dalla velocità di adattamento all’ambiente esterno,quindi,in termini di programmazione,l’adeguatezza di un movimento aperto deriva dal repertorio di programmi motori posseduti,nonchè dalla capacità di modificare in tempi brevi i valori delle variabili di movimento specificate all’interno del programma motorio.

Questo è uno dei fattori cognitivi determinanti nel differenziare un mediocre atleta da

un campione.

Alla fine degli anni 1960 quando Muhammed Ali (Cassius Clay) era il campione del

mondo dei pesi massimi,la stampa scrisse che il campione predominava sugli avversari poiché i suoi tempi di reazione e di movimento erano rispettivamente 150msec e 40msec.

Appare evidente che l’affermazione è palesemente errata;in primo luogo un tempo di reazione di 150msec non è eccezionalmente veloce e lo si può ritrovare in molti individui normali,secondo di poi pur ammettendo che il tempo impiegato dal pugno del campione per raggiungere il bersaglio fosse particolarmente veloce,possiamo supporre che il pugno di un altro pugile ad alto livello possa essere per esempio di 50/60msec e anche in questo caso non si vede come possa essere evitato da un tempo di reazione di 150msec!

Ciò che più ragionevolmente si può sostenere è che la peculiarità di Muhammed Ali consistesse nel non attendere la partenza del pugno dell’avversario,ma nel riuscire a prevedere il colpo in anticipo.

Per poter mettere in atto questa strategia vengono probabilmente colti alcuni "punti cruciali" dell’attività motoria dell’avversario,dai quali poter prevedere i movimenti successivi.

Nel caso di Cassius Clay è possibile che alcuni indici critici relativi ad esempio alla posizione dei piedi,del tronco o della testa dell’avversario convogliassero al campione informazioni in grado di anticipare il movimento successivo e poter reagire

in maniera significativamente più veloce.

- I movimenti chiusi

Sono invece eseguiti in un ambiente stabile dove le variabili sono costanti e controllabili (es. tiro a segno,bowling,biliardo ecc.);anche azioni quotidiane,come suonare il campanello,aprire una lattina,sono movimenti chiusi poiché è presente il requisito fondamentale per l’adeguata esecuzione di questi tipi di movimento:la prevedibilità ambientale.

Un altro aspetto importante del movimento è la differenziazione tra movimenti che richiedono la volontarietà e quelli nei quali il controllo è automatico;il diverso tipo di controllo può cambiare all’interno di uno stesso tipo di movimento:

es. nell’attraversare un ponte , il controllo sarà automatico oppure volontario?

Ciò dipende dalla presenza o meno del parapetto e/o dall’altezza del ponte che potrebbe essere di un metro o di cento metri.

IL TEMPO DI REAZIONE

Per spiegare un importante aspetto cognitivo del movimento prendiamo in considerazione ciò che avviene alla partenza di un centometrista:

gli atleti in batteria si posizionano sui blocchi,lo starter spara il colpo di inizio,i corridori si staccano dai blocchi ed iniziano la loro corsa.

Ma cosa avviene nell’intervallo di tempo tra la presentazione dello stimolo sensoriale (input) e la prima reazione osservabile del movimento di risposta?

Si ha il tempo di reazione,composto da:

1) fase centrale-cognitiva

2) fase periferica-motoria.

Nella prima fase hanno luogo i processi di elaborazione e codifica dell’informazione

sensoriale in entrata,che nel nostro esempio è uno stimolo acustico quale lo sparo della pistola,fino allo stadio di selezione della risposta da effettuare,che nel centometrista è lo stacco dai blocchi per iniziare a correre.

Nella seconda fase ha luogo l’attività muscolare della prima contrazione registrabile elettromiograficamente fino al primo mutamento osservabile esternamente,cioè fino all’inizio del movimento (tempo di reazione motorio).

Solitamente la componente periferico-motoria del tempo di reazione,l’intervallo di tempo che intercorre tra la contrazione registrata con l’elettromiografo e l’attivazione del muscolo,può essere stimata intorno ai 40/60 millesimi di secondo.

Tanto più elementari sono i processi cognitivi coinvolti nell’elaborazione dello stimolo e nella scelta della risposta da effettuare tanto più veloci dovranno essere i tempi di reazione di un soggetto,così come tanto più semplice è il movimento di risposta richiesto, tanto più rapido dovrà essere il tempo di movimento necessario alla sua esecuzione.

In un elegante studio di Klapp (1975) è stato messo in luce che movimenti di difficoltà maggiore possono provocare un aumento anche nel tempo di reazione soltanto se il movimento è programmato in anticipo;a sua volta la programmazione del movimento dipende dall’ampiezza e dalla precisione del movimento stesso.

Movimenti relativamente ampi,la cui distanza tra punto di partenza e punto di arrivo è considerevole,ai quali è richiesta alta precisione (per esempio, il punto di arrivo è di dimensioni molto ridotte) non possono essere completamente programmati in anticipo e la loro correttezza si basa invece sul feedback visivo che permette continui aggiustamenti di traiettoria durante l’esecuzione.

I movimenti invece che vengono eseguiti in tempi molto ridotti non permettono di elaborare il feedback visivo e quindi devono essere completamente programmati in anticipo;secondo l’autore quindi,i movimenti di elevata ampiezza ed alta precisione non provocano un rallentamento del tempo di reazione,mentre i movimenti veloci la cui programmazione avviene in anticipo possono causare un aumento del tempo di reazione.

Condizione sperimentale:

in risposta ad uno stimolo i soggetti dovevano muovere nel più breve tempo possibile un’asticella da un punto A ad un punto B.

La distanza tra i due punti e l’area del punto B erano variate nel corso dell’esperimento e potevano assumere rispettivamente i valori di 2 o 336 mm di lunghezza (movimento corto o lungo),e 2-4,8-16,32-64 mm di lato (punto di arrivo piccolo,medio,grande).

CONTROLLO MOTORIO,CIRCUITO CHIUSO E CIRCUITO APERTO

Per poter eseguire un movimento in maniera fluida ed armoniosa è necessaria una adeguata temporizzazione nell’attivazione dei vari muscoli interessati.

Soltanto quando la sequenza di attivazione e inibizione degli impulsi inviati ai muscoli agonisti e antagonisti è perfettamente sincronizzata si può parlare di controllo motorio nella sua forma più complessa ed evoluta.

Mentre c’è un generale accordo sul ruolo che il controllo motorio esercita sull’esecuzione del movimento,le divergenze nascono quando si cerca di individuare e spiegare il modo in cui il controllo viene esercitato.

Da un lato si è ipotizzato un controllo basato prevalentemente sui fattori periferici,mentre altri autori hanno suggerito una modalità di controllo centrale che non necessiti delle informazioni provenienti dalla periferia.

La teoria del controllo periferico si basa sulle informazioni sensoriali che dalla periferia vengono inviate al centro e aggiornano il sistema sull’andamento dell’esecuzione del movimento;da ognuno di questi feedback il sistema trae informazioni ed effettua eventuali correzioni sul movimento in corso.

Nella sua formulazione più generale,la teoria del controllo motorio centrale sostiene invece che il feedback periferico è ininfluente agli effetti di una corretta esecuzione del movimento,in quanto il sistema è in grado di specificare tutte le informazioni necessarie all’esecuzione del movimento all’interno di un programma motorio.

Una volta avviato il programma,il movimento è in grado di essere portato a termine senza l’intervento di alcuna informazione proveniente dalla periferia.

La teoria di Adams

Una delle descrizioni più articolate della teoria a circuito chiuso è quella ad opera di Adams (1971),che a differenza dell’approccio comportamentista che riduceva il comportamento motorio ad un rapporto di causa-effetto tra lo stimolo e la risposta,tiene invece conto delle elaborazioni che hanno luogo tra il momento della presentazione dello stimolo e l’emissione della risposta.

Tale teoria considera il soggetto che deve apprendere un dato movimento come parte attiva e non passiva,e come tale in grado di rilevare e correggere l’eventuale errore commesso;nasce così una teoria basata sull’errore ed in particolare sul rilevamento e la correzione dell’errore.

La teoria prevede innanzi tutto la presenza di un meccanismo che fornisca la conoscenza della correttezza del movimento che si vuole effettuare,in secondo luogo è necessaria l’informazione relativa ai risultati del movimento che si sta eseguendo per poter essere confrontata con il movimento che si vuole eseguire.

Traccia percettiva

Il meccanismo che indica il movimento corretto viene definito da Adams traccia percettiva,cioè l’immagine del movimento che viene poi messo a confronto continuamente con i vari feedback provenienti dalla periferia durante l’esecuzione dell’atto motorio.

Se la traccia percettiva e il feedback coincidono,allora l’errore di movimento è uguale a zero,mentre se non c’è coincidenza il sistema corregge il movimento fino a farlo coincidere con la traccia percettiva,che secondo Adams è una forma di immagine motoria.

Traccia mnestica

Un ultimo concetto che fa parte integrante della teoria di Adams è quello di traccia mnestica,nella quale è contenuta la rappresentazione del movimento che si vuole eseguire e il suo livello di dettaglio migliora con la pratica (cioè la ripetizione) del movimento.

Ad ogni ripetizione infatti le conseguenze sensoriali del movimento vengono incrementate e così,attraverso la traccia percettiva,la traccia mnestica si arricchisce di particolari e il movimento in essa contenuto viene rappresentato con un livello di dettaglio sempre maggiore.

Quando lo stesso movimento viene effettuato un alto numero di volte,i vari feedback sui livelli parziali della prestazione vengono confrontati con la traccia percettiva (cioè i feedback teorici del movimento corretto) fin tanto che i due tipi di feedback coincidono nella maggioranza dei casi.

Dato che il consolidamento della traccia percettiva si riflette in una traccia mnestica sempre più dettagliata,il movimento rappresentato nella traccia mnestica sarà ogni volta più simile al movimento desiderato,fino a raggiungere un livello di correttezza tale da non dover essere corretto dai feedback periferici e le informazioni riguardo ai risultati divengono quindi trascurabili.

È a questo punto che il movimento può definirsi appreso!

Si può concludere che il controllo ipotizzato dal sistema a circuito chiuso è un controllo autoregolante e che i parametri relativi alla prestazione desiderata,pur essendo determinati a livello centrale,sono sottoposti a continui aggiustamenti e modificazioni in conseguenza del feedback.

Può la teoria in esame spiegare l’evidenza empirica che due movimenti non vengono mai eseguiti esattamente nello stesso modo?

Se una qualsiasi discrepanza tra traccia percettiva e feedback del movimento viene codificata come errore e il sistema mette in atto la correzione,allora,dato che non si possono avere due movimenti perfettamente uguali,il sistema dovrebbe rilevare l’errore e procedere alla sua correzione all’infinito.

Questo problema potrebbe essere risolto ipotizzando degli intervalli di tolleranza del sistema,all’interno dei quali il movimento sarebbe riconosciuto come corretto anche se eseguito in maniera non perfettamente identica al modello.

Sfortunatamente la teoria di Adams non prende però in considerazione questa possibilità.

Circuito aperto

La più generale delle distinzioni tra sistema di controllo a circuito chiuso e sistema di controllo a circuito aperto è quella secondo la quale il primo tipo di controllo si baserebbe sul feedback,mentre nel secondo il movimento sarebbe effettuato o in totale assenza di feedback o comunque in presenza di un feedback che non svolge alcuna funzione durante l’esecuzione del movimento.

Un primo modello di controllo a circuito aperto in cui il feedback,pur essendo presente,non svolge alcuna azione correttiva,è quello ipotizzato più di un secolo fa da James (1890) la cui idea fu definita:

- Ipotesi delle risposte a catena

Quando si effettua un movimento (il cui inizio è provocato da uno stimolo interno o esterno all’organismo),questo si accompagna alla contrazione di un muscolo o di un gruppo di muscoli;la contrazione,a sua volta,dà luogo ad un’informazione sensoriale che i recettori muscolari trasformano in un segnale (feedback) che funge da stimolo per un nuovo movimento.

La contrazione necessaria a produrre il nuovo movimento dà luogo ad un nuovo

feedback che fa scattare il movimento successivo e così via.

Tale organizzazione del movimento,in base alle risposte a catena,prevede quindi che il feedback proveniente da ogni submovimento sia in grado di dare il via al successivo submovimento e così via fino alla completa esecuzione dell’azione.

L’ipotesi delle risposte a catena può essere un’interessante spiegazione per quelle azioni costituite da concatenazioni di singoli movimenti,come ad esempio allacciarsi le scarpe o farsi il nodo alla cravatta,dove ogni singolo submovimento dipende direttamente dal submovimento che lo precede.

Il feedback non viene quindi impiegato come correttore del movimento,ma soltanto come attivatore del movimento successivo.

- Il programma motorio

Una modalità di controllo ancor più probabile è quella secondo la quale l’intero movimento sia completamente rappresentato e programmato a livelli più alti del sistema nervoso centrale,e una volta attivato sia in grado di arrivare a compimento senza l’intervento di alcun tipo di feedback.

In questo caso il feedback svolgerebbe soltanto il ruolo di eventuale correttore per il movimento successivo,mentre la struttura portante per l’esecuzione del movimento sarebbe il programma motorio.

L’idea del programma motorio si pone in alternativa all’ipotesi del feedback soltanto per quanto riguarda i processi che avvengono durante l’esecuzione del movimento,ma l’importanza del feedback non viene messa in discussione relativamente alla modifica e alla correzione del movimento dopo la sua esecuzione.

Lo schema fondamentale del sistema di funzionamento del movimento tramite il programma motorio è quello teorizzato da Keele e Summers (1976).

- Struttura gerarchica del programma motorio

Il concetto di programmazione motoria è stato spesso definito in maniera non univoca:

- un insieme di trasformazioni necessarie a tradurre il codice in cui è stata selezionata la risposta in un "linguaggio" (o formato) adeguato al controllo dei movimenti; (Klapp,Greim,Marshburn,1981)

- come la scelta e la specificazione dei valori che definiscono le dimensioni di un movimento;

(Rosenbaum,1980)

- come il recupero di un codice astratto dalla memoria di movimento; (Van Galen,Smyth,Meulenbroek,Hylkema,1987)

Il programma motorio può quindi essere definito come una rappresentazione astratta della sequenza di un’azione.

Alcuni studi che si sono occupati dell’organizzazione gerarchica del programma motorio hanno affrontato prevalentemente lo stadio relativo all’aspetto muscolare formulando,schematicamente,la seguente ipotesi:

se il programma motorio è rappresentato centralmente ed in esso sono contenute le informazioni relative agli aspetti più generali del movimento,allora è ragionevole pensare che non esistano tanti programmi per quanti sono i movimenti possibili, poichè movimenti simili faranno capo allo stesso programma motorio e si differenzieranno soltanto per quanto riguarda i muscoli impiegati.

Se questa ipotesi è corretta,allora quando lo stesso movimento viene eseguito da un arto oppure da un altro dovrebbe contenere tutti i valori delle variabili contenute nel programma motorio ad eccezione di quelle relative ai singoli muscoli impiegati.

Se questo è il caso,diviene logico attendersi una forte somiglianza tra il movimento eseguito,poniamo con la mano destra, e quello eseguito con la mano sinistra.

In un lavoro di Raibert (1977),l’autore fece scrivere ad un soggetto la stessa frase impiegando cinque differenti effettori.

Nel primo caso la frase fu scritta su di un foglio con la mano destra;nel secondo caso la frase fu scritta su una grande lavagna impiegando il braccio destro;nel terzo caso la mano impiegata fu la sinistra e la frase venne scritta come nel primo caso,su di un foglio;nel quarto e quinto caso la penna fu tenuta rispettivamente tra le labbra e con il piede destro.

APPRENDIMENTO MOTORIO

"Non facciamo bene niente finchè non smettiamo di pensare al modo di farlo". (W.Hazlitt,Del pregiudizio,1821)

L’apprendimento motorio è lo studio delle modalità di acquisizione di nuove abilità motorie da parte di soggetti adulti (sviluppo motorio è l’area riguardante le abilità motorie del bambino).

Affrontando l’area relativa all’apprendimento motorio,occorre definire cosa si intende per abilità motoria.

- Abilità motoria

Le abilità motorie come la destrezza e la coordinazione possono far parte del comportamento motorio di un individuo e non di un altro poiché tali caratteristiche non dipendono soltanto dal livello di attività muscolare vera e propria,ma sono anche direttamente legate alle abilità cognitive che precedono e sottostanno al movimento.

Secondo una vecchia definizione di Bennett (1910),ci si trova in presenza di un abilità motoria quando il movimento raggiunge un livello elevato nelle caratteristiche di economicità e velocità.

Questa intuizione fu confermata dimostrando come durante l’esecuzione di un esercizio ginnico la durata dell’attivazione dei muscoli di ginnasti esperti risulta significativamente inferiore a quella degli stessi muscoli in soggetti principianti.

Un’altra variabile caratterizzante l’abilità motoria è la velocità:in un famoso lavoro di Crossman (1959) fu messa in relazione la velocità di esecuzione di un compito motorio con la durata del periodo di pratica effettuata per quel compito.

La ricerca si svolse in una fabbrica di sigari e la variabile studiata fu il numero di sigari confezionati dall’operatore per unità di tempo.

Vari operatori furono osservati durante un periodo di 7anni durante i quali confezionarono ben 10 milioni di sigari!

Il risultato sorprendente fu che la velocità continuò ad aumentare fino alla fine del secondo anno di pratica,e sembra addirittura che il miglioramento non abbia potuto continuare perché il ritmo della macchina che forniva sigari da confezionare non era in grado di eguagliare il ritmo che poteva essere raggiunto dagli operatori.

I risultati dimostrarono quindi che il miglioramento della prestazione (o in altre parole l’acquisizione della abilità motoria) può continuare anche dopo periodi di pratica estremamente prolungati.

Quali sono gli stadi che intervengono nel processo di apprendimento motorio?

Secondo Fitts (1964) si possono distinguere tre fasi:

1) fase cognitiva

2) fase associativa

3) fase di automatizzazione

STADI DI MOVIMENTO E ATTIVITÀ SPORTIVA

"Noi affermiamo che la magnificenza del mondo si è arricchita di una bellezza nuova: la bellezza della velocità". (Marinetti,Manifesto del Futurismo,1909)

Per molti anni i meccanismi psicologici sottostanti al comportamento motorio sono stati studiati quasi esclusivamente nell’ambito di movimenti elementari e molto spesso in contesti piuttosto artificiosi.

Questo orientamento ha spesso provocato uno scollamento tra le conoscenze teoriche e le attività pratiche,dovuto in massima misura alla mancata validazione "sul campo" delle leggi,delle teorie e dei modelli formulati.

Negli ultimi 20/25 anni si è però avuto una parziale inversione di tendenza e le conoscenze emerse dai laboratori hanno iniziato ad essere studiate e validate anche in ambiti più "naturali".

Da questo punto di vista le attività sportive rappresentano come è ovvio un terreno particolarmente fertile in quanto,più che ogni altra attività,lo sport richiede che movimenti anche molto complessi siano eseguiti con la massima precisione,velocità,coordinazione,forza e automaticità possibili.

Per queste ragioni le attività sportive sono divenute un terreno di indagine privilegiato per coloro i quali hanno sentito più forte l’esigenza di studiare i processi cognitivi sottostanti l’attività motoria durante movimenti particolarmente complessi e articolati.

Se si prende in esame uno sport qualsiasi che preveda compiti cosidetti di "opposizione",dove l’atleta deve fare i conti con l’attività motoria di un avversario e dove le strategie di attacco e difesa devono continuamente essere cambiate sulla base della reazione dell’altro,ci si rende immediatamente conto che una delle variabili più importanti per l’efficacia dell’azione è il tempo che l’atleta impiega a compiere il proprio movimento.

Va ricordato però che il tempo impiegato per il movimento non si compone soltanto del tempo necessario alla sua esecuzione,ma anche del tempo (che in ordine cronologico lo precede) per la percezione degli stimoli esterni e interni necessari per l’attuazione del movimento,nonché del tempo di decisione necessario per la scelta del tipo di movimento da effettuare.

L’esecuzione di una qualsiasi azione motoria si compone quindi di vari stadi:

- stadio percettivo

Vengono percepiti e analizzati gli elementi necessari al movimento.

- stadio decisionale

Si decide quale azione motoria intraprendere.

- stadio esecutivo

Il movimento viene messo in atto.

Se analizziamo le tre fasi all’interno di una situazione sportiva,per esempio il pugilato,possiamo identificare la prima fase con la percezione e l’elaborazione da parte di uno dei due pugili della posizione della testa,del tronco e dei piedi dell’avversario e di altri indici esterni ed interni al proprio corpo utili per avere una rappresentazione generale della situazione;la seconda fase con la scelta (basata sulle informazioni rilevate nella fase percettiva) di difendersi piuttosto che attaccare,e di farlo per esempio portando i guantoni davanti al proprio volto e stringendo i gomiti a protezione del busto;ed infine la terza fase con l’esecuzione della soluzione scelta,cioè muovere le braccia in modo da ottenere quella posizione di difesa che era stata decisa nella fase precedente.

Evidentemente,affinché l’attività motoria scelta sia efficace e raggiunga lo scopo per il quale è stata scelta (cioè difendersi dai colpi dell’avversario),occorre che venga messa in atto in un tempo breve ed in maniera adeguata.

Come si vede,il tempo che il pugile impiega per mettere in atto il movimento di difesa è la somma dei tempi necessari per le tre differenti fasi,e nella generale distinzione tra tempo di reazione (TR) e tempo di esecuzione (TM),il tempo di reazione è la misura delle prime due fasi,mentre il TM indica soltanto il tempo impiegato nell’esecuzione del movimento,cioè l’ultima fase.

I cinque stadi che compongono un atto motorio

Stadio 1) e 2): fattori periferici-afferenti

Stadio 3) e 4): fattori centrali-efferenti

Stadio 5): risposta motoria

- Fattori periferici-afferenti

Nel primo stadio lo stimolo (più realisticamente gli stimoli) legato al movimento viene percepito attraverso una delle modalità sensoriali;si può quindi "vedere" il piede di appoggio dell’avversario,"udire" il suono della pallina sulla racchetta,"sentire" la consistenza della neve sotto lo sci e così via.

Nel secondo stadio il dato percettivo viene identificato e codificato in base all’esperienza passata,e lo stimolo viene così immesso in un contesto più generale dove la specifica conoscenza dell’atleta può riconoscere e trattare l’informazione in modo diverso da quello di un altro atleta.

Appare chiaro come già a questo stadio possa emergere una significativa differenza dovuta ai diversi livelli di esperienza.

Uno dei fattori che può incidere in maniera rilevante sui processi di preparazione alla risposta è il numero di informazioni che l’atleta cerca di cogliere ed analizzare.

Più informazioni vengono prese in considerazione,più si allunga il tempo necessario alla loro elaborazione.

Attraverso l’allenamento l’atleta deve riuscire a restringere il campo cognitivo in modo da poter focalizzare l’attenzione soltanto sulle informazioni rilevanti ai fini della competizione,escludendo tutte quelle stimolazioni la cui elaborazione porterebbe soltanto ad un "affaticamento del sistema" con conseguente allungamento del tempo di reazione e,in alcuni casi,ad un peggioramento anche qualitativo della prestazione motoria.

Pensiamo ad una manifestazione sportiva che per molti versi non dovrebbe essere considerata tale:la corrida.

- Fattori centrali-efferenti

In base ai risultati dell’elaborazione dei primi due stadi (deputati all’analisi dell’informazione),nel terzo avviene la scelta della risposta motoria da effettuare in quel dato contesto e,negli sport di opposizione,con quel dato avversario.

Naturalmente anche a questo stadio il numero delle possibilità tra cui scegliere dipende dal livello dell’atleta;un valido indice del maggior talento di uno sportivo rispetto ad un altro è infatti l’ampiezza del repertorio di risposte motorie alle quali può accedere.

Evidentemente tanto più ricco è il repertorio di risposte,tanto più numerose saranno le situazioni alle quali l’atleta sarà in grado di rispondere in modo vincente.

È in questo stadio che il tennista decide se effettuare un passante o un pallonetto,che lo slalomista sceglie se "aggredire il paletto" o arrotondare la curva,e che il calciatore che si appresta a battere un calcio di rigore decide se tirare alla destra o alla sinistra del portiere avversario.

Nel quarto stadio viene selezionato o formato il programma motorio relativo alla risposta che si vuole mettere in atto e, anche in questo caso,disporre di più programmi motori permette all’atleta una maggiore varietà ed una maggiore efficienza nella prestazione.

Il rigorista dell’esempio precedente caricherà il programma di movimento relativo alla rincorsa,al piede di appoggio e al piede impiegato nell’esecuzione,adattando e modificando il programma alla particolare condizione contingente.

Altre specifiche aree del suo cervello (la corteccia motoria con l’intervento dei gangli della base e del cervelletto) invieranno i comandi ai muscoli che dovranno essere impiegati e specificheranno la forza della contrazione,la velocità di esecuzione e,per ogni coppia di muscoli agenti sulla stessa articolazione,verrà stabilita la sequenza di attivazione e inibizione del muscolo agonista e antagonista fino a raggiungere una completa coordinazione del movimento.

- Risposta motoria

Il quinto e ultimo stadio infine è relativo al processo motorio responsabile dell’esecuzione della risposta,cioè il movimento in sé.

È questo l’aspetto più "fisico" della prestazione sportiva,sul quale si misura il tempo di movimento.

CAPITOLO II – Dal cervello al movimento

I primi a mettere in relazione l’attività motoria con l’attività cerebrale sembra siano stati gli egiziani,come emerge dal papiro Edwin Smith tra il 3000 e il 2500 a.C.,che contiene delle interessanti informazioni sul rapporto tra lesioni cerebrali o del midollo spinale e danni motori.

Interessanti contributi arrivano sino ai giorni nostri anche dalla civiltà greca;Ippocrate riporta un’ osservazione secondo la quale i soldati feriti nella parte destra del cranio avevano paralizzata la parte sinistra del corpo e viceversa.

Per raggiungere una formalizzazione più precisa di questa intuizione occorre però arrivare fino al secolo scorso,quando il medico tedesco Fritsch (1864) notò che, medicando un soldato ferito da un colpo di arma da fuoco alla parte destra della testa si producevano delle contrazioni della parte opposta del corpo.

Con il collega berlinese Frau Hitzig iniziarono una serie di esperimenti sul cervello dei cani e misero in luce che stimolando la corteccia cerebrale destra,si producevano contrazioni nella parte sinistra del corpo,così come stimolando la corteccia di sinistra si osservavano movimenti incontrollati della parte destra del corpo.

Sulla base dei risultati ottenuti conclusero che la stimolazione elettrica della corteccia cerebrale provoca la contrazione dei muscoli della parte opposta del corpo.

Il primo però che mise a punto una teoria sulla localizzazione cerebrale delle funzioni motorie fu Jackson.

Tale teoria,in seguito definita "localizzazionista",affermava che la corteccia cerebrale è organizzata in settori diversi,la cui eccitazione rende possibile la contrazione dei muscoli responsabili del movimento di precise parti del corpo.

Studiando la stimolazione delle aree corticali della scimmia,Sherrington (1906) scoprì che i movimenti vengono evocati più facilmente e con correnti più basse stimolando l’area 4 di Brodmann,che venne poi definita area motoria primaria.

CONCLUSIONE

L’attività motoria, ed in particolare il controllo motorio, si colloca in un’area di confine tra la neurofisiologia,la psicologia fisiologica,la psicologia cognitiva e la neuropsicologia.

La più generale caratteristica del controllo motorio è quella di coinvolgere trasversalmente ogni manifestazione del comportamento umano,dalla semplice flessione di un dito,al camminare,fino al salto mortale dei trapezisti;per questo motivo l’indagine dei meccanismi e delle leggi che regolano l’organizzazione del movimento è divenuta parte integrante di ogni settore di studio del comportamento.

La neurofisiologia e la neuropsicologia offrono un contributo significativo attraverso l’identificazione della localizzazione cerebrale di alcune funzioni psicologiche e cognitive e della differente specializzazione degli emisferi cerebrali.

Il cognitivismo,pur utilizzando questi contributi,mantiene una sua indipendenza metodologica e di obiettivi.

I modelli cognitivisti non sono traducibili immediatamente in termini neurofisiologici.

Ma la nozione neurofisiologica di localizzazione è importante perché legittima la ricerca psicologica di singoli processi cognitivi individualizzati.

L’organismo è concepito non più passivamente rispondente a stimoli ma in grado di operare,mediante le proprie strutture interne,sulle informazioni che riceve dall’ambiente.

L’immagine fondamentale dell’uomo è quella di un organismo impegnato a risolvere problemi,confrontando le informazioni che arrivano dall’ambiente con le rappresentazioni interne del mondo.

Le scienze cognitive sostengono che le spiegazioni delle operazioni cognitive godano di una relativa autonomia rispetto alle spiegazioni neurofisiologiche.

In altri termini,le scienze cognitive esprimono la convinzione che la comprensione di un atto cognitivo non può ridursi alla descrizione, per quanto esaustiva,delle basi anatomiche,fisiche e chimiche da cui pure dipende.

I dati delle neuroscienze,dunque,fisseranno i vincoli naturali che le teorie degli atti cognitivi devono rispettare per rimanere nel campo biologico.

Intorno alla rilevanza dei vincoli si confrontano tre posizioni definibili in funzione dell’approccio:

1) Top – down :solo dopo aver identificato i processi cognitivi ci si domanda come essi si realizzino nel cervello, utilizzando i dati delle neuroscienze.

2) Bottom – up :al contrario della precedente,si parte dai dati delle neuroscienze per costruire una descrizione dei processi cognitivi.

3) Coevolutiva :valorizza l’influenza reciproca tra neuroscienze e scienze cognitive per cui i progressi in un campo sono stimolati ma anche limitati dai progressi dell’altro.

L’ipotesi delle neuroscienze può essere formulata in termini semplici e chiari con le parole di Rose:

"I neuroscienziati sono convinti che non solo sia possibile esplorare con i metodi della scienza il funzionamento della mente in tutte le sue dimensioni,ma che tale funzionamento possa essere descritto anche nei termini delle proprietà,delle strutture e dei processi del cervello".(Rose,1992)

Le neuroscienze affermano che l’apprendimento induce modificazioni strutturali del cervello introducendo al tema della plasticità del cervello ovvero della sua modificabilità in funzione dell’esperienza;abbiamo in effetti osservato come diverse ricerche hanno dimostrato che le mappe corticali somatosensitive e motorie possano variare in funzione dell’uso.

Tali modificazioni appaiono dunque determinate dall’uso,ovvero da processi di apprendimento e si può comprendere come questo dato possa apparire un’espressione biologica dell’individualità.

Ogni individuo,infatti,cresce in ambienti diversi,si confronta con combinazioni differenti di stimoli,usa in modi diversi le proprie capacità motorie e tutto ciò produce delle architetture cerebrali differenti che,insieme con la costituzione genetica,caratterizzano biologicamente la specificità individuale.

La conclusione cui portano queste ricerche è che la capacità potenziale dei comportamenti umani possibili è iscritta nei meccanismi genetici ed evolutivi:i fattori ambientali e l’apprendimento sviluppano nuove capacità individuali modificando l’efficacia delle sinapsi esistenti.

Dunque,dice Kandel:

"tutto ciò che nasce nel cervello,dai più intimi pensieri ai semplici comandi motori,costituisce un processo biologico".(Kandel,1991)

Una posizione particolare è quella della di Gerald Edelman (1987;1992) che ha messo a punto una teoria che ha denominato "darwinismo neurale" o "teoria della selezione dei gruppi neuronici".

Il nucleo centrale della teoria di Edelman afferma che un gruppo neuronale è composto da un numero variabile di neuroni (poche decine o migliaia) fortemente interconnessi e cooperativi nella risposta.

Ogni gruppo,a causa delle sue caratteristiche interne,è diverso dagli altri gruppi.

Una prima selezione avviene nel corso della vita fetale portando alla costituzione di "repertori primari" formati da gruppi neuronali.

Tra l’altro,questo permette al neonato di rivelare subito delle attenzioni e delle preferenze selettive.

Una seconda selezione si sviluppa sulla base dell’esperienza e dell’esplorazione del mondo.

La risposta dei differenti gruppi neuronali all’esperienza porta al rinforzo di alcune popolazioni sinaptiche e all’indebolimento di altre con la conseguente formazione dei "repertori secondari".

La competizione fra gruppi di neuroni è un processo evoluzionistico che permette di comprendere come un soggetto (o animale,in generale) possa riconoscere e affrontare delle situazioni nuove: ha dunque un significato adattativo.

I repertori secondari si organizzano in mappe (ogni mappa è una serie interconnessa di neuroni che reagisce selettivamente a categorie elementari come movimenti,colori,angoli ecc.) specializzate a rispondere a particolari segnali.

Quindi l’esperienza è concepita non come registrazione passiva di dati sensoriali ma come selezione attiva di gruppi di neuroni.

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