Motorisches Lernen und Motorische Planung

Motorisches Lernen ist die Gesamtheit der Prozesse, durch die Übung und Erfahrung zu relativ dauerhaften Veränderungen in der Fähigkeit zu geschickten Bewegungen führen; motorische Planung ist die Vorbereitung einer Bewegung, bevor sie ausgeführt wird. Zusammen erklären sie, wie neue Bewegungen erworben, verfeinert und angepasst werden, und sie untermauern, wie Physiotherapeuten die Übung während der Bewegungsumschulung strukturieren.

Definition

Motorisches Lernen ist eine relativ dauerhafte Verbesserung der Fähigkeit, eine geschickte Bewegung auszuführen, die aus Übung oder Erfahrung resultiert; motorische Planung (motorische Programmierung) ist die zentrale Vorbereitung der Parameter einer Bewegung vor und während ihrer Ausführung.

Scope

Dieses Thema behandelt Theorien darüber, wie Bewegungen programmiert und gelernt werden, die Unterscheidung zwischen Leistung und Lernen, die Rolle von Feedback und Übungsstruktur sowie die motorische Anpassung an veränderte Bedingungen. Es handelt sich um eine referenz-pädagogische Behandlung der Prinzipien des motorischen Lernens und der Planung, nicht um ein Protokoll zur Gestaltung individueller Behandlungsprogramme.

Core questions

• Wie wird eine Bewegung vor ihrer Ausführung vorbereitet und parametrisiert?
• Was unterscheidet eine vorübergehende Leistungsänderung von dauerhaftem Lernen?
• Wie treiben Feedback, Übungsvariabilität und Fehler die motorische Anpassung und den Fertigkeitserwerb voran?

Key concepts

• Generalisiertes Motorprogramm
• Unterscheidung zwischen Leistung und Lernen
• Ergebniswissen und Leistungswissen
• Übungsstruktur (blockiert vs. zufällig, konstant vs. variabel)
• Motorische Anpassung und Nachwirkungen
• Vorwärts- und inverse Modelle
• Stadien des Fertigkeitserwerbs

Key theories

Schematheorie des motorischen Lernens

Schmidt schlug vor, dass Lernende generalisierte Motorprogramme sowie Abruf- und Erkennungsschemata aus variabler Übung abstrahieren, was es ihnen ermöglicht, Bewegungen für neue Situationen zu parametrisieren, anstatt jede Bewegung separat zu speichern.

Internes Modell / sensomotorische Integration

Die motorische Planung beruht vermutlich auf internen Modellen, die die sensorischen Konsequenzen motorischer Befehle vorhersagen; das Lernen aktualisiert diese Modelle, sodass Bewegungen genau bleiben, wenn sich Körper oder Umgebung ändern.

Mechanisms

Vor einer Bewegung spezifiziert das Nervensystem deren Parameter mithilfe eines prädiktiven (Vorwärts-)internen Modells, das das erwartete sensorische Ergebnis abschätzt; die Differenz zwischen vorhergesagtem und tatsächlichem Ergebnis ist ein Lernsignal (Wolpert 1995). Wenn die Dynamik einer Aufgabe verändert wird, passen sich Menschen an, indem sie eine interne Repräsentation dieser Dynamik aktualisieren, was charakteristische Nachwirkungen hervorruft, wenn die Veränderung entfernt wird (Shadmehr 1994). Über viele Wiederholungen hinweg wird angenommen, dass Lernende generalisierte Programme und Schemata abstrahieren, die den Transfer auf neue Versionen einer Aufgabe unterstützen, weshalb variables Üben die Beibehaltung fördern kann, selbst wenn es die unmittelbare Leistung verlangsamt (Schmidt 1975; Krakauer 2019). Ein zentrales Thema ist, dass Bedingungen, die die Leistung während des Übens verbessern, nicht immer ein dauerhaftes Lernen fördern, sodass Beibehaltung und Transfer, nicht die Leistung während der Sitzung, die Marker des Lernens sind (Shumway-Cook 2017).

Clinical relevance

Prinzipien des motorischen Lernens geben Physiotherapeuten ein Vokabular an die Hand, um darüber nachzudenken, wie Übung, Feedback und Aufgabenvariation die Bewegungsumschulung beeinflussen können, und um vorübergehende Fortschritte innerhalb einer Sitzung von dauerhaften Veränderungen zu unterscheiden. Dieses Thema beschreibt die Wissenschaft, wie Bewegung gelernt und geplant wird; es ist keine Vorschrift für die Dosis, den Zeitplan oder die Auswahl von Übungen für eine Einzelperson.

Evidence & guidelines

Das Thema basiert auf experimenteller Psychologie und Motorik-Neurowissenschaften und nicht auf klinischen Leitlinien. Grundlegende Darstellungen umfassen Schmidts Schematheorie (1975) und interne Modellstudien zur Anpassung (Wolpert 1995; Shadmehr 1994), die in zeitgenössischen Übersichten (Krakauer 2019) und Rehabilitationslehrbüchern (Shumway-Cook & Woollacott 2017) synthetisiert wurden.

History

Arbeiten aus dem frühen bis mittleren 20. Jahrhundert behandelten motorische Fähigkeiten weitgehend in verhaltensbezogenen Begriffen, was in Schmidts Schematheorie von 1975 gipfelte, die das Lernen als Abstraktion generalisierter Programme aus variabler Übung verstand. Ab den 1990er Jahren rahmte die Computer-Neurowissenschaft Planung und Lernen um interne Modelle und Vorhersagefehler neu, wobei Adaptationsparadigmen (Kraftfelder, visuomotorische Rotation) quantitative Maße dafür lieferten, wie Bewegungsrepräsentationen aktualisiert werden.

Debates

Sind Leistungssteigerungen während des Übens ein guter Indikator für das Lernen?

Ein persistierendes Ergebnis ist, dass einige Übungsbedingungen die Leistung innerhalb einer Sitzung verbessern, aber nicht die Beibehaltung oder den Transfer, daher unterscheidet die motorische Lernforschung Leistung von Lernen und betrachtet Beibehaltung und Transfer als die wahren Maße.

Key figures

• Richard Schmidt
• Daniel Wolpert
• Reza Shadmehr
• John Krakauer
• Anne Shumway-Cook

Seminal works

• schmidt-1975
• wolpert-1995
• shadmehr-1994
• krakauer-2019

Frequently asked questions

Was ist der Unterschied zwischen motorischem Lernen und motorischer Leistung?

Leistung ist, wie gut eine Bewegung zu einem bestimmten Zeitpunkt ausgeführt wird, was mit Ermüdung, Motivation oder Übungsbedingungen schwanken kann. Lernen ist eine relativ dauerhafte Veränderung der Fähigkeit zur Bewegung, die eher durch Beibehaltung und Transfer als durch die Leistung innerhalb der Sitzung beurteilt wird.

Was ist motorische Anpassung?

Motorische Anpassung ist die allmähliche Anpassung der Bewegung an eine anhaltende Veränderung im Körper oder in der Umgebung, wie z. B. eine zusätzliche Last. Wenn die Veränderung entfernt wird, zeigen Bewegungen kurzzeitig Nachwirkungen, was ein Beweis dafür ist, dass eine interne Repräsentation der neuen Dynamik aktualisiert wurde.