هماهنگی و یکپارچگی حرکتی
هماهنگی عبارت است از سازماندهی عضلات و مفاصل متعدد بدن در یک حرکت عملکردی واحد، و یکپارچگی حرکتی عبارت است از ترکیب اطلاعات حسی و چندین عملگر در یک عمل روان و هدفمند. این دو مفهوم با هم به این میپردازند که چگونه سیستم عصبی بر درجات آزادی متعدد بدن مسلط میشود تا حرکاتی ماهرانه و به موقع تولید کند.
Definition
هماهنگی حرکتی فرآیندی است که طی آن درجات آزادی متعدد بدن محدود و در یک حرکت واحد و هدفمند سازماندهی میشوند؛ یکپارچگی حرکتی عبارت است از ترکیب اطلاعات حسی و چندین عملگر در یک عمل منسجم.
Scope
این موضوع شامل مسئله درجات آزادی، ایده همافزایی عضلانی و ساختارهای هماهنگکننده، دینامیک هماهنگی بین اندامها، و یکپارچگی اطلاعات حسی با حرکت است. این یک مرور کلی آموزشی-مرجع در مورد نحوه سازماندهی حرکت هماهنگ است، نه راهنمایی برای ارزیابی یا درمان مشکلات هماهنگی در یک فرد.
Core questions
- سیستم عصبی چگونه درجات آزادی متعدد بدن را کاهش داده و در حرکت هماهنگ سازماندهی میکند؟
- عضلات چگونه در همافزاییها گروهبندی میشوند و این گروهبندیها چقدر انعطافپذیر هستند؟
- حرکات جفت شده، مانند دو دست، چگونه در الگوهای هماهنگی پایدار سازماندهی میشوند؟
Key concepts
- مسئله درجات آزادی
- همافزاییهای عضلانی و ساختارهای هماهنگکننده
- هماهنگی بین اندامها
- دینامیک و پایداری هماهنگی
- منیفولد کنترلنشده (فراوانی حرکتی)
- یکپارچگی حسی-حرکتی
- زمانبندی و روانی حرکت
Key theories
- مسئله درجات آزادی و ساختارهای هماهنگکننده
- برنشتاین استدلال کرد که کنترل مستقل هر مفصل و عضله غیرقابل انجام است، بنابراین هماهنگی با سازماندهی عضلات در گروهبندیهای عملکردی (همافزاییها یا ساختارهای هماهنگکننده) حاصل میشود که تعداد متغیرهایی را که سیستم عصبی باید تنظیم کند، کاهش میدهد.
- دینامیک هماهنگی و منیفولد کنترلنشده
- حرکت هماهنگ به عنوان یک سیستم دینامیکی خودسازماندهنده با الگوهای پایدار ترجیحی و انتقال بین آنها توصیف میشود، در حالی که چارچوب منیفولد کنترلنشده نشان میدهد که سیستم عصبی متغیرهای مرتبط با وظیفه را تثبیت میکند و در عین حال تغییرپذیری را در بین عناصری که بر وظیفه تأثیر نمیگذارند، مجاز میداند.
Mechanisms
هماهنگی به عنوان راهحلی برای مسئله درجات آزادی برنشتاین مطرح میشود: سیستم عصبی به جای فرمان دادن به هر عضله به طور جداگانه، عضلات را در همافزاییها یا ساختارهای هماهنگکننده سازماندهی میکند که به عنوان واحدهای عملکردی عمل میکنند (برنشتاین ۱۹۶۷؛ توروی ۱۹۹۰). مطالعات حرکت ریتمیک دو دستی نشان میدهد که اندامهای جفت شده در تعداد کمی از الگوهای هماهنگی پایدار قرار میگیرند و با افزایش سرعت به طور ناگهانی بین آنها جابجا میشوند، رفتاری که مشخصه یک سیستم دینامیکی خودسازماندهنده است (کلزو ۱۹۸۴). رویکرد منیفولد کنترلنشده (uncontrolled manifold) بیشتر نشان میدهد که سیستم عصبی ترکیبات عناصری را که برای انجام وظیفه اهمیت دارند به شدت کنترل میکند، در حالی که تغییرپذیری را در ترکیباتی که اهمیت ندارند مجاز میداند و افزونگی بدن را به عنوان یک منبع (فراوانی حرکتی) به جای مشکلی که باید حذف شود، در نظر میگیرد (شولز ۱۹۹۹). توانبخشی هماهنگی را به عنوان یک ویژگی سازمانیافته و قابل یادگیری حرکت در نظر میگیرد (شوموی-کوک ۲۰۱۷).
Clinical relevance
مفاهیم هماهنگی و یکپارچگی حرکتی به فیزیوتراپیستها کمک میکند تا کیفیت حرکت، زمانبندی، و نحوه همکاری چندین مفصل یا اندام را فراتر از قدرت عضلات منفرد توصیف کنند. این موضوع توضیح میدهد که چگونه حرکت هماهنگ به عنوان مبنایی برای تفسیر شواهد سازماندهی میشود؛ این موضوع ارزیابی یا درمان مشکلات هماهنگی را برای هیچ فردی تجویز نمیکند.
Evidence & guidelines
این موضوع بر پایه علم کنترل حرکتی استوار است تا دستورالعملهای بالینی. منابع بنیادی شامل تحلیل برنشتاین از هماهنگی (۱۹۶۷)، رویکردهای دینامیکی هماهنگی بین اندامها (کلزو ۱۹۸۴؛ توروی ۱۹۹۰)، و چارچوب منیفولد کنترلنشده (شولز و شونر ۱۹۹۹)، با چارچوب توانبخشی در شوموی-کوک و وولاکات (۲۰۱۷) میباشند.
History
کار نیکولای برنشتاین در اواسط قرن بیستم، هماهنگی را به عنوان تسلط بر درجات آزادی اضافی بدن بازتعریف کرد، مشکلی که دههها این حوزه را شکل داد. از دهه ۱۹۸۰، محققان سیستمهای دینامیکی مانند کلزو و توروی، هماهنگی را به عنوان شکلگیری الگوی خودسازماندهنده مطالعه کردند، و چارچوب منیفولد کنترلنشده بعداً راهی برای کمیسازی چگونگی بهرهبرداری سیستم عصبی از افزونگی حرکتی برای تثبیت وظایف ارائه داد.
Debates
- آیا افزونگی حرکتی یک مشکل است یا یک منبع؟
- برنشتاین فراوانی درجات آزادی را به عنوان یک مشکل کنترلی که باید کاهش یابد، مطرح کرد، در حالی که دیدگاه منیفولد کنترلنشده همان فراوانی را به عنوان منبعی میداند که سیستم عصبی برای حفظ پایداری وظایف در عین انعطافپذیری از آن بهرهبرداری میکند.
Key figures
- Nikolai Bernstein
- Michael Turvey
- J. A. Scott Kelso
- John Scholz
- Gregor Schoner
Related topics
Seminal works
- bernstein-1967
- kelso-1984
- scholz-1999
- turvey-1990
Frequently asked questions
- مسئله درجات آزادی در کنترل حرکتی چیست؟
- بدن انسان دارای مفاصل و عضلات قابل حرکت مستقل بسیار بیشتری از آنچه هر وظیفه واحدی نیاز دارد، است، بنابراین سیستم عصبی با مشکل انتخاب از میان راههای ممکن بسیاری برای انجام یک حرکت مواجه است. هماهنگی فرآیند سازماندهی این درجات آزادی متعدد در یک عمل عملکردی واحد است.
- همافزایی عضلانی چیست؟
- همافزایی عضلانی گروهی از عضلات است که سیستم عصبی آنها را به طور همزمان به عنوان یک واحد عملکردی فعال میکند. سازماندهی حرکت از طریق مجموعهای کوچک از همافزاییها، تعداد متغیرهایی را که باید کنترل شوند، کاهش میدهد، که به توضیح چگونگی تولید کارآمد حرکت هماهنگ کمک میکند.