علوم اعصاب حرکت و کنترل حرکتی
علوم اعصاب حرکت و کنترل حرکتی حوزهای از فیزیوتراپی است که به مطالعه چگونگی برنامهریزی، تولید و انطباق حرکت هدفمند توسط سیستم عصبی میپردازد و اینکه این درک چگونه ارزیابی و بازآموزی حرکت پس از آسیب یا بیماری را تحت تأثیر قرار میدهد. این حوزه، علوم اعصاب پایه و بیومکانیک را به وظایف حرکتی روزمرهای که فیزیوتراپیستها با آنها سروکار دارند، پیوند میدهد: دسترسی، ایستادن، حفظ تعادل و راه رفتن.
Definition
علوم اعصاب حرکت و کنترل حرکتی مطالعه بینرشتهای فرآیندهای عصبی، بیومکانیکی و رفتاری است که از طریق آنها حرکت هدفمند سازماندهی، اجرا، یادگیری و انطباق مییابد و در فیزیوتراپی برای درک و بازآموزی حرکت به کار میرود.
Scope
این حوزه چهار موضوع دقیق را جهتدهی میکند: یادگیری حرکتی و برنامهریزی حرکتی، تحلیل راه رفتن و آموزش راه رفتن، تعادل و کنترل وضعیتی، و هماهنگی و یکپارچگی حرکتی. این حوزه حرکت را به عنوان مشکلی که سیستم عصبی به طور مکرر تحت شرایط متغیر حل میکند، در نظر میگیرد و از نظریه کنترل حرکتی، نوروفیزیولوژی حسی-حرکتی و بیومکانیک بهره میبرد. این یک مرور کلی آموزشی-مرجع از علم حرکت است، نه یک راهنمای درمان فردی.
Sub-topics
Core questions
- سیستم عصبی چگونه درجات آزادی بسیاری را که حتی در حرکات ساده دخیل هستند، برنامهریزی و هماهنگ میکند؟
- حرکت چگونه آموخته، حفظ و منتقل میشود و چگونه میتواند توانبخشی را تحت تأثیر قرار دهد؟
- تعادل، راه رفتن و هماهنگی چگونه کنترل میشوند و چه تغییراتی پس از آسیب عصبی یا اسکلتی-عضلانی رخ میدهد؟
Key concepts
- مسئله درجات آزادی
- مدلهای داخلی و کنترل پیشخور
- بازخورد حسی و کنترل بازخورد
- یادگیری و انطباق حرکتی
- کنترل وضعیتی و تعادل
- هماهنگی و همافزاییهای حرکتی
- چرخه راه رفتن و کنترل حرکات لوکوموتور
Mechanisms
حرکت از تعامل بین برنامهریزی مرکزی و بازخورد حسی ناشی میشود. تصور میشود که سیستم عصبی از مدلهای داخلی استفاده میکند که پیامدهای حسی دستورات حرکتی را پیشبینی میکنند و امکان کنترل پیشخور سریع را فراهم میآورند، در حالی که بازخورد حس عمقی (proprioceptive)، بینایی و دهلیزی (vestibular) خطاها را تصحیح کرده و آن پیشبینیها را بهروزرسانی میکنند (Krakauer 2019). یک مشکل مکرر این است که بدن دارای درجات آزادی بسیار بیشتری از آنچه هر وظیفهای نیاز دارد است، بنابراین کنترل به جای دستورات مستقل به هر مفصل یا عضله، در الگوهای هماهنگ یا همافزاییها (synergies) سازماندهی میشود (Latash 2012). وضعیت بدنی و تعادل به طور مداوم به عنوان پسزمینهای برای حرکت ارادی کنترل میشوند و حواس متعدد را برای حفظ جرم بدن بر روی پایه حمایتی آن یکپارچه میکنند (Horak 2006). در توانبخشی، این مکانیسمها بازآموزی حرکت را به عنوان فرآیندی از یادگیری مجدد و انطباق کنترل، به جای صرفاً تقویت بخشها، چارچوببندی میکنند.
Clinical relevance
برای فیزیوتراپی، علوم اعصاب حرکت مبنای مفهومی را برای تحلیل اینکه چرا یک حرکت مختل شده است و چگونه تمرین و بازخورد ممکن است آن را تغییر دهد، فراهم میکند. درک برنامهریزی، یادگیری، تعادل و هماهنگی به بالینگران کمک میکند تا مشکلات حرکتی را به دقت توصیف کنند و شواهد مربوط به بازآموزی حرکت را مطالعه کنند. این حوزه یک مرجع جهتدهنده برای چگونگی کنترل و مطالعه حرکت است؛ ارزیابی یا درمان فردی را تجویز نمیکند.
Evidence & guidelines
این حوزه بر اساس ادبیات علمی پایه و بالینی طولانیمدت استوار است تا بر یک دستورالعمل واحد. ترکیب کتابهای درسی (Shumway-Cook & Woollacott 2017; Latash 2012) و مرورهای یادگیری حرکتی (Krakauer 2019) و کنترل تعادل (Horak 2006) چارچوب مرجع استانداردی را که در آموزش فیزیوتراپی استفاده میشود، فراهم میکند.
History
علم کنترل حرکتی مدرن اغلب به نیکولای برنشتاین نسبت داده میشود، که حرکت را به عنوان مشکل تسلط بر درجات آزادی زائد بدن بازتعریف کرد. در طول اواخر قرن بیستم، این رشته ایدههای سیستمهای کنترل و محاسباتی (مدلهای داخلی، کنترل بهینه) را جذب کرد و آنها را با نوروفیزیولوژی و بیومکانیک یکپارچه ساخت. در فیزیوتراپی، کتابهای درسی مانند شوموی-کوک و وولاکات به ترجمه این علم به چارچوبی برای تحلیل حرکت بالینی و بازآموزی کمک کردند.
Key figures
- Nikolai Bernstein
- Anne Shumway-Cook
- Marjorie Woollacott
- Mark Latash
- John Krakauer
- Fay Horak
Related topics
Seminal works
- shumway-cook-2017
- latash-2012
- krakauer-2019
- horak-2006
Frequently asked questions
- تفاوت بین کنترل حرکتی و بیومکانیک چیست؟
- بیومکانیک نیروها و حرکات مکانیکی بدن را توصیف میکند، در حالی که کنترل حرکتی به مطالعه چگونگی سازماندهی و تنظیم این حرکات توسط سیستم عصبی میپردازد. علوم اعصاب حرکت هر دو را ترکیب میکند تا توضیح دهد که چگونه حرکت هدفمند تولید و آموخته میشود.
- چرا کنترل حرکتی برای فیزیوتراپی اهمیت دارد؟
- بسیاری از مشکلات فیزیوتراپی، مشکلات حرکتی هستند، نه فقط مشکلات قدرت یا دامنه حرکتی. درک چگونگی برنامهریزی، یادگیری، تعادل و هماهنگی حرکت، چارچوبی را برای بالینگران فراهم میکند تا حرکت مختل شده را تحلیل کرده و شواهد مربوط به بازآموزی حرکت را تفسیر کنند.