मोटर नियंत्रण और गति

मोटर नियंत्रण इस बात का अध्ययन है कि तंत्रिका तंत्र मांसपेशियों और जोड़ों को उद्देश्यपूर्ण गति में कैसे व्यवस्थित करता है, और उस गति की योजना कैसे बनाई जाती है, उसे निष्पादित किया जाता है और वास्तविक समय में कैसे सुधारा जाता है। व्यावसायिक चिकित्सा में यह शरीर का वह कार्य है जो पहुँचने, पकड़ने, वस्तुओं में हेरफेर करने, मुद्रा और गतिशीलता को रेखांकित करता है, और इसकी जांच यह समझने के लिए की जाती है कि किसी व्यक्ति के कार्य रोजमर्रा के कार्यों के दौरान क्यों गलत, धीमे या प्रयासपूर्ण होते हैं।

Definition

मोटर नियंत्रण तंत्रिका, शारीरिक और व्यवहारिक प्रक्रियाओं का एक समूह है जिसके द्वारा केंद्रीय तंत्रिका तंत्र एक लक्ष्य प्राप्त करने के लिए शरीर और अंगों की गति को निर्दिष्ट करता है, निष्पादित करता है और लगातार सुधारता है।

Scope

यह विषय एक व्यक्ति-स्तरीय क्षमता के रूप में स्वैच्छिक और आसन संबंधी गति के तंत्रिका और व्यवहारिक सिद्धांतों को शामिल करता है: मोटर नियोजन, फीडफॉरवर्ड और फीडबैक नियंत्रण, मोटर सीखना और अनुकूलन, और कॉर्टिकल, सेरिबेलर, बेसल गैन्ग्लिया और स्पाइनल सर्किट का योगदान। यह मोटर नियंत्रण को व्यावसायिक प्रदर्शन के लिए प्रासंगिक एक संदर्भ विषय के रूप में मानता है, न कि किसी व्यक्ति का आकलन या उपचार करने के लिए एक प्रोटोकॉल के रूप में।

Core questions

• तंत्रिका तंत्र एक इच्छित लक्ष्य को मांसपेशियों की गतिविधि के समन्वित पैटर्न में कैसे बदलता है?
• गति के दौरान फीडफॉरवर्ड (भविष्य कहनेवाला) और फीडबैक (सुधारात्मक) नियंत्रण को कैसे जोड़ा जाता है?
• त्रुटि संकेत मोटर अनुकूलन और मोटर सीखने को कैसे संचालित करते हैं?
• कॉर्टिकल, सेरिबेलर, बेसल-गैन्ग्लिया और स्पाइनल योगदान उनकी भूमिकाओं में कैसे भिन्न होते हैं?

Key concepts

• मोटर नियोजन और प्रोग्रामिंग
• फीडफॉरवर्ड और फीडबैक नियंत्रण
• मोटर अनुकूलन और मोटर सीखना
• स्वतंत्रता की डिग्री की समस्या
• केंद्रीय पैटर्न जनरेटर
• आसन नियंत्रण और संतुलन
• समन्वय और तालमेल

Key theories

आंतरिक मॉडल और संवेदी भविष्यवाणी

मोटर प्रणाली को आंतरिक (फॉरवर्ड) मॉडल सीखने के लिए माना जाता है जो एक गति के संवेदी परिणामों की भविष्यवाणी करते हैं; अनुमानित और वास्तविक प्रतिक्रिया के बीच का अंतर एक भविष्यवाणी त्रुटि है जो ऑनलाइन सुधार और परीक्षण-दर-परीक्षण अनुकूलन दोनों को संचालित करती है।

इष्टतम प्रतिक्रिया नियंत्रण

गति को एक अनुकूलन समस्या के समाधान के रूप में तैयार किया जा सकता है जिसमें नियंत्रक एक लागत (जैसे प्रयास और त्रुटि) को कम करता है जबकि केवल उन विचलनों को ठीक करता है जो कार्य लक्ष्य के लिए मायने रखते हैं, परिवर्तनशीलता और न्यूनतम-हस्तक्षेप सिद्धांत को ध्यान में रखते हुए।

Mechanisms

लक्ष्य-निर्देशित गति एक वितरित नेटवर्क द्वारा उत्पन्न होती है: मोटर और प्रीमोटर कॉर्टेक्स गति मापदंडों को निर्दिष्ट करते हैं, बेसल गैन्ग्लिया क्रिया चयन और स्केलिंग में योगदान करते हैं, सेरिबेलम समय को परिष्कृत करता है और संवेदी परिणामों की भविष्यवाणी करता है, और केंद्रीय पैटर्न जनरेटर सहित स्पाइनल सर्किट लयबद्ध और प्रतिवर्ती आउटपुट उत्पन्न करते हैं। एक गति के दौरान सिस्टम अनुमानित और वास्तविक संवेदी प्रतिक्रिया की तुलना करता है; परिणामी त्रुटि तेजी से ऑनलाइन सुधार का समर्थन करती है और, दोहराव के दौरान, अंतर्निहित आंतरिक मॉडल का अनुकूलन करती है। इष्टतम-फीडबैक-नियंत्रण खाते बताते हैं कि नियंत्रक कार्य-प्रासंगिक त्रुटियों को कैसे ठीक करता है जबकि उस परिवर्तनशीलता को सहन करता है जो लक्ष्य को खतरे में नहीं डालती है।

Clinical relevance

मोटर नियंत्रण को समझना चिकित्सकों को उन गति समस्याओं का वर्णन करने और उनके बारे में तर्क करने में मदद करता है जो व्यवसायों में हस्तक्षेप करती हैं, जैसे स्ट्रोक के बाद बिगड़ा हुआ पहुंच और पकड़ या समन्वित हाथ के उपयोग में कठिनाई। यह प्रविष्टि एक संदर्भ के रूप में ऐसे अवलोकनों के पीछे के विज्ञान की व्याख्या करती है; यह किसी भी व्यक्ति के लिए मूल्यांकन उपकरण, व्यायाम खुराक या उपचार निर्धारित नहीं करती है।

Evidence & guidelines

यहां अधिकांश साक्ष्य आधार दिशानिर्देश-संचालित होने के बजाय यांत्रिक और सैद्धांतिक है: समीक्षा लेख अनुकूलन, इष्टतम नियंत्रण, और गतिशीलता और समन्वय के सर्किटरी के व्यवहारिक और न्यूरोफिज़ियोलॉजिकल अध्ययनों को संश्लेषित करते हैं। अनुवाद संबंधी पाठ्यपुस्तकें संक्षेप में बताती हैं कि ये सिद्धांत एक प्रोटोकॉल के प्रति प्रतिबद्ध हुए बिना पुनर्वास तर्क को कैसे सूचित करते हैं।

History

बीसवीं सदी के काम ने गति के प्रतिवर्त-आधारित और पदानुक्रमित विचारों से हटकर प्रणालियों और गतिशील खातों की ओर रुख किया जिसमें नियंत्रण वितरित होता है और तंत्रिका तंत्र, शरीर और कार्य की बातचीत से उभरता है। 1990 और 2000 के दशक के कम्प्यूटेशनल मोड़ ने आंतरिक मॉडल, संवेदी भविष्यवाणी और इष्टतम-फीडबैक-नियंत्रण सूत्र पेश किए, जो अब मोटर सीखने और अनुकूलन को समझने के तरीके को बहुत अधिक फ्रेम करते हैं।

Debates

गति का कितना हिस्सा भविष्य कहनेवाला बनाम प्रतिक्रियाशील है?

फीडफॉरवर्ड आंतरिक मॉडल और ऑनलाइन संवेदी प्रतिक्रिया के सापेक्ष भार पर खाते भिन्न होते हैं; वर्तमान विचार दोनों को लगातार एकीकृत मानते हैं, जिसमें उनका संतुलन कार्य, गति और अनिश्चितता के अनुसार बदलता रहता है।

Key figures

• Reza Shadmehr
• John Krakauer
• Karl Friston
• Anne Shumway-Cook

Seminal works

• shadmehr-2010
• friston-2011
• kiehn-2006

Frequently asked questions

मोटर नियंत्रण और मोटर सीखने में क्या अंतर है?

मोटर नियंत्रण इस बात को संदर्भित करता है कि तंत्रिका तंत्र एक गति को क्षण भर में कैसे उत्पन्न और ठीक करता है, जबकि मोटर सीखना उस क्षमता में अपेक्षाकृत स्थायी परिवर्तनों को संदर्भित करता है जो अभ्यास और समय के साथ भविष्यवाणी त्रुटियों के अनुकूलन से आते हैं।

व्यावसायिक चिकित्सा के लिए मोटर नियंत्रण क्यों प्रासंगिक है?

क्योंकि पहुंचना, पकड़ना, वस्तुओं में हेरफेर करना और मुद्रा बनाए रखना सभी समन्वित गति पर निर्भर करते हैं; मोटर नियंत्रण को समझना यह समझाने में मदद करता है कि रोजमर्रा के व्यवसायों के ये घटक क्यों टूट जाते हैं और अभ्यास से वे कैसे बदल सकते हैं।