Koordinasi dan Integrasi Motorik

Koordinasi adalah pengorganisasian banyak otot dan sendi tubuh menjadi satu gerakan fungsional, dan integrasi motorik adalah penggabungan informasi sensorik dan berbagai efektor menjadi tindakan yang halus dan terarah. Bersama-sama, keduanya membahas bagaimana sistem saraf menguasai banyak derajat kebebasan tubuh untuk menghasilkan gerakan yang terampil dan tepat waktu.

Definition

Koordinasi motorik adalah proses di mana berbagai derajat kebebasan tubuh dibatasi dan diorganisir menjadi gerakan yang terpadu dan terarah; integrasi motorik adalah penggabungan informasi sensorik dan berbagai efektor menjadi tindakan yang koheren.

Scope

Topik ini mencakup masalah derajat kebebasan, gagasan sinergi otot dan struktur koordinatif, dinamika koordinasi antar-anggota gerak, dan integrasi informasi sensorik dengan gerakan. Ini adalah tinjauan referensi-edukasi tentang bagaimana gerakan terkoordinasi diorganisir, bukan panduan untuk menilai atau mengobati masalah koordinasi pada individu.

Core questions

• Bagaimana sistem saraf mengurangi dan mengorganisir banyak derajat kebebasan tubuh menjadi gerakan terkoordinasi?
• Bagaimana otot dikelompokkan menjadi sinergi, dan seberapa fleksibel pengelompokan ini?
• Bagaimana gerakan yang terhubung, seperti kedua tangan, diorganisir menjadi pola koordinasi yang stabil?

Key concepts

• Masalah derajat kebebasan
• Sinergi otot dan struktur koordinatif
• Koordinasi antar-anggota gerak
• Dinamika dan stabilitas koordinasi
• Manifold tak terkontrol (kelimpahan motorik)
• Integrasi sensorimotor
• Waktu dan kehalusan gerakan

Key theories

Masalah derajat kebebasan dan struktur koordinatif

Bernstein berpendapat bahwa mengendalikan setiap sendi dan otot secara independen tidak praktis, sehingga koordinasi dicapai dengan mengorganisir otot-otot menjadi pengelompokan fungsional (sinergi atau struktur koordinatif) yang mengurangi jumlah variabel yang harus diatur oleh sistem saraf.

Dinamika koordinasi dan manifold tak terkontrol

Gerakan terkoordinasi digambarkan sebagai sistem dinamis yang mengatur diri sendiri dengan pola stabil yang disukai dan transisi di antaranya, sementara kerangka manifold tak terkontrol menunjukkan bahwa sistem saraf menstabilkan variabel yang relevan dengan tugas sambil memungkinkan variabilitas di antara elemen-elemen yang tidak memengaruhi tugas.

Mechanisms

Koordinasi dibingkai sebagai solusi untuk masalah derajat kebebasan Bernstein: alih-alih memerintahkan setiap otot secara terpisah, sistem saraf mengorganisir otot-otot menjadi sinergi atau struktur koordinatif yang bertindak sebagai unit fungsional (Bernstein 1967; Turvey 1990). Studi tentang gerakan ritmis dua tangan menunjukkan bahwa anggota gerak yang terhubung menetap dalam sejumlah kecil pola koordinasi yang stabil dan beralih di antaranya secara tiba-tiba seiring dengan peningkatan kecepatan, perilaku yang menjadi ciri sistem dinamis yang mengatur diri sendiri (Kelso 1984). Pendekatan manifold tak terkontrol lebih lanjut menunjukkan bahwa sistem saraf secara ketat mengontrol kombinasi elemen yang penting untuk tugas tersebut sambil memungkinkan variabilitas dalam kombinasi yang tidak penting, memperlakukan redundansi tubuh sebagai sumber daya (kelimpahan motorik) daripada masalah yang harus dihilangkan (Scholz 1999). Rehabilitasi memperlakukan koordinasi sebagai properti gerakan yang terorganisir dan dapat dipelajari (Shumway-Cook 2017).

Clinical relevance

Konsep koordinasi dan integrasi motorik membantu fisioterapis menggambarkan kualitas gerakan, waktu, dan cara berbagai sendi atau anggota gerak bekerja sama, di luar kekuatan otot individu. Topik ini menjelaskan bagaimana gerakan terkoordinasi diorganisir sebagai dasar untuk menafsirkan bukti; ini tidak meresepkan penilaian atau pengobatan masalah koordinasi untuk individu mana pun.

Evidence & guidelines

Topik ini didasarkan pada ilmu kontrol motorik daripada pedoman klinis. Sumber-sumber dasar meliputi analisis koordinasi Bernstein (1967), penjelasan dinamis tentang koordinasi antar-anggota gerak (Kelso 1984; Turvey 1990), dan kerangka manifold tak terkontrol (Scholz & Schoner 1999), dengan pembingkaian rehabilitasi dalam Shumway-Cook & Woollacott (2017).

History

Karya Nikolai Bernstein pada pertengahan abad ke-20 membingkai ulang koordinasi sebagai penguasaan derajat kebebasan tubuh yang berlebihan, sebuah masalah yang membentuk bidang ini selama beberapa dekade. Sejak tahun 1980-an, peneliti sistem dinamis seperti Kelso dan Turvey mempelajari koordinasi sebagai pembentukan pola yang mengatur diri sendiri, dan kerangka manifold tak terkontrol kemudian menyediakan cara untuk mengukur bagaimana sistem saraf mengeksploitasi redundansi motorik untuk menstabilkan tugas.

Debates

Apakah redundansi motorik merupakan masalah atau sumber daya?

Bernstein membingkai kelimpahan derajat kebebasan sebagai masalah kontrol yang harus dikurangi, sedangkan pandangan manifold tak terkontrol memperlakukan kelimpahan yang sama sebagai sumber daya yang dieksploitasi sistem saraf untuk menjaga tugas tetap stabil sambil tetap fleksibel.

Key figures

• Nikolai Bernstein
• Michael Turvey
• J. A. Scott Kelso
• John Scholz
• Gregor Schoner

Seminal works

• bernstein-1967
• kelso-1984
• scholz-1999
• turvey-1990

Frequently asked questions

Apa itu masalah derajat kebebasan dalam kontrol motorik?

Tubuh manusia memiliki lebih banyak sendi dan otot yang dapat bergerak secara independen daripada yang dibutuhkan oleh tugas tunggal mana pun, sehingga sistem saraf menghadapi masalah dalam memilih di antara banyak cara yang mungkin untuk melakukan suatu gerakan. Koordinasi adalah proses mengorganisir banyak derajat kebebasan ini menjadi satu tindakan fungsional.

Apa itu sinergi otot?

Sinergi otot adalah sekelompok otot yang diaktifkan bersama oleh sistem saraf sebagai unit fungsional. Mengorganisir gerakan melalui serangkaian sinergi yang kecil mengurangi jumlah variabel yang harus dikendalikan, yang membantu menjelaskan bagaimana gerakan terkoordinasi dihasilkan secara efisien.