Coordenação e Integração Motora

Coordenação é a organização dos muitos músculos e articulações do corpo em um único movimento funcional, e integração motora é a combinação de informações sensoriais e múltiplos efetores em uma ação suave e direcionada a um objetivo. Juntos, eles abordam como o sistema nervoso domina os muitos graus de liberdade do corpo para produzir movimentos habilidosos e bem sincronizados.

Definition

Coordenação motora é o processo pelo qual os múltiplos graus de liberdade do corpo são restringidos e organizados em um movimento unificado e direcionado a um objetivo; integração motora é a combinação de informações sensoriais e múltiplos efetores em uma ação coerente.

Scope

Este tópico abrange o problema dos graus de liberdade, a ideia de sinergias musculares e estruturas coordenativas, a dinâmica da coordenação intermembros e a integração de informações sensoriais com o movimento. É uma visão geral educacional de referência sobre como o movimento coordenado é organizado, não um guia para avaliar ou tratar problemas de coordenação em um indivíduo.

Core questions

• Como o sistema nervoso reduz e organiza os muitos graus de liberdade do corpo em movimento coordenado?
• Como os músculos são agrupados em sinergias e quão flexíveis são esses agrupamentos?
• Como os movimentos acoplados, como os das duas mãos, se organizam em padrões de coordenação estáveis?

Key concepts

• Problema dos graus de liberdade
• Sinergias musculares e estruturas coordenativas
• Coordenação intermembros
• Dinâmica e estabilidade da coordenação
• Manifold não controlado (abundância motora)
• Integração sensório-motora
• Tempo e suavidade do movimento

Key theories

Problema dos graus de liberdade e estruturas coordenativas

Bernstein argumentou que controlar cada articulação e músculo independentemente é intratável, então a coordenação é alcançada organizando os músculos em agrupamentos funcionais (sinergias ou estruturas coordenativas) que reduzem o número de variáveis que o sistema nervoso deve regular.

Dinâmica da coordenação e o manifold não controlado

O movimento coordenado é descrito como um sistema dinâmico auto-organizado com padrões estáveis preferenciais e transições entre eles, enquanto o arcabouço do manifold não controlado mostra que o sistema nervoso estabiliza variáveis relevantes para a tarefa, permitindo variabilidade entre elementos que não afetam a tarefa.

Mechanisms

A coordenação é enquadrada como a solução para o problema dos graus de liberdade de Bernstein: em vez de comandar cada músculo separadamente, o sistema nervoso organiza os músculos em sinergias ou estruturas coordenativas que atuam como unidades funcionais (Bernstein 1967; Turvey 1990). Estudos de movimentos rítmicos bimanual mostram que membros acoplados se estabelecem em um pequeno número de padrões de coordenação estáveis e alternam entre eles abruptamente à medida que a velocidade aumenta, comportamento característico de um sistema dinâmico auto-organizado (Kelso 1984). A abordagem do manifold não controlado mostra ainda que o sistema nervoso controla rigidamente combinações de elementos que são importantes para a tarefa, permitindo variabilidade em combinações que não são, tratando a redundância do corpo como um recurso (abundância motora) em vez de um problema a ser eliminado (Scholz 1999). A reabilitação trata a coordenação como uma propriedade organizada e aprendível do movimento (Shumway-Cook 2017).

Clinical relevance

Os conceitos de coordenação e integração motora ajudam os fisioterapeutas a descrever a qualidade do movimento, o tempo e a forma como múltiplas articulações ou membros trabalham juntos, além da força dos músculos individuais. Este tópico explica como o movimento coordenado é organizado como base para interpretar evidências; não prescreve avaliação ou tratamento de problemas de coordenação para qualquer indivíduo.

Evidence & guidelines

O tópico é baseado na ciência do controle motor, e não em diretrizes clínicas. As fontes fundamentais incluem a análise da coordenação de Bernstein (1967), relatos dinâmicos da coordenação intermembros (Kelso 1984; Turvey 1990) e o arcabouço do manifold não controlado (Scholz & Schoner 1999), com enquadramento de reabilitação em Shumway-Cook & Woollacott (2017).

History

O trabalho de Nikolai Bernstein em meados do século XX reformulou a coordenação como o domínio dos graus de liberdade redundantes do corpo, um problema que moldou o campo por décadas. A partir da década de 1980, pesquisadores de sistemas dinâmicos como Kelso e Turvey estudaram a coordenação como formação de padrões auto-organizados, e o arcabouço do manifold não controlado posteriormente forneceu uma maneira de quantificar como o sistema nervoso explora a redundância motora para estabilizar tarefas.

Debates

A redundância motora é um problema ou um recurso?

Bernstein enquadrou a abundância de graus de liberdade como um problema de controle a ser reduzido, enquanto a visão do manifold não controlado trata essa mesma abundância como um recurso que o sistema nervoso explora para manter as tarefas estáveis, permanecendo flexível.

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

O que é o problema dos graus de liberdade no controle motor?

O corpo humano possui muito mais articulações e músculos independentemente móveis do que qualquer tarefa individual exige, então o sistema nervoso enfrenta o problema de escolher entre muitas maneiras possíveis de realizar um movimento. A coordenação é o processo de organizar esses muitos graus de liberdade em uma única ação funcional.

O que é uma sinergia muscular?

Uma sinergia muscular é um grupo de músculos que o sistema nervoso ativa em conjunto como uma unidade funcional. Organizar o movimento através de um pequeno conjunto de sinergias reduz o número de variáveis que devem ser controladas, o que ajuda a explicar como o movimento coordenado é produzido eficientemente.