Koordinasyon ve Motor Entegrasyon
Koordinasyon, vücudun çok sayıda kas ve ekleminin tek bir işlevsel harekete dönüştürülmesidir; motor entegrasyon ise duyusal bilginin ve birden fazla efektörün akıcı, amaca yönelik bir eylemde birleştirilmesidir. Birlikte, sinir sisteminin vücudun çok sayıda serbestlik derecesini ustaca ve zamanında hareket üretmek için nasıl kontrol ettiğini ele almaktadırlar.
Tanım
Motor koordinasyon, vücudun çoklu serbestlik derecelerinin kısıtlanarak ve organize edilerek birleşik, amaca yönelik bir harekete dönüştürülmesi sürecidir; motor entegrasyon ise duyusal bilginin ve birden fazla efektörün tutarlı bir eylemde birleştirilmesidir.
Kapsam
Bu konu, serbestlik derecesi problemini, kas sinerjileri ve koordinatif yapılar fikrini, uzuvlar arası koordinasyonun dinamiklerini ve duyusal bilginin hareketle entegrasyonunu kapsamaktadır. Koordineli hareketin nasıl organize edildiğine dair referans-eğitimsel bir genel bakış sunmakta olup, bir bireydeki koordinasyon problemlerini değerlendirme veya tedavi etme rehberi niteliğinde değildir.
Temel sorular
- Sinir sistemi, vücudun çok sayıda serbestlik derecesini koordineli harekete nasıl indirgemekte ve organize etmektedir?
- Kaslar sinerjiler halinde nasıl gruplandırılmaktadır ve bu gruplandırmalar ne kadar esnektir?
- İki el gibi eşleşmiş hareketler, kararlı koordinasyon modelleri halinde nasıl organize olmaktadır?
Anahtar kavramlar
- Serbestlik derecesi problemi
- Kas sinerjileri ve koordinatif yapılar
- Uzuvlar arası koordinasyon
- Koordinasyon dinamikleri ve kararlılığı
- Kontrolsüz manifold (motor bolluk)
- Sensörimotor entegrasyon
- Zamanlama ve hareket akıcılığı
Temel kuramlar
- Serbestlik derecesi problemi ve koordinatif yapılar
- Bernstein, her bir eklem ve kası bağımsız olarak kontrol etmenin imkansız olduğunu savunmuştur; bu nedenle koordinasyon, kasların sinir sisteminin düzenlemesi gereken değişken sayısını azaltan işlevsel gruplandırmalar (sinerjiler veya koordinatif yapılar) halinde organize edilmesiyle sağlanmaktadır.
- Koordinasyon dinamikleri ve kontrolsüz manifold
- Koordineli hareket, tercih edilen kararlı modeller ve bunlar arasındaki geçişlerle kendi kendini organize eden dinamik bir sistem olarak tanımlanmaktadır; kontrolsüz manifold çerçevesi ise sinir sisteminin görevle ilgili değişkenleri stabilize ederken, görevi etkilemeyen elementler arasındaki değişkenliğe izin verdiğini göstermektedir.
Mekanizmalar
Koordinasyon, Bernstein'ın serbestlik derecesi problemine bir çözüm olarak çerçevelenmektedir: sinir sistemi, her bir kası ayrı ayrı komuta etmek yerine, kasları işlevsel birimler olarak hareket eden sinerjiler veya koordinatif yapılar halinde organize etmektedir (Bernstein 1967; Turvey 1990). Ritmik iki elli hareket üzerine yapılan çalışmalar, eşleşmiş uzuvların az sayıda kararlı koordinasyon modeline yerleştiğini ve hız arttıkça bunlar arasında aniden geçiş yaptığını göstermektedir; bu durum, kendi kendini organize eden dinamik bir sistemin karakteristik davranışıdır (Kelso 1984). Kontrolsüz manifold yaklaşımı ayrıca, sinir sisteminin görev için önemli olan element kombinasyonlarını sıkı bir şekilde kontrol ederken, önemli olmayan kombinasyonlarda değişkenliğe izin verdiğini, vücudun fazlalığını (motor bolluk) ortadan kaldırılması gereken bir sorun yerine bir kaynak olarak ele aldığını göstermektedir (Scholz 1999). Rehabilitasyon, koordinasyonu hareketin organize edilebilir, öğrenilebilir bir özelliği olarak ele almaktadır (Shumway-Cook 2017).
Klinik önem
Koordinasyon ve motor entegrasyon kavramları, fizyoterapistlere hareket kalitesini, zamanlamasını ve birden fazla eklem veya uzvun bireysel kasların gücünün ötesinde nasıl birlikte çalıştığını tanımlamada yardımcı olmaktadır. Bu konu, koordineli hareketin kanıtları yorumlamak için bir temel olarak nasıl organize edildiğini açıklamaktadır; herhangi bir birey için koordinasyon problemlerinin değerlendirilmesini veya tedavisini reçete etmemektedir.
Kanıt ve kılavuzlar
Bu konu, klinik kılavuzlardan ziyade motor kontrol bilimine dayanmaktadır. Temel kaynaklar arasında Bernstein'ın koordinasyon analizi (1967), uzuvlar arası koordinasyonun dinamik açıklamaları (Kelso 1984; Turvey 1990) ve kontrolsüz manifold çerçevesi (Scholz & Schoner 1999) yer almakta olup, rehabilitasyon çerçevesi Shumway-Cook & Woollacott (2017) tarafından sunulmaktadır.
Tarihçe
Nikolai Bernstein'ın yirminci yüzyıl ortalarındaki çalışmaları, koordinasyonu vücudun yedekli serbestlik derecelerine hakimiyet olarak yeniden çerçevelemiş, bu da alanı onlarca yıl boyunca şekillendiren bir sorun olmuştur. 1980'lerden itibaren, Kelso ve Turvey gibi dinamik sistem araştırmacıları, koordinasyonu kendi kendini organize eden bir örüntü oluşumu olarak incelemişlerdir ve kontrolsüz manifold çerçevesi daha sonra sinir sisteminin görevleri stabilize etmek için motor yedekliliği nasıl kullandığını nicel olarak belirlemenin bir yolunu sağlamıştır.
Tartışmalar
- Motor yedeklilik bir sorun mu yoksa bir kaynak mı?
- Bernstein, serbestlik derecelerinin bolluğunu azaltılması gereken bir kontrol problemi olarak çerçevelemiştir; oysa kontrolsüz manifold görüşü, aynı bolluğu sinir sisteminin görevleri kararlı tutarken esnek kalmak için kullandığı bir kaynak olarak ele almaktadır.
Öne çıkan isimler
- Nikolai Bernstein
- Michael Turvey
- J. A. Scott Kelso
- John Scholz
- Gregor Schoner
İlgili konular
Temel eserler
- bernstein-1967
- kelso-1984
- scholz-1999
- turvey-1990
Sıkça sorulan sorular
- Motor kontrolde serbestlik derecesi problemi nedir?
- İnsan vücudu, herhangi tek bir görevin gerektirdiğinden çok daha fazla bağımsız hareket edebilen eklem ve kasa sahiptir; bu nedenle sinir sistemi, bir hareketi gerçekleştirmenin birçok olası yolu arasından seçim yapma problemiyle karşı karşıya kalmaktadır. Koordinasyon, bu çok sayıda serbestlik derecesini tek bir işlevsel eylemde organize etme sürecidir.
- Kas sinerjisi nedir?
- Kas sinerjisi, sinir sisteminin işlevsel bir birim olarak birlikte aktive ettiği bir kas grubudur. Hareketi küçük bir sinerji kümesi aracılığıyla organize etmek, kontrol edilmesi gereken değişken sayısını azaltmakta ve bu da koordineli hareketin nasıl verimli bir şekilde üretildiğini açıklamaya yardımcı olmaktadır.