Motor Kontrol ve Hareket
Motor kontrol, sinir sisteminin kasları ve eklemleri amaçlı harekete nasıl organize ettiğini, bu hareketin gerçek zamanlı olarak nasıl planlandığını, uygulandığını ve düzeltildiğini inceleyen bir alandır. Ergoterapide, uzanma, kavrama, nesneleri manipüle etme, duruş ve lokomosyonun temelini oluşturan bir vücut fonksiyonudur ve bir kişinin günlük görevler sırasında eylemlerinin neden hassas olmadığını, yavaş olduğunu veya çaba gerektirdiğini anlamak için incelenmektedir.
Tanım
Motor kontrol, merkezi sinir sisteminin bir hedefe ulaşmak için vücudun ve uzuvların hareketini belirlediği, uyguladığı ve sürekli olarak düzelttiği nöral, fiziksel ve davranışsal süreçler bütünüdür.
Kapsam
Bu konu, kişi düzeyinde bir kapasite olarak istemli ve postüral hareketin nöral ve davranışsal ilkelerini kapsamaktadır: motor planlama, ileri beslemeli (feedforward) ve geri beslemeli (feedback) kontrol, motor öğrenme ve adaptasyon ile kortikal, serebellar, bazal gangliyon ve spinal devrelerin katkılarını içermektedir. Motor kontrolü, mesleki performansa ilişkin bir referans konu olarak ele almakta olup, herhangi bir bireyi değerlendirme veya tedavi etme protokolü olarak görülmemektedir.
Temel sorular
- Sinir sistemi, amaçlanan bir hedefi koordineli bir kas aktivitesi modeline nasıl dönüştürmektedir?
- Hareket sırasında ileri beslemeli (tahmini) ve geri beslemeli (düzeltici) kontrol nasıl birleştirilmektedir?
- Hata sinyalleri motor adaptasyonu ve motor öğrenmeyi nasıl yönlendirmektedir?
- Kortikal, serebellar, bazal gangliyon ve spinal katkılar rolleri açısından nasıl farklılık göstermektedir?
Anahtar kavramlar
- Motor planlama ve programlama
- İleri beslemeli ve geri beslemeli kontrol
- Motor adaptasyon ve motor öğrenme
- Serbestlik derecesi problemi
- Merkezi patern jeneratörleri
- Postüral kontrol ve denge
- Koordinasyon ve sinerjiler
Temel kuramlar
- İç modeller ve duyusal tahmin
- Motor sisteminin, bir hareketin duyusal sonuçlarını tahmin eden iç (ileri) modelleri öğrendiği düşünülmektedir; tahmin edilen ve gerçek geri bildirim arasındaki fark, hem çevrimiçi düzeltmeyi hem de denemeden denemeye adaptasyonu yönlendiren bir tahmin hatasıdır.
- Optimal geri besleme kontrolü
- Hareket, kontrolörün bir maliyeti (çaba ve hata gibi) minimize ettiği, aynı zamanda görevin hedefi için önemli olan sapmaları düzelttiği, değişkenliği ve minimal müdahale ilkesini hesaba kattığı bir optimizasyon probleminin çözümü olarak çerçevelenebilmektedir.
Mekanizmalar
Hedefe yönelik hareket, dağıtılmış bir ağ tarafından üretilmektedir: motor ve premotor korteks hareket parametrelerini belirlemekte, bazal gangliyonlar eylem seçimi ve ölçeklendirmeye katkıda bulunmakta, serebellum zamanlamayı iyileştirmekte ve duyusal sonuçları tahmin etmekte, merkezi patern jeneratörleri dahil spinal devreler ise ritmik ve refleksif çıktı üretmektedir. Bir hareket sırasında sistem, tahmin edilen ve gerçek duyusal geri bildirimi karşılaştırmaktadır; ortaya çıkan hata, hızlı çevrimiçi düzeltmeyi ve tekrarlar boyunca altta yatan iç modelin adaptasyonunu desteklemektedir. Optimal geri besleme kontrolü (optimal-feedback-control) açıklamaları, kontrolörün göreve uygun hataları nasıl düzelttiğini, hedefi tehdit etmeyen değişkenliğe ise nasıl tolerans gösterdiğini tanımlamaktadır.
Klinik önem
Motor kontrolü anlamak, klinisyenlerin inme sonrası bozulmuş uzanma ve kavrama veya koordineli el kullanımında zorluk gibi meslekleri engelleyen hareket problemlerini tanımlamalarına ve bunlar hakkında akıl yürütmelerine yardımcı olmaktadır. Bu madde, bu tür gözlemlerin arkasındaki bilimi bir referans olarak açıklamaktadır; herhangi bir birey için değerlendirme araçları, egzersiz dozu veya tedavi reçete etmemektedir.
Kanıt ve kılavuzlar
Buradaki kanıt tabanının çoğu, kılavuz odaklı olmaktan ziyade mekanistik ve teoriktir: derleme makaleleri, adaptasyon, optimal kontrol ile lokomosyon ve koordinasyonun devrelerine ilişkin davranışsal ve nörofizyolojik çalışmaları sentezlemektedir. Çeviri ders kitapları, bu ilkelerin rehabilitasyon akıl yürütmesini tek bir protokole bağlı kalmadan nasıl bilgilendirdiğini özetlemektedir.
Tarihçe
Yirminci yüzyıl çalışmaları, hareketin refleks tabanlı ve hiyerarşik görünümlerinden, kontrolün dağıtıldığı ve sinir sistemi, vücut ve görevin etkileşiminden ortaya çıktığı sistem ve dinamik açıklamalara doğru ilerlemiştir. 1990'lar ve 2000'lerdeki bilişimsel dönüş, iç modelleri, duyusal tahmini ve optimal geri besleme kontrolü (optimal-feedback-control) formülasyonlarını tanıtmış olup, bunlar günümüzde motor öğrenme ve adaptasyonun nasıl anlaşıldığının büyük bir kısmını çerçevelemektedir.
Tartışmalar
- Hareketin ne kadarı tahmini, ne kadarı reaktiftir?
- Açıklamalar, ileri beslemeli iç modellerin ve çevrimiçi duyusal geri bildirimin göreceli ağırlığı konusunda farklılık göstermektedir; mevcut görüşler, ikisini sürekli olarak entegre edilmiş olarak ele almakta olup, dengeleri göreve, hıza ve belirsizliğe göre değişmektedir.
Öne çıkan isimler
- Reza Shadmehr
- John Krakauer
- Karl Friston
- Anne Shumway-Cook
İlgili konular
Temel eserler
- shadmehr-2010
- friston-2011
- kiehn-2006
Sıkça sorulan sorular
- Motor kontrol ve motor öğrenme arasındaki fark nedir?
- Motor kontrol, sinir sisteminin bir hareketi o anda nasıl ürettiğini ve düzelttiğini ifade ederken, motor öğrenme ise bu kapasitede pratikten ve zamanla tahmin hatalarına adapte olmaktan kaynaklanan nispeten kalıcı değişiklikleri ifade etmektedir.
- Motor kontrol neden ergoterapi ile ilişkilidir?
- Çünkü uzanma, kavrama, nesneleri manipüle etme ve duruşu sürdürme gibi eylemlerin hepsi koordineli harekete bağlıdır; motor kontrolü anlamak, günlük mesleklerin bu bileşenlerinin neden bozulduğunu ve pratikle nasıl değişebileceğini açıklamaya yardımcı olmaktadır.