运动学习与运动规划

运动学习是指通过练习和经验，使熟练运动能力发生相对持久改变的一系列过程；运动规划是指在运动执行之前对其进行准备。它们共同解释了新动作是如何习得、完善和适应的，并为物理治疗师在运动再教育中如何组织练习提供了基础。

Definition

运动学习是指通过练习或经验，熟练运动能力得到相对持久的提高；运动规划（运动程序设计）是指在运动执行之前和执行过程中，对运动参数进行的中枢准备。

Scope

本主题涵盖了运动如何被编程和学习的理论、表现与学习之间的区别、反馈和练习结构的作用，以及运动对改变条件的适应。它对运动学习和规划的原理进行了参考教育性阐述，而非设计个体治疗方案的协议。

Core questions

• 运动在执行前是如何准备和参数化的？
• 表现的暂时性改变与持久性学习有何区别？
• 反馈、练习变异性和错误如何驱动运动适应和技能习得？

Key concepts

• 概括性运动程序
• 表现与学习的区别
• 结果知识和表现知识
• 练习结构（组块式 vs 随机式，恒定 vs 可变）
• 运动适应和后效
• 前向模型和逆向模型
• 技能习得阶段

Key theories

运动学习的图式理论

施密特提出，学习者从可变练习中抽象出概括性运动程序以及回忆和识别图式，这使他们能够为新情境参数化运动，而不是单独存储每个运动。

内部模型/感觉运动整合理论

运动规划被认为依赖于预测运动指令感觉后果的内部模型；学习会更新这些模型，以便在身体或环境发生变化时运动仍能保持准确。

Mechanisms

在运动之前，神经系统使用预测性（前向）内部模型来指定其参数，该模型估计预期的感觉结果；预测结果与实际结果之间的差异是学习信号（Wolpert 1995）。当任务的动态特性发生改变时，人们通过更新这些动态特性的内部表征来适应，当改变被移除时，会产生特征性的后效（Shadmehr 1994）。经过多次重复，学习者被认为能够抽象出概括性的程序和图式，以支持向任务新版本的迁移，这就是为什么可变练习即使会减慢即时表现，也能帮助保持（Schmidt 1975; Krakauer 2019）。一个核心主题是，在练习过程中提高表现的条件并不总是能促进持久学习，因此，保持和迁移，而非会期表现，是学习的标志（Shumway-Cook 2017）。

Clinical relevance

运动学习原理为物理治疗师提供了一个词汇，用于思考练习、反馈和任务变异如何影响运动再教育，以及如何区分会期内的暂时性收益和持久性改变。本主题描述了运动如何学习和规划的科学；它不是针对个体运动的剂量、时间表或选择的处方。

Evidence & guidelines

本主题以实验心理学和运动神经科学为基础，而非临床指南。基础性论述包括施密特的图式理论（1975）和适应的内部模型研究（Wolpert 1995; Shadmehr 1994），这些在当代综述（Krakauer 2019）和康复教科书（Shumway-Cook & Woollacott 2017）中得到了综合。

History

20世纪早期到中期，运动技能主要以行为学方式进行研究，最终形成了施密特1975年的图式理论，该理论将学习框定为从可变练习中抽象出概括性程序。从20世纪90年代开始，计算神经科学将规划和学习重新定义为围绕内部模型和预测误差，适应范式（力场、视觉运动旋转）提供了量化运动表征如何更新的方法。

Debates

练习期间的表现提升是衡量学习的好指标吗？

一个持续的发现是，某些练习条件可以改善会期内的表现，但不能改善保持或迁移，因此运动学习研究将表现与学习区分开来，并将保持和迁移视为真正的衡量标准。

Key figures

• Richard Schmidt
• Daniel Wolpert
• Reza Shadmehr
• John Krakauer
• Anne Shumway-Cook

Seminal works

• schmidt-1975
• wolpert-1995
• shadmehr-1994
• krakauer-2019

Frequently asked questions

运动学习和运动表现有什么区别？

表现是指在特定时刻运动执行的程度，它会随着疲劳、动机或练习条件而波动。学习是运动能力相对持久的改变，通过保持和迁移而非会期表现来评估。

什么是运动适应？

运动适应是指运动对身体或环境持续变化的逐渐调整，例如增加负荷。当这种变化被移除时，运动会短暂地表现出后效，这证明了新的动态特性的内部表征得到了更新。