Что такое координация движений: Нарушение координации движений (атаксия) в Екатеринбурге

Опубликовано 05.11.197419.09.2021 автором alexxlab

Содержание

Нарушение координации движений (атаксия) в Екатеринбурге

Нарушение координации движений (атаксия) – это симптом, который сопровождает многие заболевания. Это состояние сопровождается нарушением согласованности движений и моторики. Человек выглядит неуклюже, движения не скоординированы, часто нарушается равновесие.

ЦНС отвечает за координацию движений, при поражении этого отдела происходит нарушение в движениях и координации.

Причины возникновения атаксии

Причин, по которым возникает атаксия, множество:

врожденные пороки развития головного мозга;
поражение артерий в головном, спинном мозге;
опухоль в головном мозге;
гипотиреоз;
гормональные заболевания;
генетические болезни;
отравление медикаментами (антиконвульсанты в больших дозах, снотворные, сильнодействующие средства), химическими агентами;
недостаток витамина B12.

Виды и типы

Классифицируют по причинам, которые приводят к ее развитию и по характеру проявления.

1. Сенситивная. Она может возникнуть из-за полиневропатии. При болезнях спинного мозга (рассеянный склероз, опухоль), при дефиците витамина B12. У больного движения характеризуются высоким подъемом ноги, опусканием ноги с силой («штампующая походка»). Ухудшается равновесие при закрывании глаз, нарушается чувствительность. Больной старается идти осторожно, контролирует каждый шаг с помощью глаз.
2. Вестибулярная. Нарушение в органе равновесия, характеризуется атаксия головокружением, наблюдается тошнота, рвота. При повороте головы и изменении положения тела головокружения усиливаются.
3. Мозжечковая. Больной не может координировать движения с закрытыми глазами и в темноте, но движения остаются нормальными, если больной может видеть. При ходьбе могут быть падения. Речь может быть невнятной, замедленной, реакция ухудшается. Почерк ухудшается.
4. Корковая. Нарушение функции коры передней доли головного мозга. Симптомы характерные для данного вида атаксии – это неустойчивая ходьба, сложности возникают, когда нужно повернуть, сложность сдвинуться с места, сделать шаг («заплетающиеся ноги»). Возникает нарушение к способности стоять, идти. Больные отмечают нарушения со стороны психики. Могут быть галлюцинации слуховые, утрата хватательного рефлекса, больной не может сидеть без помощи.

5. Психогенная (истерическая). Изменение ходьбы (по ломаной линии, ходьба конькобежца, «плетение косы», ходьба как на ходулях). Такие изменения, как правило, не наблюдаются при органической патологии ЦНС.
6. Наследственная.

Симптомы

При атаксии нарушаются движения при ходьбе, походка становится более широкой, с раскачиваниями из стороны в сторону, бывают падения. Походка неуверенная, точные движения трудно выполнимы. Больным тяжело поднести ложку или чашку ко рту не пролив содержимого, нарушается речь, дыхание становится не ритмичным. Развивается головокружение, больной жалуется на тошноту, рвотный рефлекс, головные боли. Симптомы разнообразны, зависят от вида нарушения.

Статико-локомоторная и кинетическая атаксия

Нарушение статики тела (способности поддерживать устойчивое положение) возникает из-за поражений головного мозга, а именно мозжечка. Больной не может сохранять устойчивое положение тела, старается расставлять ноги широко, помогать руками сбалансировать тело. Легко диагностировать статическую атаксию в позе Ромберга. Может быть потеря равновесия, вплоть до падения. При ее выраженности больной полностью утрачивает способность контролировать движения, теряет координацию, не может стоять, идти и сидеть самостоятельно.

Кинетическая атаксия проявляется нарушением координации движения конечностей (рук, ног), невозможно выполнить точные движения.

Методы диагностики

Для диагностирования заболевания врач-невролог собирает семейный анамнез. Проводит неврологические тесты и функциональные пробы (проба Ромберга, ходьба в тандеме). Это позволяет увидеть картину симптомов детальнее.

Инструментальная диагностика включает:

КТ, МРТ головного мозга;
электронейромиографию;
ЭЭГ;
дуплексное сканирование сосудов головного мозга;
биохимический и общий анализ крови;
генетический анализ.

Невролог может направить на консультацию к отоларингологу и нейрохирургу при необходимости.

Последствия

Последствия атаксии зависят от причины, которая вызвала нарушение. Если это отравление алкоголем, то при исключении спиртного, чаще всего происходит восстановление физиологических функций организма. При гипотиреозе, опухоли мозга или недостатке витамина B12 – возможно уменьшение при устранении причин.

Если это наследственные расстройства, то коррекции они не поддаются. Тогда лечение необходимо для того, чтобы ослабить симптоматику и улучшить жизнь пациента.

С помощью лечебной физкультуры пациент сможет улучшить равновесие тела, осанку и скоординировать движения настолько максимально, насколько возможно в его случае. Используются устройства, помогающие и облегчающие больному принимать пищу, выполнять повседневные действия, ходить.

Стоимость услуг Способы оплаты: оплата наличными средствами; оплата пластиковыми банковскими картами МИР, VISA, MastercardWorldwide

Координация — Моторная Способность — CogniFit

Что такое Координация?

Координацию можно определить как способность эффективно, точно, быстро и упорядоченно двигаться. Другими словами, эта способность позволяет нам синхронно и правильно двигать всеми мышцами, с помощью которых осуществляется движение. Несмотря на то, что в моторике и движении задействовано большое количество фронтальных отделов мозга, за данную способность, прежде всего, отвечает мозжечок. Плохая координация не позволит нам вести нормальный образ жизни. Неудивительно, что это одна из способностей, которые больше всех страдают при старении. К счастью, её можно улучшить с помощью когнитивной тренировки.

Упражнения для стимуляции мозга от CogniFit («КогниФит») позволяют активировать и укрепить координацию и другие когнитивные способности. Научные исследования подтвердили улучшение этого навыка у пожилых людей, тренировавшихся с помощью CogniFit («КогниФит»). Играя в умные игры CogniFit («КогниФит»), мы стимулируем определённый нейронный паттерн активации. Повторение активации этого паттерна способствует созданию новых синапсов и укреплению уже существующих, что позволяет развить и улучшить эту и другие когнитивные способности. И наоборот, если мы не тренируем координацию, мозг начинает экономить ресурсы, ослабляя свои нейронные соединения. В результате мы становится менее эффективными в ситуациях, требующих хорошей координации. Игры для мозга помогают улучшить наши когнитивные навыки.

Психомоторика и координация

Говоря о координации, важно отличать её от психомоторики. Психомоторика является более широким понятием, поскольку включает в себя двигательные, когнитивные, социальные и эмоциональные аспекты. Т.е. речь идёт не только о физической ловкости, с помощью которых осуществляется движение, но и о осознании собственного тела, понимании пространства, латерализации и т.д. Таким образом, мы можем различать эти понятия и отдельно говорить о различных видах психомотороки и координации.

Виды психомоторики

Психомоторика обычно подразделяется на два вида в зависимости от группы участвующих в движении мышц. В каждом из этих видов моторики задействованы различные типы координации. В любом случае, эта способность является ключевой для обоих видов.

Крупная моторика: навыки крупной моторики включают в себя движения крупных и основных групп мышц (всего тела). Для этих движений, как, например, перемещение, поза, баланс тела, сила важна больше, чем точность.
Мелкая моторика: относится к движению мелких и специфических групп мышц (в основном, мышцы рук). Для выполнений этих движений точность важнее, чем сила. Например, при письме, завязывании шнурков и т.д.

Типы координации

С другой стороны, в зависимости от частей тела, участвующих в движении, а также органа чувств, отвечающего за обратную связь, можно говорить о таких видах координации, как:

Двигательная координация: координация движений, различных мышц тела под воздействием наших органов чувств. Относится к координации в целом. Связана в основном с крупной моторикой и, в свою очередь, подразделяется на два типа, которые мы рассмотрим далее.
Координация в системе «глаз-рука»: также известная как зрительно-моторная, визомоторная или глазо-ручная. Это способность управлять руками под воздействием информации, полученной с помощью глаз. Например, нажимать на клавиаутуру компьтера.Здесь задействована мелкая моторика.
Координация в системе «глаз-нога»: способность управлять ногами под воздействием информации, полученной с помощью глаз. Например, бить по мячу. В данном случае речь идёт о крупной моторике.

Примеры координации

Координация — это важнейшая способность в спорте. Без её помощи было бы невозможно бегать, плавать, ездить на велосипеде, бить по мячу или забрасывать его в корзину.
Эта способность также нужна для написания доклада на компьютере, управления тяжёлой техникой, сидения за столом. На работе проблемы с этим навыком могут привести к несчастным случаям.
В школе, когда мы пишем, рисуем или что-то вырезаем, то также используем данную способность. В институте или университете хорошая координация необходима для конспектирования лекций или сдачи экзамена (когда нам требуется ответить на вопросы за отведённое время).
Нам необходимо координировать движения при вождении, нажимая на нужные педали одновременно с переключением скорости или поворотом руля.

Расстройства координации

С возрастом мы можем заметить, что наша координация уже не так хороша, как раньше. Несмотря на то, что с помощью когнитивной тренировки можно замедлить ухудшение этой способности, в целом его нельзя считать патологией, поскольку это является результатом естественного процесса старения. Большая часть расстройств, связанных с нарушением координации, происходит из-за поражения мозжечка. Некоторыми из этих симптомов являются: тремор, атаксия (неспособность скоординировать различные части тела при движении), мозжечковый нистагм (непроизвольное движение глазами при попытке зафиксировать взгляд на периферии поля зрения), дисметрия (неспособность координировать движения конечностей, следуя полученной визуальной информации), асинергия (неспособность координировать движения, в результате чего человек принимает странные позы) и т.д. Кроме того, существуют расстройства, не связанные с поражением мозжечка, как, например, дизартрия (нарушение координации, паралич или нарушение речевой моторики). Зачастую при нарушении данной способности может увеличиться время отклика.

С другой стороны, существуют различные заболевания и расстройства, при которых также страдает координация. Одним из самых известных является болезнь Паркинсона. Кроме того, проблемы с этой способностью могут возникнуть при, дисграфии, рассеянном склерозе, расстройстве развития координации, при различных видах атаксии (как, например, Атаксия Фридрейха или спиноцеребеллярные атаксии), при черепно-мозговых травмах, опухолях и инсульте.

Как можно измерить и оценить координацию?

Измерение координации очень полезно, поскольку она имеет важнейшее значение в учебной сфере (для того, чтобы понимать, будет ли ученик испытывать трудности при конспектировании или на экзамене), в медицине (для того, чтобы понимать, сможет ли пациент перемещаться без посторонней помощи), на работе (для того, чтобы понимать, сможет ли рабоник управлять автомобилями и тяжёлой техникой без риска) и в нашей повседневной жизни.

С помощью комплексного нейропсихологического тестирования можно надёжно и эффективно измерить координацию и другие когнитивные способности. CogniFit («КогниФит») предлагает серию тестов, которые оценивают некоторые её субпроцессы, в частности, зрительно-моторную координацию и время отклика. Тесты CogniFit («КогниФит») основаны на классическом Висконсийском Тесте Сортировки Карточек (WCST), Тесте Струпа, Тесте Переменных Внимания (TOVA), Задаче Визуальной Организации Хупера (VOT), NEPSY (Коркман, Кирк и Кемп), Тесте на Длительное Поддержание Функции (CPT), Тесте на Симуляцию Нарушений Памяти (TOMM). С помощью этих тестов также можно измерить мониторинг, когнитивную гибкость, скорость обработки информации, распределённое внимание, ингибицию, зрительное восприятие, память на имена, визуальное сканирование, фокусированное внимание, пространственное восприятие, контекстуальную память, распознавание, рабочую память.

Тест на Синхронизацию UPDA-SHIF: в этом тесте на экране появится движущийся шар. Задача — как можно точнее следовать стрелкой за движением шара, следуя за ним.
Тест на Многозадачность DIAT-SHIF: необходимо следить за случайным движением белого шара, а также за словами, которые будут появляться в центре экрана. Когда слово в центре экрана совпадёт с цветом, которым оно написано, необходимо дать ответ (одновременно обращая внимание на два стимула). В этом упражнении нужно быть готовым к изменению стратегии и новым ответам, одновременно используя зрение и способность к мониторингу.
Тест на Координацию HECOOR: с помощью стрелки необходимо следовать за шаром, не выходя за пределы экрана. Для этого нужно следить за шаром с помощью зрения и руки.
Тест на Скорость REST-HECOOR: на экране появится синий квадрат. Нужно как можно быстрее нажимать на центр этого квадрата. Чем больше раз вы нажмёте, тем лучше будет результат.
Тест на Принятие Решений REST-SPER: на экране появятся многочисленные стимулы в движении. Необходимо нажимать на стимулы-цели так быстро, как только это возможно, избегая при этом остальные.
Тест-Расследование REST-COM: в течение короткого промежутка времени будут показаны несколько предметов. Далее будет нужно как можно быстрее выбрать слово, соответствующее увиденному изображению.
Тест на Декодирование VIPER-NAM: на экране в течение короткого промежутка времени появляются изображения предметов, которые затем исчезают. Далее появятся четыре буквы, только одна из которых соответствует первой букве названия показанного объекта, её и нужно выбрать. Необходимо сделать это так быстро, насколько это возможно.
Тест на Распознавание WOM-REST: на экране появятся три объекта. Далее сначала нужно будет как можно скорее вспомнить порядок демонстрации объектов. Затем будут появляться четыре серии по три объекта, некоторые из которых будут отличаться от ранее представленных. Необходимо вспомнить первоначальную последовательность.
Тест на Обработку Информации REST-INH: в этом задании на экране появятся два блока с различными цифрами и формами. Сначала нужно будет обратить внимание на размер формы и указать на более высокую. Далее необходимо выбрать блок, содержащий наибольшую цифру.

Восстановить, улучшить и стимулировать координацию

Все когнитивные способности можно улучшить с помощью тренировки. CogniFit («КогниФит») предлагает это делать профессионально.

Пластичность мозга лежит в основе реабилитации координации и других когнитивных функций. CogniFit («КогниФит») предлагает батарею упражнений, созданных для восстановления этой когнитивной способности. Мозг и его нейронные связи укрепляются за счёт использования функций, которые от них зависят. Таким образом, при тренировке укрепляются нейронные связи задействованных отделов мозга.

CogniFit («КогниФит»)

состоит из опытной команды профессионалов, специализирующихся на изучении синаптической пластичности и процессов нейрогенеза. Это позволило создать персонализированную программу когнитивной стимуляции для каждого пользователя. Программа начинается с точной оценки координации и других основных когнитивных функций. По итогам тестирования программа когнитивной стимуляции Cognifit («КогниФит») автоматически предложит персональную когнитивную тренировку для улучшения координации и других когнитивных функций, которые, согласно оценке, в этом нуждаются.

Тренироваться следует правильно и регулярно. CogniFit («КогниФит») предлагает инструменты оценки и реабилитации когнитивных функций. Для корректной стимуляции необходимо 15 минут в день, два или три раза в неделю.

Эта программа доступна онлайн. Разнообразные интерактивные упражнения представлены в виде увлекательных умных игр, в которые можно играть с помощью компьютера. В конце каждой сессии

CogniFit («КогниФит») представит подробный график прогресса когнитивного состояния.

Координация движений — физкультура, прочее

Конспект на тему :

Координация движений

Координация (от лат. coordinatio — взаимоупорядочение) — процессы согласования активности мышц тела, направленные на успешное выполнение двигательной задачи. При формировании двигательного навыка происходит видоизменение координации движений, в том числе овладение инерционными характеристиками двигающихся органов.

На начальных стадиях управление осуществляется прежде всего за счёт активной статической фиксации этих органов, затем — за счёт коротких физических импульсов, которые направляются в необходимый момент к определённой мышце. Наконец, на заключительных стадиях формирования навыка происходит уже использование возникающих инерционных движений, направляемых теперь на решение задач.

В сформированном динамически устойчивом движении происходит автоматическое уравновешивание всех инерционных движений без продуцирования особых импульсов для коррекции. Когда мышцы человека взаимодействуют слаженно и эффективно, можно говорить о хорошей координации движений. Люди с хорошей координацией, как правило, выполняют движения легко и без видимых усилий, как, например, профессиональные спортсмены. Однако координация нужна не только в спорте. От неё зависит каждое движение человека.

Координация движений регулируется мозжечком.

У всех координация развита в разной степени. Кто-то «как слон в посудной лавке», а кто-то — сама грациозность. Многие утверждают, что улучшить эту способность невозможно, так она является врожденной, но это не так. Есть специальные упражнения на координацию, которые позволяют развить данные навыки.

Простейшие упражнения для развития координации

1. Стоя на одной ноге и разведя руки в стороны, нужно сохранять равновесие в течение минуты. Затем упражнение нужно проделать с другой ногой. Чтобы усложнить тренировку, можно добавить повороты головой из стороны в сторону. При этом фиксировать взгляд, на чем-либо не нужно. По мере роста навыка можно пробовать закрывать глаза.

2. Прыжки со сменой ног. Выполнять нужно несколько минут.

3. Исходное положение – одна ладонь размещается около головы, а вторая около живота. Расстояние от ладоней до тела – порядка 10 сантиметров. Упражнение заключается в следующем: первая рука дотрагивается до темени, а вторая в то же время описывает круги параллельно плоскости живота. Через минуту руки нужно поменять.

Более сложные упражнения

Если первый комплекс вам дается легко, значит, не стоит заострять на нем внимание, переходите к более трудным тренингам.

1. Встав на одну ногу около стены, нужно бросить в стену мяч, а когда он отскочит назад, постараться поймать его без зрительного контроля. Затем то же самое нужно проделать на другой ноге.

2. Следующее упражнение – жонглирование. Начать нужно с простого – в каждой руке по одному мячу. По очереди мячи нужно подбрасывать и ловить той же рукой. Теперь можно усложнить упражнение. Для начала попробуйте бросать мяч одной рукой, а ловить – другой. Когда этот навык выработан, попробуйте бросать мячи одновременно, но ловить со сменой рук.

3. Некоторые упражнения на координацию большинство людей помнит из уроков школьной физкультуры. Одно из них – вращение рук в противоположные стороны. К примеру, правая рука вращается по часовой стрелке, а левая – против. Проделав движение 10-15 раз, нужно поменять направление. Звучит просто, но далеко не каждый взрослый человек может выполнить это упражнение с первого раза.

4. Вытянув одну руку вперед, нужно вращать ею в одну сторону, а кистью этой же руки – в другую. Движения должны быть плавными. После 10-15 повторений нужно проделать упражнение с другой рукой.

5. Две руки вытягиваются вперед. Одна рука в воздухе будто рисует какую-либо геометрическую фигуру, а вторая делает произвольные движения. Проделав упражнение несколько минут, руки можно поменять.

Другие упражнения

Развить силу спины и рук, а также координацию отлично помогает ходьба на руках. Но это упражнение дается далеко не сразу и только тем, кто имеет хорошую физическую форму. Развить точность, реакцию и глазомер помогает такое упражнение: два партнера становятся около стены и кидают в нее мяч таким образом, чтобы он отскакивал от одного к другому. Более сложным вариантом подобного упражнения является игра в настольный теннис. Тем, кто хочет поработать над координацией, быстротой и ловкостью, подойдут прыжки на месте с набиванием мяча о пол. Если хотите усложнить это движение, просто поворачивайте тело при каждом новом прыжке на 90 градусов или используйте сразу два мяча для каждой из рук. Простые прыжки через гимнастическую скамейку также являются очень эффективным способом поработать над координацией. Но прыгать нужно не в одном направлении, а в четырех (вперед, назад, вправо, влево). Гимнасты часто делают такое упражнение: подбросить мяч (или какой-либо другой предмет), сделать кувырок, поймать подброшенный предмет. Попробуйте и вы, это очень полезно для координации.

Координация и спорт

Развить ловкость, координацию, скорость, а также хорошо потренировать мышцы помогают командные виды спорта: футбол, баскетбол, хоккей, волейбол и прочие. Хорошо помогает также бег по пересеченной местности: из-за постоянной смены рельефа и необходимости перепрыгивать или огибать препятствия нервная система постоянно находится в напряжении, а тело — в полной готовности. Говоря про упражнения для развития координации движений, нельзя не упомянуть о тех видах физической активности, которые связаны с удержанием равновесия. Это может быть как слэклайн (ходьба по специальной стропе), так и простая ходьба по бордюру, рельсу, бревну и прочим длинным и узким поверхностям. Если вы уже освоили упражнения на равновесие, попробуйте одновременно с ним перебрасывать с руки в руку мяч или перекручивать его вокруг тела.

Заключение

Как можно заметить, координация развивается при занятиях практически любым видом спорта. Поэтому у тех, кто ведет активный образ жизни, обычно нет проблем с этой природной способностью. Физические упражнения на координацию нужны тем, кто по жизни мало занимался спортом. А еще они понадобятся профессиональным спортсменам, которые намерены покорить новые высоты и не могут довольствоваться нормальным уровнем координации, ловкости и скорости. Главный вывод, который стоит вынести из этого разговора: врожденную способность можно развить в любом возрасте, поэтому тот, кто готов потрудиться, сможет улучшить свою физическую форму несмотря ни на что.

Список использованной литературы :

1. Энциклопедический словарь Ф.А Брокгалза и И.А Ефрона.

зачем она нужна и как ее улучшить – блог FITBAR.RU

Координацией движений в спорте называют степень гармонии между мышцами атлета на двух разных уровнях: межмышечном и внутримышечном. Межмышечный уровень координации проявляется во взаимодействии между различными мышечными группами атлета — антагонистами, синергистами и агонистами. Кроме того, на микроскопическом уровне происходит взаимодействие двигательных компонентов внутри мышцы, это называется внутримышечной координацией.

Чем более слаженно работают мышцы спортсмена на этих двух уровнях, тем лучше он владеет своим телом, и как следствие — добивается более впечатляющих результатов в процессе тренировок.

Тренировка межмышечной координации

Для того, чтобы межмышечная координация движений развивалась, в первую очередь требуется снижение активности мышц-антагонистов с целью освобождения мышц-агонистов, за счет сигналов, посылаемых нервной системой. Второй важный аспект заключается в том, чтобы тренировка на координацию учитывала специфические особенности вида спорта ,которым занимается человек.

Вот основные рекомендации для тренинга, которые дают специалисты, основываясь на результатах исследований относительно координации движений спортсмена:

— стремитесь к разнообразию внутри тренировок: занимайтесь в различных локациях, постоянно меняйте набор упражнений, задействуйте новое оборудование, изменяйте характер движения и количество повторов . Ваше тело не должно привыкать к определенному набору упражнений или условиям окружающей среды — тогда нервная система начнет работать на полную мощность, посылая сигналы мышцам быстрее и четче. Лучшее, что вы можете сделать для развития своей координации движения — не дать организму возможности адаптироваться к нагрузкам.

— сочетайте различные виды двигательной активности: бег, затем силовой тренинг, после — велопробежка. Вы можете использовать любой другой порядок вовлечения любимых вами видов спорта в свою тренировку, главное чтобы они были разнообразными. Это поможет наладить контакт между разными группами мышц, заставляя их действовать более слаженно.

— выполняйте все упражнения на пике своих возможностей, чтобы тело находилось в состоянии физического напряжения, без возможности расслабиться. Исследования показали, что спортсмены, тренирующиеся в состоянии физического, а также психологического стресса показывают наилучшие результаты относительно повышения уровня межмышечной координации. Однако,стоит понимать, что тренировочный процесс должен протекать в рамках физиологической нормы, без риска получения травм.

Тренировка внутримышечной координации

Если межмышечную координацию можно назвать отработкой техники движения, то внутримышечную соотносят с более обширным понятием общей физ.подготовки спортсмена. Поэтому, целью тренинга, направленного на развитие этого типа координации выступает развитие силового потенциала до максимального. Зачастую, программа тренировки внутримышечной координации составлена таким образом, чтобы повышение силы происходило без набора мышечной массы. Преимущественно, перед спортсменом ставится задача выполнения упражнений на высокой скорости за короткое время, что стимулирует нервно — мышечную систему. Благодаря этому, происходит наиболее быстрая активизация максимального числа моторно — двигательных единиц, то есть движения выполняются с максимальной частотой. Достигнуть подобного эффекта помогут :

— эксцентрические силовые упражнения, от которых мыщца начинает удлиняться под воздействием нагрузки, при условии соблюдения субмаксимального напряжения. Хорошо подойдут спрыгивания, выполнение упражнений сразу двумя руками или ногами в фазе сокращения, или одной из рук/ног в фазе растягивания мышцы. Выполнять их следует в быстром темпе, с интенсивностью от 120 до 150%, в 3-5 подходов с 2-5ю повторениями и трёхминутной паузой.

— концентрические силовые упражнения применяют для прогресса координации движений, при которых мышца сокращается, с соблюдением максимального напряжения. Можно задействовать в тренинге : ациклические вариации прыжков, упражнения при взаимодействии с компаньоном, берущим часть нагрузки на себя в момент эксцентрической фазы движения. Упражнения выполняются со 100% интенсивностью, в максимальном темпе, с 5 подходами по 1-2 повторения и паузой в 3 минуты.

— развитие реактивной силы, при помощи циклических и ациклических прыжков, во взрывном темпе, с интенсивностью от 120 до 150%, в 2-3 или 3-5 подходов, с 6-10 повторениями и перерывом в три минуты.

Разумеется, оптимальным вариантом развития координации будут занятия таким видом спорта, который активизирует сразу два вида координации :внутримышечной и межмышечной, например, кроссфитом. Главное — не давайте мышцам адаптироваться, этого легко добиться придумывая всё новые вариации общеизвестных упражнений.

Не пропусти интересные новости и события в телеграм-канале: https://tlgg.ru/fitbarnews

Оцените статью

Статья: Как улучшить координацию движений?

26871 4 минуты

Опубликовано:30марта
2018

Тренер Европейского Гимнастического Центра Киевское шоссе Елена Пожидаева рассказала об эффективных способах тренировки координации движений у детей и взрослых:

«У человека за координацию движений и равновесие отвечает вестибулярный аппарат. Благодаря ему человек легко ориентируется в пространстве, может удержать равновесие даже с закрытыми глазами. У гимнастов вестибулярный аппарат развит особенно хорошо, поскольку они постоянно вращаются в воздухе, выполняют сложно-координационные упражнения, занимаются на снарядах, требующих баланса.

Но хорошее функционирование вестибулярного аппарата необходимо и в обычной жизни, в том числе, для предотвращения бытовых травм.

Вестибулярный аппарат находится во внутреннем ухе в височной области головы. Информацию о движениях человека он получает от рецепторов, расположенных на коже, в мышцах, через органы зрения. Затем с помощью нервной системы передает ее мозгу, откуда потом поступают сигналы в мышечно-суставную систему. Так бессознательно происходит сокращение мышц, изменение движений, сохранение баланса, восприятие направления движения, положения головы и тела в пространстве.

К симптомам нарушения работы вестибулярного аппарата относятся: укачивание в транспорте, головокружение, тошнота при различных наклонах головы, во время выполнения кувырков, страх высоты, а также потеря равновесия при обычных движениях и ориентации в пространстве. Эти отклонения могут проявляться и у детей, и у взрослых, как в слабой, так и сильной степени.

Но вестибулярный аппарат можно тренировать! В первую очередь это необходимо для хорошего самочувствия и уверенности в себе. Формирование вестибулярного аппарата завершается к 12 – 15 годам, но его развитием можно заниматься на протяжении всей жизни. Однако начинать важно с раннего детства!

Если у человека есть какие-либо из вышеперечисленных жалоб, проявляющиеся в сильной степени, то начинать занятия нужно с легких общеразвивающих упражнений, которые можно выполнять даже в домашних условиях. Для достижения результата важно соблюдать регулярность тренировок – по 10—15 минут каждый день.

Комплекс упражнений:

1) Наклоны головой вправо-влево, вперед-назад — исходное положение: стоя, ноги на ширине плеч, руки на поясе – по 3 раза.

2) Повороты головы вправо-влево — исходное положение: стоя, ноги на ширине плеч, руки на поясе – по 3 раза.

3) Повороты туловищем вправо-влево — исходное положение: стоя, ноги на ширине плеч, руки на поясе – по 5 раз.

4) Круговые вращения головой вправо — исходное положение: стоя, ноги на ширине плеч, руки на поясе – по 2 раза в каждую сторону.

5) Равновесие на одной ноге — исходное положение: стоя на одной ноге, другая согнута в колене и носком прижата к противоположному колену, руки на поясе. Выполняем 10 сек на правой ноге, затем на левой ноге. Первое время одной рукой можно придерживаться за опору.

6) Повороты вокруг себя — исходное положение: стоя, ноги на ширине плеч, руки на поясе. Переступая ногами, выполняем целый поворот вокруг себя сначала вправо, затем влево – по 2 раза в каждую сторону.

7) Наклоны туловища вправо/влево — исходное положение: стоя, ноги на ширине плеч, руки на поясе. Выполняем наклоны в каждую сторону по 3 раз. Затем выполняем наклоны вправо/влево с одной поднятой рукой наверх.

8) Складка, стоя ноги вместе — исходное положение: стоя ноги вместе, сделайте наклон вперед, стараясь дотянуться ладонями до пола, при этом колени держите прямыми – удержать это положение 5 сек.

Затем, не отрывая рук от пола, сделайте приседание вниз и снова вернитесь в исходное положение – 5 раз.

9) Упражнение для пресса – поднимание корпуса — исходное положение: сидя на полу, ноги зафиксировать под опорой, ладони скрестить на затылке. Медленно выполните опускание на спину, держа все время голову на груди, а затем поднимитесь в исходное положение без помощи рук — 10-15 раз.

10) Поднимание ног на спине — исходное положение: лежа на спине, руки поднять наверх и держаться за опору. Поднять прямые ноги наверх над головой, затем опустить вниз – 10 раз.

11) Ходьба на носках — исходное положение: встать на носочки, двумя руками потянуться наверх, спина прямая. В этом положении сделать 20 шагов вперед, не сгибая колен.

Как только эти упражнения перестанут вызывать дискомфорт, то важно продолжить тренировки, но уже в гимнастическом зале. Вестибулярный аппарат можно тренировать на протяжении всей жизни, гимнастика для этого будет самым подходящим видом спорта. Она позволяет выбирать различные вариации исполнения упражнений, постоянно их усложнять, поэтому у человека быстро появляется прогресс в развитии координации.

По сути, вся тренировка по гимнастике состоит из координационных упражнений, которые также направлены на силу, выносливость, гибкость. Например, различные общеразвивающие упражнения на полу, ходьба по бревну, акробатические элементы: кувырки вперед и назад, стойка на руках, колесо, сальто и прочее, прыжки на батуте, преодоление полосы препятствий, упражнения на брусьях, кольцах, шведской стенке.

Нагрузку тренер подбирает, исходя из возможностей человека, поэтому приходить можно абсолютно без подготовки. Результат будет заметен уже через 1-2 месяца регулярных тренировок. Также занятия гимнастикой будет полезно дополнить катанием на роликах, самокате, велосипеде, фигурных коньках, лыжах, а также на качелях».

Если у Вас остались вопросы можете проконсультироваться с нашими специалистами по телефону +7 (495) 477 32 69 или оставив заявку на бесплатное пробное занятие.

Все статьи

Нарушение координации движения у детей

Нарушение координации движения у детей — это состояние, которое возникает в результате неправильной работы нервной системы. Нарушается согласованность взаимодействия мышц человека.

Нарушение координации движений может свидетельствовать о заболеваниях опорно-двигательного аппарата, а также заболеваниях центральной нервной системы. Движения могут быть не симметричными, не точными. При выявлении нарушений у ребенка обратитесь в клинику «Epihelp». Квалифицированные неврологи проведут диагностику и назначат лечение.

Движения осуществляются благодаря работе мозжечка и коры головного мозга. Он соединяется с нервной системой 3 парами ножек. При движении через спинно-мозжечковые пути информация доставляется в мозжечок и кору головного мозга, где происходит их обработка и регуляция точности, соразмерности, правильности и координации движений, а также регуляция мышечного тонуса.

Заболевания, при которых нарушается координация движений:

Диспраксия;
Каталепсия;
Атаксия;
Гидроцефалия;
Черепно-мозговая травма;
Опухоли;
Болезни опорно-двигательного аппарата;
Осложнения инфекционных заболеваний;
ДЦП.

Наиболее распространенным является диспраксия.

Диспраксия — это несогласованность движений. В простонародии «синдром неуклюжести». Этим синдромом страдают школьники. Заболевание может проявляться как:

ребенку трудно научиться ездить на велосипеде, кататься на коньках;
путаница в последовательности действий;
неаккуратность в еде;
тяжело завязывать шнурки;
речевые нарушения;
неразборчивый почерк;
медлительность.

Причины диспраксии

Причины диспраксии не выяснены. Среди вероятных причин выделяют нарушение согласованности между определенными областями мозга, замедленное развитие его отдельных частей или повреждение у ребенка нервной ткани. Возможно, может значительную роль играть и фактор наследственности.

Лечение диспраксии

Лечением нарушения координации движения у детей должен заниматься только квалифицированный специалист. Только врач может сказать вам, чем лечить нарушение координации движения у ребёнка, как избавиться от осложнений от нарушения координации движения и предотвратить его появление. Главный специалист в этой области — невролог. Он производит оценку координации и двигательных функций ребенка Лечение может улучшить поведение, снизить уровень тревоги и прочих проблем эмоционального характера как у самого пациента, так и у всех членов его семьи. Физиотерапия — важный аспект лечения. Главная цель ее заключается в постепенном развитии необходимых двигательных навыков у детей. Часто детей с таким заболеванием направляют на плавание. Дают рекомендации по выполнению определенных упражнений.

К кому обращаться при нарушении координации движения

Неврологи Москвы — последние отзывы

По рекомендации записалась на консультацию к Олегу Владимировичу. Молодой, но уже опытный доктор сумел успокоить и кардинально поменять мой настрой. Рекомендации выполняю, чувствовать себя стала гораздо лучше

НАТАЛЬЯ, 14 сентября 2021

В целом прием прошел нормально. Врач понимает где, работает, что делает. Я обратился с животом. Инна Эдуардовна осмотрела, сделала узи брюшной полости. У меня были результаты анализов, которые я до этого сдавал. Доктор понял что это гастрит, но надо что бы я еще сдал анализы. Не совсем профессиональное отношение.

Александр, 15 сентября 2021

Владимир Фёдорович хороший, квалифицированный специалист. На этом приёме мне была оказанная разносторонняя помощь. Доктор меня и осмотрел, и внимательно выслушал, и изучил мои диагнозы. Уже исходя из всего этого врач назначил мне лечение. Ещё и порекомендовал много всего. Для повторного обращения буду смотреть своё финансовое состояние.

Ольга, 17 сентября 2021

Пока мне все понравилось. Елена Владимировна достаточно опытный специалист, стаж у нее больше чем у других врачей. Доктор мне все понятно объяснил, почему и из-за чего у меня болит. Времени мне было уделено достаточно, все прошло четко, идеально.

Батырджон, 16 сентября 2021

Я в восторге! Изумительный врач! Самое главное Анна Владимировна очень внимательная! Доктор всё выслушала и посмотрела, очень хорошо ко мне отнеслась и в общем прошло прекрасно! По итогу назначила лечение и думаю, что всё будет хорошо. Я заочно уже знала о Шипиловой и по рекомендации коллеги записалась. Осталась полностью довольна всем!

На модерации, 17 сентября 2021

Врач понимающий, хороший. Не навязывал ничего, выписал таблетки. Пока начала принимать, лечение долгое. Посоветовал так же книги для самостоятельного успокоения.

Ирина, 14 сентября 2021

Врач хороший, На приеме меня проконсультировал, все доступно объяснил и дал свои рекомендации по моим дальнейшим действиям. Доктор глубоко подошёл к моему вопросу, дал хорошие советы. Я остался доволен. Если понадобится обращусь повторно к Михаилу Александровичу.

На модерации, 17 сентября 2021

При выборе врача, я ориентировалась на отзывы других посетителей. Все прошло хорошо. Ирина Владимировна внимательная, приятная в общении. Она все рассказала, объяснила, назначила лечение. Консультация длилась минут 15-20, мне этого времени вполне хватило. На все вопросы врач ответил.

Татьяна, 16 сентября 2021

Я первый раз обратилась к данному врачу. Александр Андреевич выслушал меня, провёл хорошую консультацию. В целом все прошло отлично. Доктор внимательный, вежливый. Я рекомендую врача.

Мария, 17 сентября 2021

Оказанным приемом доктора довольна. Удалось подобрать удобные стельки на мои проблемные ноги. Доктор отзывчивая, на приеме вела себя вежливо и осмотр проводила подробно. Все устроило. Цена услуги доступная.

Юлия, 14 сентября 2021

Показать 10 отзывов из 15763

оптимальное управление с обратной связью и не только

Trends Cogn Sci. Авторская рукопись; доступно в PMC 2015 5 марта.

Опубликован в окончательной отредактированной форме как:

PMCID: PMC4350769

NIHMSID: NIHMS663707

Jörn Diedrichsen

¹ Институт когнитивной нейробиологии, Лондонский университет. Queens Square, Лондон, Великобритания, WC1N 3AR

² Wolfson Center for Cognitive and Clinical Neuroscience, School of Psychology, Bangor University, Bangor, UK, LL57 2AS

Reza Shadmehr

³ Департамент биомедицинской инженерии, Johns Hopkins School of Medicine, 720 Rutland Ave, 410 Traylor Building, Baltimore, MD 21205, USA

Ричард Б.Ivry

⁴ Департамент психологии Калифорнийского университета в Беркли, Толман-холл, Калифорния 948720-1650, США

¹ Институт когнитивной неврологии, Университетский колледж Лондона, Alexandra House, 17 Queens Square, Лондон, Великобритания, WC1N 3AR

² Центр когнитивной и клинической неврологии Вольфсона, Школа психологии, Бангорский университет, Бангор, Великобритания, LL57 2AS

³ Департамент биомедицинской инженерии, Медицинская школа Джонса Хопкинса, 720 Rutland Ave, 410 Traylor Building , Baltimore, MD 21205, USA

⁴ Департамент психологии Калифорнийского университета в Беркли, Толман-Холл, Калифорния 948720-1650, США

Окончательная отредактированная версия этой статьи доступна в Trends Cogn Sci. См. Другие статьи в PMC, которые цитировать опубликованную статью.

Abstract

Теория оптимального управления и ее новейшее расширение, теория оптимального управления с обратной связью, дают ценную информацию о гибком и зависимом от задачи управлении движениями. Здесь мы сосредоточены на проблеме координации, определяемой как движения, в которых задействованы несколько эффекторов (мышцы, суставы или конечности). Теория оптимального управления делает количественные прогнозы относительно распределения работы между несколькими эффекторами. Теория оптимального управления с обратной связью также предсказывает изменение управления с обратной связью с изменениями требований задачи и корреляционной структуры между различными эффекторами.Мы выделяем две важнейшие области исследований, иерархическое управление и проблему инициирования движения, которые необходимо разработать для оптимальной основы теории управления с обратной связью, чтобы более полно охарактеризовать координацию движений и служить основой для изучения нейронных механизмов, участвующих в произвольной моторике. контроль.

Проблема координации

Определяющим признаком координации является то, что несколько эффекторов работают вместе для достижения цели. Координация происходит на многих уровнях иерархии моторного контроля: между отдельными мышцами, между суставами и между конечностями.Движения совершаются для достижения целей, а эффекторы координируются для управления соответствующими задачами состояниями тела и окружающей среды (физического растения). Рассмотрим пример нажатия кнопки лифта. Состояние, связанное с задачей, — это положение указательного пальца, а цель досягаемости — поднести кончик пальца к кнопке. Фундаментальная проблема координации заключается в том, что количество задействованных эффекторов (в этом примере десять возможных степеней свободы движения между плечом и указательным пальцем и> 40 мышц для приведения в действие этих движений) превышает размерность требований задачи (три пространственных измерения) .Таким образом, есть много разных способов достичь цели движения. Несмотря на присущую ему избыточность [1], большой объем экспериментальных данных показывает, что двигательная система последовательно использует узкий набор решений. Центральным вопросом в исследованиях координации является то, как и почему мозг выбирает определенные движения с учетом большого набора возможностей.

Несколько теорий предположили, что нервной системе присущи ограничения, которые ограничивают количество вариантов выбора, что делает проблему координации решаемой.Концепция моторной синергии (см. Глоссарий) отражает идею о том, что существует набор фиксированных комбинаций мышц, которые предпочтительно контролируются как функциональные единицы [2]. В исследованиях в этой области была предпринята попытка определить мышечные комбинации, которые стабильны при различных задачах и типах движений [3–5]. Теория динамических систем утверждает, что координационное поведение возникает из увлечения динамически связанных осцилляторов [6], подчеркивая, почему нервная система проявляет предвзятость в отношении определенных паттернов, таких как предпочтение производить зеркально-симметричные движения [7].В более когнитивно ориентированных теориях утверждается, что двигательная система достигает координации, задавая общие параметры для множества эффекторов в процессе двигательного планирования [8–10].

Теория оптимального управления (OCT) и ее недавнее расширение, теория оптимального управления с обратной связью (OFCT), предлагают иную перспективу. Вместо того, чтобы сосредотачиваться на внутренних ограничениях в системе управления, эти теории подчеркивают, что координацию можно понимать как решение процесса оптимизации для задач, стоящих перед организмом.Таким образом, характеристики координации определяются структурой задачи и тела и в меньшей степени внутренними ограничениями нервной системы.

Здесь мы подчеркиваем, как, особенно в ее нынешней форме (OFCT), теория учитывает распределение работы между различными эффекторами, зависимость управления с обратной связью от задач и структуру изменчивости в координации. Мы рассматриваем две области текущих исследований (иерархический контроль и проблема инициации движения), которые требуют дальнейшего развития, чтобы OFCT служила полезной теоретической основой для понимания того, как достигается координация с точки зрения основных психологических и нейронных механизмов.

Теория оптимального управления (с обратной связью)

ОКТ предполагает, что биологические системы учатся вырабатывать двигательные команды, которые оптимизируют поведение в соответствии с биологически значимыми задачами. Эти цели можно формально определить как функции затрат. Одна часть функции стоимости кодирует внешнюю цель организма; например, для еды, захвата пищи и поднесения ее ко рту. Вторая часть функции затрат, термин регуляризации, штрафует некоторые неотъемлемые черты движения.В более ранних формулировках ОКТ этот термин был основан на интегрированном рывке [11,12] или интегрированном изменении крутящего момента [13]. В более поздних версиях термин регуляризации состоит из суммы возведенных в квадрат моторных команд. Моторные команды здесь концептуализируются как нервный импульс к мышцам, который можно измерить как выпрямленную ЭМГ и который после фильтрации нижних частот транслируется пропорционально мышечной силе [14]. Функция стоимости этой формы определяет оптимальное решение, которое позволяет достичь цели (достаточно хорошо), прилагая как можно меньше усилий.Модели ОКТ могут учитывать временную форму движений [15], решение новых задач [16] и распределение работы между несколькими эффекторами [17].

Первоначальные разработки OCT определили оптимальное решение как последовательность команд двигателя с прямой связью [11,13,15]. Теория оптимального управления с обратной связью (OFCT) [12,18] предоставила важное расширение, интегрировав роль сенсорной обратной связи. Оптимальное решение теперь может быть определено как политика управления (вставка 1), функция, которая переводит оценку текущего состояния тела в следующую команду двигателя.Политика управления изначально сводила к минимуму кинематический дескриптор, такой как квадрат рывка [12], а затем меру усилия (квадрат силы). В своей нынешней форме OFCT также включает такие важные факторы, как шумный характер двигательных команд и сенсорных наблюдений [19]. В то время как OFCT предсказывает форму среднего движения так же хорошо, как и более ранние версии OCT без обратной связи (действительно, когда мы делаем заявления об OCT, мы всегда подразумеваем включение OFCT), только последняя предсказывает, как организм будет реагировать на возмущения [20 –22].Как мы обсудим ниже, именно этот концептуальный прогресс позволяет теории учитывать многие аспекты корреляционной структуры между различными мышцами, наблюдаемую во время скоординированных движений.

Вставка 1. Оптимальное управление с обратной связью

Двигательная система взаимодействует с окружающей средой через набор эффекторов, которые управляются командами двигателя и (Рисунок I). Текущее состояние растения (тело плюс окружающая среда) представлено вектором состояния x , а его динамика характеризуется (зависимыми от состояния) матрицами A и B .Для расчета команд двигателя системе требуется точная оценка состояния установки. Сенсорная информация от растения ( y _t = H x _t) задерживается во времени и искажается шумом. Чтобы преодолеть нестабильность, возникающую из-за этих факторов, моторная система использует эффективную копию моторных команд и внутреннюю прямую модель для создания прогнозов следующего состояния системы ( x *).Этот прогноз затем может быть интегрирован с поступающей сенсорной информацией, что приведет к оценке состояния ( x̂ ). Коэффициент усиления Калмана K для этого интегрирования корректируется таким образом, что каждый источник информации взвешивается в соответствии с величиной, обратной его дисперсии [74]. Затем моторные команды определяются с использованием политики управления, набора правил, которые диктуют, что делать с определенной целью и оценкой состояния. Таким образом, согласно OFCT, нет концептуальной разницы между управлением с прямой связью и управлением с обратной связью; политика контроля управляет обоими.Скорее, управление с прямой связью и обратной связью составляет континуум, который зависит от степени, в которой на оценку текущего состояния влияет внутренний прогноз (например, в начале движения или при сенсорной депривации) или сенсорная обратная связь.

Центральной проблемой этой архитектуры является определение соответствующей политики управления. Теория оптимального управления предполагает, что выбранная политика управления минимизирует зависящую от задачи функцию затрат, Дж . Первый компонент этой функции затрат, q ( x ), кодирует внешнюю цель организма в терминах состояний, релевантных задаче; например, состояние, которое приводит к вознаграждению.Из-за избыточности в двигательной системе этот термин сам по себе не определяет уникального решения. Поэтому вводится член регуляризации, r ( u ), который штрафует затраты на ненужные моторные команды, часто принимая форму взвешенной суммы квадратов моторных команд (вставка 2).

Архитектура оптимального управления с обратной связью.

Распределение работы между несколькими эффекторами

В качестве примера того, как мозг решает проблему избыточности мышц, рассмотрим движения вокруг лучезапястного сустава.показывает направления тяги (направление движения, вызванное электрической стимуляцией этой мышцы) пяти основных мышц запястья [23]. Как мозг объединит эти мышцы для разных направлений движения? Поскольку мышцам нужно работать усерднее, чтобы добиться движений, которые не лежат в их направлении растяжения, направление движения, при котором каждая мышца демонстрирует максимальную активацию, отклоняется от направления растяжения. Эта характеристика возникает из минимизации зависящего от задачи члена функции затрат, q ( x ), квадрата расстояния между предполагаемым и произведенным направлением движения.Однако точное распределение работы между эффекторами зависит от формы члена регуляризации, r ( u ).

Направление вытягивания правого локтевого разгибателя запястья (ECU), короткого лучевого разгибателя запястья (ECRB), длинного лучевого разгибателя запястья (ECRL), локтевого сгибателя запястья (FCU) и лучевого сгибателя запястья (FCR) в среднем положении запястья. Цветные кружки показывают нормализованную активацию мышц для каждого направления движения на основе минимизации функции стоимости [17].Функция настройки для каждой мышцы, а также отклонение предпочтительного направления от направления растяжения хорошо согласуются с эмпирическими результатами.

При использовании суммы моторных команд в качестве члена регуляризации можно было бы предсказать, что если движение идет параллельно направлению вытягивания определенной мышцы, то только эта мышца должна быть активной. Для промежуточных направлений активация будет ограничена мышцами с соседними направлениями растяжения. Действительно, эта функция стоимости никогда не может предсказать коактивацию более чем двух мышц (для 2D-задачи).Мышцы запястья, однако, обладают относительно широкими косинусоподобными функциями настройки, охватывающими широкий диапазон направлений движения. Для большинства направлений движения задействуются одновременно как минимум три мышцы [23].

Этот паттерн мышечной активности можно объяснить, используя сумму квадратов моторных команд в качестве регуляризационного члена [17,24,25]. Здесь оптимальность достигается, когда система распределяет работу между несколькими эффекторами, даже если цель задачи может быть достигнута путем активации одной мышцы (см. Также Ref.[26]). Это можно увидеть в простом случае, когда две мышцы имеют почти одинаковое направление тяги. Сумма квадратов моторных команд сводится к минимуму, когда силы распределяются равномерно по исполнительным элементам. Важно отметить, что за счет сведения к минимуму суммы квадратичных моторных команд моторная система снижает как усилие, так и изменчивость движений (вставка 2).

Вставка 2. Почему u

²? Усилие против изменчивости

Почему нервная система должна минимизировать сумму квадратов моторных команд, а не сумму моторных команд или какой-либо другой функции? Одна из возможностей состоит в том, что функция, вычисленная путем возведения в квадрат команд двигателя, точно отражает расход энергии во время движения.Однако потребление АТФ мышечными волокнами примерно связано с произведением силы и сократительного изменения или, в изометрических условиях, с произведением силы и времени [75]. Таким образом, потребление АТФ примерно пропорционально сумме команд двигателя, а не сумме возведенных в квадрат команд двигателя. Тем не менее, часто предполагается, что двигательная система минимизирует квадратичные двигательные команды для сохранения внутренних ресурсов. Мы называем такие затраты «усилиями», а не «энергией».

Альтернативная интерпретация заключается в уменьшении изменчивости движений [15].Шум в двигательной системе зависит от сигнала: дисперсия производимой силы увеличивается пропорционально среднему квадрату [76]. Подумайте, как такие шумовые характеристики могут повлиять на изменчивость конечных точек. Предположим, есть динамическая система, в которой на команду двигателя и влияет шум ε (уравнение I):

x _{т +1} = A x _т + B ( u _т + ε _т)

(I)

(I) Применяя эту формулу итеративно, любое состояние может быть выражено как функция начального состояния и промежуточных команд двигателя (уравнения II и III).

x ₃ = A ² x ₁ + A B ( u ₁ + ε ₁) + B ( u ₂ + ε ₂)…

(II)

xp = Ap − 1×1 + ∑t = 1p − 1Ap − t − 1B (ut + εt)

(III)

Вариация этого состояния будет (Уравнение IV):

var [xp] = ∑t = 1p − 1Ap − t − 1Bvar [εt] (Ap − 1 − tB) T

(IV)

Если шум зависит от сигнала, например, он состоит из элементов ε _t = u _t c ϕ _t где c — константа, а ϕ — гауссова случайная величина со средним нулем и дисперсией 1, тогда дисперсия шума и конечное состояние могут быть записано в терминах команд двигателя (Уравнения V и VI):

var [xp] = ∑t = 1p − 1Ap − 1 − tBc2ut2 (Ap − 1 − tB) T

(IV)

Это выражение указывает на то, что дисперсия состояния растет как «квадрат» моторных команд.Таким образом, чтобы минимизировать дисперсию конечных точек, сумма возведенных в квадрат команд двигателя должна быть минимизирована.

Независимо от того, интерпретируют ли затраты u ² как усилия или изменчивость, прогнозы, полученные с помощью этих двух подходов, часто неразличимы [19]. Однако, когда задача требует координации нескольких эффекторов, усилия и вариативность могут быть разделены. Предположим, что два эффектора объединены с одинаковым направлением натяжения, но с разными характеристиками шума, зависящими от сигнала, var (ui) = ci2ui2.Если система минимизирует только шум, она должна взвесить каждый эффектор на величину, обратную его шумовой константе ci2, аналогично правилу оптимального интегрирования при объединении информации из нескольких сенсорных каналов [77]. Если в системе минимизированы усилия, работу следует распределять равномерно или в соответствии с силой каждого эффектора. Оба фактора играют важную роль [78], при этом больший вес приходится на усилия по сравнению с затратами на вариативность. Хотя минимизация усилий и вариативность часто может приводить к схожему поведению, важно различать эти две причины при рассмотрении того, как нервная система оценивает функцию затрат во время приобретения новых координационных моторных навыков.

Идея распределения команд двигателя по набору дублирующих эффекторов также была исследована в кинематических сетях (например, [27]). Идея здесь в том, что можно определить распределение работы по набору суставов, моделируя, насколько каждый сустав будет двигаться, если конечная точка будет перемещена к конечной цели на небольшое расстояние. Модель OCT имеет аналогичную формулировку, но явно вводит контрольную стоимость – (–) в дополнение к жесткости соединения в качестве регуляризационного члена.

Таким образом, ОКТ может предсказать, как мышцы работают синергетически, без использования концепции синергии в качестве пояснительной концепции [2–5,28,29]. Скорее, синергия (в описательном смысле) возникает из структуры управляемого физического объекта, требований задачи и условия регуляризации. Действительно, недавние реализации ОКТ для плоских движений с достижением цели точно воспроизводят паттерны мышечной синергии, наблюдаемые в руке человека [30], и учитывают структуру изменчивости силы в задачах движения пальцев [31].

Управление с обратной связью, зависящее от задачи

В то время как версии OCT как с обратной связью, так и без обратной связи могут учитывать разделение работы между эффекторами, сила подхода становится особенно очевидной при рассмотрении оптимального управления с обратной связью. Примером этого является исследование бимануальных движений с дотягиванием (; [32]). В задании с двумя курсорами участникам было поручено достичь двух отдельных целей, по одной каждой рукой. Зависимый от задачи компонент функции стоимости здесь содержит два отдельных члена: один минимизирует расстояние между левой рукой и ее целью, а второй минимизирует расстояние между правой рукой и ее целью.В задаче с одним курсором один курсор, представленный в пространственной средней точке между двумя руками, был перемещен к одной цели посредством комбинированных действий обеих рук. Зависимый от задачи компонент функции стоимости для этого условия минимизирует расстояние между единственным курсором и целью. Несмотря на различие функций затрат, средние траектории для этих двух задач идентичны, что дает прямые движения с колоколообразными профилями скорости (черные траектории).

Управление обратной связью в зависимости от задачи во время бимануальной задачи. (a) В задаче с двумя курсорами силовое поле, приложенное к левой руке, корректируется действием только левой руки. (b) В задаче с одним курсором часть коррекции выполняется правой рукой. (c) Зависимый от задачи компонент q (x) функции затрат включает расстояние между положением левой руки ( p _L ) и его целью ( g _L ) и расстояние между правой рукой ( p _R ) и ее целью ( G _R ).Минимизация этой функции затрат приводит к независимому усилению управления ( L ) для двух рук. (d) Функция стоимости для задачи с одним курсором предсказывает управление с обратной связью, при котором моторные команды для левой руки ( u _L) зависят от состояния как левой, так и правой руки ( x̂ _L и x̂ _R соответственно). Воспроизведено с разрешения Ref. [32].

Однако OFCT также предсказывает, что поправки обратной связи для задач с одним и двумя курсорами должны различаться.В задаче с двумя курсорами оптимальная политика управления определяет, что моторные команды для каждой руки будут зависеть только от состояния этой руки, а не от состояния другой руки (). Следовательно, если одна рука смущается во время досягаемости, только эта рука должна корректировать это возмущение. Независимое управление двумя руками также может работать в задаче с одним курсором. Однако такая политика не будет оптимальной. Скорее, согласно OFCT, двигательная система должна использовать избыточность задачи с одним курсором, распределяя коррекцию между обеими руками, тем самым минимизируя время усилия.Действительно, это последнее предсказание подтвердилось. Когда роботизированное устройство использовалось для создания боковых возмущений в одной руке, оперативные исправления в задаче с одним курсором распределялись между двумя руками [32] (см. Также [33,34]). Интересно, что такое поведение наблюдалось, даже если визуальная обратная связь курсора (курсоров) отсутствовала во время движения.

Зависящие от задачи изменения в координационной обратной связи, по-видимому, включают модификацию основных рефлекторных механизмов. В серии исследований Marsden et al. [35] исследовал зависимость межручных рефлекторных ответов от задачи. Быстрые (60 мс) постуральные рефлексы в правой руке в ответ на возмущения левой руки меняли направление в зависимости от того, держалась ли правая рука за внешнюю опору или ей нужно было стабилизировать чашку, полную чая (см. Также [36]. ]). Точно так же в задаче с одним курсором, описанной выше, возмущения в одной руке приводили к ЭМГ-ответам в другой руке с латентным периодом всего 60 мс [37]. Таким образом, даже средние рефлекторные реакции петли могут быть изменены в зависимости от требований задачи.

Хотя такие изменения согласуются с OFCT, по крайней мере, качественно, есть компоненты обратной связи, которые не меняются с требованиями задачи [21,32,38]. В самом деле, было бы нереалистично предполагать, что вся система полностью переоптимизируется всякий раз, когда перед моторной системой стоит новая задача. Этот момент подчеркивает необходимость модификации моделей OFCT таким образом, чтобы они включали иерархии целей и контроля [39]. Это расширение предоставило бы один способ, при котором только определенные части структуры управления изменяются в зависимости от задачи.

Структура изменчивости движений

Интересной особенностью скоординированного движения является то, что изменчивость структурирована; можно найти систематические корреляции между действиями разных эффекторов. Эта структура часто зависит от задачи. В бимануальной задаче с одним курсором, описанной ранее, положения двух рук отрицательно коррелируют в конце движения, отклоняясь в противоположные стороны от прямого (). Эта корреляция сводит к минимуму изменчивость по измерению, относящемуся к задаче (положение курсора), даже несмотря на то, что изменчивость в измерении, дублирующем задачу (расстояние между руками), увеличивается.В задаче с двумя курсорами эта корреляция отсутствует.

Структурированная изменчивость, вызванная зависящим от задачи усилением обратной связи. (a) Корреляции горизонтального положения конечной точки левой (x) и правой (y) руки обнаруживаются в задаче с одним курсором (красная линия и точки), но не в задаче с двумя курсорами (синяя линия и точки) . В задаче с одним курсором изменчивость по избыточному измерению задачи (расстояние между руками, левая вверх-правая диагональ вниз) не корректируется. (b) Отрицательная корреляция развивается во время движения, указывая на то, что она возникает из-за закона управления с обратной связью, а не из корреляций в начальных моторных командах [32].

Зависимая от задачи структура эффекторных (со) дисперсий часто анализируется с использованием концепции «неконтролируемого многообразия» [40–42], области параметров, в которой существует эквивалентность с точки зрения релевантных для задачи переменных. Наблюдение, что вариабельность в этом подпространстве параметров увеличивается повсеместно и может наблюдаться, например, в корреляционной структуре семи мышц, управляющих указательным пальцем [43]. Во временной области можно наблюдать структурированную изменчивость при синхронизации бимануальных движений.Например, когда одна рука используется для открытия ящика, а другая — для извлечения объекта из ящика, межручные задержки по времени небольшие, когда объект поднимается, но изменяются во время других фаз действия [44].

Корреляции между эффекторами часто приписывают синергии (в объяснительном смысле). В контексте OFCT, однако, структурированная изменчивость естественным образом возникает из-за зависимого от задачи управления с обратной связью [18]. Условие регуляризации функции затрат обеспечивает соблюдение принципа минимального вмешательства: отклонения, относящиеся к внешней цели задачи, должны быть исправлены, в то время как отклонения по параметрам, не имеющим отношения к задаче, не нужно компенсировать и, таким образом, могут накапливаться.Взаимодействие этих двух факторов вызывает структурную изменчивость. Важно отметить, что OFCT считает, что эта структура возникает посредством управления с обратной связью, а не отражает внутренние корреляции между командами прямой связи для различных эффекторов. В соответствии с этим прогнозом отрицательная корреляция боковых положений руки в задаче с одним курсором возникает с течением времени движения ().

Начальный стробирующий механизм

Существуют ситуации, в которых систематические корреляции между эффекторами не могут быть отнесены к управлению с обратной связью, зависящим от задачи.Например, когда две руки используются для одновременного достижения двух отдельных целей, OFCT предсказывает независимое управление этими двумя движениями. Однако сильная корреляция наблюдается как во времени реакции, так и во времени начального ускорения [45,46]. Эта форма связи обычно считается жестким ограничением координации [10]: ее нелегко изменить требованиями задачи [47]. Действительно, он оставался присутствующим даже тогда, когда отсутствовали первичные связи между двумя полушариями головного мозга, несмотря на тот факт, что люди демонстрировали значительную независимость двух конечностей после начала движения [48,49].Таким образом, по-видимому, существует общий механизм, вероятно, подкорковый [50], который синхронизирует начало различных движений, даже если они не связаны между собой. Как можно примирить существование такого сильного внутреннего ограничения с OFCT?

Мы предполагаем, что, по крайней мере, для связанных перемещений, такой механизм связи необходим в рамках архитектуры управления, принятой OFCT. Представьте себе задачу быстро поднять руку, стоя свободно. Силы, вызванные внезапным движением руки, дестабилизируют; если он достаточно большой, актер может упасть на спину.Для обеспечения стабильности двигательная система на короткое время активирует сгибатели голеностопного сустава, чтобы сместить центр тяжести вперед, даже до того, как изменения ЭМГ наблюдаются у агонистов движения руки [51].

В контексте OFCT координация между эффекторами обеспечивается, поскольку команды одного эффектора зависят от оценок состояния другого (). Этого механизма, зависящего от состояния, недостаточно для координации начальных моторных команд, потому что до начала движения есть изменения в соответствующих оценках состояния и, следовательно, нет обмена информацией между процессами управления.Однако для точных и быстрых движений начальные всплески различных эффекторов должны быть точно скоординированы как по времени начала, так и по начальной силе [52].

Как OFCT решает эту проблему? В текущем моделировании каждый эффектор начинает подавать команды двигателя одновременно в «ноль» времени. Таким образом, теория неявно предполагает существование общей команды, которая синхронизирует начало действия всех задействованных для движения эффекторов. Другие модели производства механизмов включают в себя такой начальный запорный механизм в качестве явного компонента.В этих моделях общий сигнал запуска (модель VITE [53]) или внутренний хранитель фазы [54] определяет время начала и начальную силу активации для всех задействованных эффекторов. Хотя нейронный субстрат для начального стробирующего сигнала остается неизвестным, ясно, что такой механизм необходим для успешной координации сверх зависимых от состояния механизмов, реализованных в текущих моделях OFCT.

Изменчивость начального стробирующего механизма от движения к движению вызовет положительную корреляцию между различными эффектами в начале движения.Мы предполагаем, что даже несвязанные движения, когда они инициируются достаточно близко друг к другу, будут иметь один и тот же стробирующий механизм, что приведет к сцеплению и корреляции этих эффекторов. Дальнейшие исследования необходимы, чтобы различать межэффекторные корреляции, которые возникают из-за зависящего от задачи управления координационной обратной связью, и те, которые возникают из-за влияния общего стробирующего сигнала. OFCT в его нынешнем виде не имеет явного механизма для моделирования изменчивости начала движения. Мы ожидаем, что необходимо будет интегрировать такую концепцию в теорию, чтобы полностью учесть структуру ковариантности человеческих движений.

Координация через высокоуровневые оценки состояния

В OFCT координация достигается за счет того, что моторные команды для одного эффектора зависят от состояния другого эффектора (). Такая прямая зависимость уместна, когда два эффектора связаны биомеханически. Мышцы локтя и плеча должны взаимно компенсировать влияние моментов взаимодействия [22,55]. В этом случае два сустава всегда нужно контролировать как единое целое.

В других ситуациях потребность в координации возникает из-за того, что два эффектора действуют на одну и ту же релевантную для задачи переменную, даже если механическая связь между ними слабая или отсутствует.Примеры здесь включают скоординированные движения пальцев и рук для управления высвобождением мяча во время броска, манипулирование одним объектом двумя руками или координацию движений головы и рук во время еды или питья. Во всех этих ситуациях координация эффекторов зависит от состояния контролируемого объекта и характера задачи.

Мы предлагаем, чтобы координация таких задач основывалась на высокоуровневых оценках состояния релевантных для задачи переменных (см.[56] для связанных идей). Возвращаясь к нашему примеру задачи с одним / двумя курсорами, система будет оценивать не только состояние каждой руки, но также состояние управляемого курсора (курсоров). В задаче с двумя курсорами отдельные оценки для двух курсоров сохраняют независимость управления (). В задаче с одним курсором единственная оценка состояния приводит к общим бимануальным поправкам. Координация будет поддерживаться даже тогда, когда курсор был невидимым, потому что общая оценка состояния предполагаемой позиции курсора определяется с помощью прямой модели, которая зависит от ощущаемого состояния обеих рук ().

Координация между эффекторами на основе оценок состояния более высокого уровня. (a) Управляющие сигналы для левой руки ( u ₁) зависят от оценки состояния этой руки ( x ₁) и контролируемого объекта ( x _C) . Состояние более высокого уровня оценивается с помощью динамической прямой модели на основе информации от эффектора (пунктирная кривая). (b) В задаче с одним курсором обе руки влияют на оценку состояния общего курсора, и, таким образом, команды двигателя для двух рук становятся скоординированными. (c) Во время броска раскрытие пальцев для выпуска мяча (ось y) не является инвариантным для медленных и быстрых бросков, если они нанесены на график относительно азимута плеча. (d) Раскрытие руки остается неизменным в зависимости от скорости броска только тогда, когда оно сопоставлено угловому положению руки в пространстве. Воспроизведено с разрешения Ref. [59].

Такие иерархические модели управления () [57] могут способствовать гибкости управления. При переключении между режимами управления в задаче с одним и двумя курсорами системе нужно только изменить прогнозы о том, как руки влияют на движение (я) курсора (ов).Напротив, если координация достигается непосредственно посредством оценок состояния более низкого уровня (), двигательная система должна будет гибко переконфигурировать, как левая рука должна реагировать на сигналы правой руки при каждом изменении задачи. Недавнее исследование продемонстрировало гибкость, с которой двигательная система может переключаться между различными контроллерами, если каждая ситуация связана с различным управляемым объектом [58].

Для любой постоянной задачи иерархический и прямой способы выражения закона координированного управления в основном эквивалентны.Однако модели делают разные прогнозы с точки зрения того, как усвоенный навык координации будет распространяться на новый контекст задачи. Прямая модель () предсказывает, что координация должна обобщаться в системе отсчета состояния задействованных эффекторов (например, совместные координаты), тогда как иерархическая модель () предсказывает, что координация должна обобщаться в системе отсчета, определяемой переменными состояния более высокого уровня.

Обучение метанию мяча с разной скоростью дает наглядный пример этой проблемы [59].Чтобы бросить мяч точно, освобождение мяча пальцами должно быть синхронизировано с движением руки вперед [60]. Какая государственная оценка используется для решения этой задачи координации? Взаимосвязь между состоянием пальцев и азимутом плеча нестабильна при разных скоростях броска (). Аналогичная проблема очевидна, когда положение пальцев отображается в зависимости от разумного диапазона углов локтевого и плечевого суставов. Более того, интервал между движением руки и отпусканием пальцев систематически изменяется со скоростью; как таковая, двигательная система не может полагаться на внутренний механизм синхронизации для этого навыка (см. также [61,62]).Единственная переменная, которая обеспечивает неизменную взаимосвязь, — это угловое положение руки во внешнем пространстве (). Таким образом, чтобы изучить политику управления, которая является гибкой в отношении скорости броска, двигательная система должна оценить положение руки во внешнем пространстве и использовать это для управления временем выброса. В этом примере также подчеркивается, что для точных оценок состояния требуется прогнозирующая прямая модель с учетом скорости вращения руки; петли обратной связи были бы недостаточными с учетом задержек обработки.В соответствии с этой гипотезой, время высвобождения мяча правильно регулируется после возмущений в руке, пока возмущение происходит не менее чем за 100 мс до раскрытия пальцев [63].

Подобно метанию, координация пальцев рук во время схватывания основана на оценке того, как далеко рука продвинулась к объекту, а не на оценках нижнего уровня состояния руки или внутренних оценках времени [62, 64,65]. Другой пример — бимануальное манипулирование объектами, когда одна рука должна научиться компенсировать силы, создаваемые другой.Этот навык распространяется на рабочее пространство во внешних координатах или координатах объекта [66], а не в общих координатах. Напротив, после адаптации к силовому полю обобщение внутри каждой руки наблюдается во внутренних координатах, основанных на суставах [67].

Рассмотрение роли оценок состояния более высокого уровня в координации обеспечивает важную связь с многочисленными экспериментальными результатами, демонстрирующими, что ограничение симметрии, наблюдаемое при бимануальной координации [68], зависит от перцептивных переменных и требований задачи [69–71].В более общем плане, многие демонстрации ограничений в бимануальной координации, по-видимому, отражают ограничения в одновременной оценке высокоуровневых, релевантных для задачи состояний [9], а не жесткие ограничения координации между двумя руками. Система координации человека эволюционировала так, чтобы гибко достигать единых целей с использованием множества факторов, а не достигать нескольких целей одновременно.

Текущие ограничения и перспективы

Здесь мы описали, как внебиржевой рынок, особенно OFCT, предоставляет мощный инструмент для понимания координации.Важно подчеркнуть, что OCT (и OFCT) как теоретическая основа недостаточно определена и имеет ограничения с точки зрения создания проверяемых прогнозов. Любое поведение можно объяснить как «оптимальное», если функция стоимости может быть выбрана без ограничений. Чтобы избежать замкнутости, функция стоимости должна быть определена априори и протестирована в различных экспериментальных контекстах.

Мы также подчеркнули важность определения оценок состояния, которые обеспечивают координацию (например,грамм. совместный или высокоуровневый), а также различение элементов в иерархической схеме управления, которая может быть изменена в зависимости от задачи, от элементов, которые жестко связаны. Кроме того, мы подчеркнули важность интеграции правдоподобной модели инициации движения и изменчивости, возникающей в результате этого процесса, в OFCT. Мы ожидаем, что дальнейшее изучение этих проблем послужит ограничению прогнозов, полученных из структуры OFCT, и позволит связать процессы управления с лежащим в их основе нейронным субстратом.

Еще одна важная область исследований — это обучение скоординированным движениям. OCT (и OFCT) может только сказать нам, каким должно быть оптимальное решение проблемы, но не то, как это решение усваивается. Есть ли нейронное представление общей стоимости движения [72]? Или можно оптимизировать функции затрат распределенным образом? Какие нейронные механизмы участвуют в оптимизации функций затрат?

Наконец, OFCT учит нас, что гибкость нервной системы предполагает не воспроизведение жестких двигательных команд, а гибкую реконфигурацию того, как мозг реагирует на стимулы окружающей среды.При этом проблема моторного контроля тесно связана с проблемой гибкого когнитивного контроля [73].

Глоссарий

Политика управления	функция, которая переводит оценку состояния тела и цели задачи в моторную команду на следующий момент. Эту функцию также называют «планировщиком следующего состояния».
Функция затрат	функция, которая назначает каждому возможному перемещению скалярную стоимость. Поведение двигателя, которое минимизирует эту функцию затрат, является оптимальным.Функции затрат не имеют единицы измерения и обычно состоят из одного компонента, который выражает цель внешней задачи, и второго компонента, который служит фактором регуляризации, выражающим внутренние затраты (например, энергию или усилия).
Эффектор	здесь, часть моторной системы, которая управляется как единое целое. В зависимости от уровня анализа эффектор может относиться к мышце, суставу или конечности.
Оценка состояния	внутреннее представление состояния тела и релевантных для задачи переменных (например,грамм. джойстик), полученный на основе сенсорных входных данных и прогнозов на основе прогнозируемой модели. Оптимальные оценки состояния могут быть получены с помощью фильтра Калмана.
Синергия	В качестве описательной концепции синергия относится к систематическим корреляциям между различными эффекторами, наблюдаемыми в рамках набора поведений; как таковой, это эмпирический факт. В качестве пояснительной концепции он относится к гипотетической управляющей структуре в двигательной системе, которая активирует различные эффекторы как единое целое.

Ссылки

1.Бернштейн Н.А. Координация и регулирование движения. Пергамон; 1967. [Google Scholar] 2. Треш М.С. и др. Построение движения спинным мозгом. Nat. Neurosci. 1999; 2: 162–167. [PubMed] [Google Scholar] 3. d’Avella A, Bizzi E. Общие и специфические мышечные синергии в естественном двигательном поведении. Proc. Natl. Акад. Sci. США 2005; 102: 3076–3081. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 5. Тинг Л. Х., Макферсон Дж. М.. Ограниченный набор мышечных синергий для управления силой во время выполнения постуральной задачи.J. Neurophysiol. 2005. 93: 609–613. [PubMed] [Google Scholar] 6. Kelso JAS. Динамические паттерны: самоорганизация мозга и поведения. MIT Press; 1995. [Google Scholar] 7. Swinnen SP. Межручная координация: от поведенческих принципов до нейросетевых взаимодействий. Nat. Rev. Neurosci. 2002; 3: 348–359. [PubMed] [Google Scholar] 8. Шмидт Р.А. и др. Обобщенные моторные программы и единицы действия при бимануальной координации. В кн .: Латаш М.Л., редактор. Прогресс в управлении двигателем, Vol. 1: Традиции Бернштейна в изучении движений.Кинетика человека; 1998. С. 329–360. [Google Scholar] 9. Иври РБ и др. Взгляд когнитивной нейробиологии на бимануальную координацию и интерференцию. В: Swinnen S, Duysens J, редакторы. Межконечная координация стр. Kluwer Academic Publishing; 2004. С. 259–295. [Google Scholar] 10. Хойер Х. Структурные ограничения на бимануальные движения. Psychol. Res. 1993; 55: 83–98. [PubMed] [Google Scholar] 11. Флэш Т., Хоган Н. Координация движений рук: экспериментально подтвержденная математическая модель. J. Neurosci.1985; 5: 1688–1703. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 12. Хофф Б, Арбиб МА. Модели формирования траектории и временного взаимодействия досягаемости и захвата. J. Mot. Behav. 1993; 25: 175–192. [PubMed] [Google Scholar] 13. Uno Y и др. Формирование и управление оптимальной траекторией движения многосуставных рук человека. Модель с минимальным изменением крутящего момента. Биол. Киберн. 1989; 61: 89–101. [PubMed] [Google Scholar] 14. Zajac FE. Мышцы и сухожилия: свойства, модели, масштабирование и применение в биомеханике и моторном управлении.Крит. Преподобный Биомед. Англ. 1989; 17: 359–411. [PubMed] [Google Scholar] 15. Харрис CM, Wolpert DM. Сигнал-зависимый шум определяет планирование двигателя. Природа. 1998; 394: 780–784. [PubMed] [Google Scholar] 17. Fagg AH и др. Вычислительная модель набора мышц для движений запястья. J. Neurophysiol. 2002; 88: 3348–3358. [PubMed] [Google Scholar] 18. Тодоров Э., Иордания МИ. Оптимальное управление с обратной связью как теория координации движений. Nat. Neurosci. 2002; 5: 1226–1235. [PubMed] [Google Scholar] 19. Тодоров Е. Стохастические методы оптимального управления и оценки, адаптированные к шумовым характеристикам сенсомоторной системы.Neural Comput. 2005; 17: 1084–1108. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 20. Лю Д., Тодоров Е. Доказательства гибкости сенсомоторных стратегий, предсказываемых оптимальным управлением с обратной связью. J. Neurosci. 2007; 27: 9354–9368. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 21. Прушинский JA, et al. Быстрые моторные реакции соответствующим образом настроены на параметры зрительно-пространственной задачи. J. Neurophysiol. 2008. 100: 224–238. [PubMed] [Google Scholar] 22. Курцер И.Л. и др. Рефлексы руки человека с длительным временем ожидания отражают внутреннюю модель динамики конечностей.Curr. Биол. 2008. 18: 449–453. [PubMed] [Google Scholar] 23. Хоффман Д.С., Стрик П.Л. Шаговые движения запястья. IV. Мышечная активность, связанная с движениями в разных направлениях . J. Neurophysiol. 1999. 81: 319–333. [PubMed] [Google Scholar] 24. van Bolhuis BM, Gielen CC. Сравнение моделей, объясняющих паттерны мышечной активации для изометрических сокращений. Биол. Киберн. 1999. 81: 249–261. [PubMed] [Google Scholar] 25. Тодоров Е. Настройка косинуса минимизирует погрешности двигателя. Neural Comput.2002; 14: 1233–1260. [PubMed] [Google Scholar] 26. Нозаки Д. и др. Мышечная активность определяется настройкой косинуса с нетривиальным предпочтительным направлением во время изометрической силовой нагрузки нижней конечностью. J. Neurophysiol. 2005; 93: 2614–2624. [PubMed] [Google Scholar] 27. Мусса Ивальди Ф.А. и др. Кинематические сети. Распределенная модель для представления и регулирования резервирования двигателей. Биол. Киберн. 1988; 60: 1–16. [PubMed] [Google Scholar] 28. d’Avella A и др. Комбинации мышечной синергии в построении естественного двигательного поведения.Nat. Neurosci. 2003. 6: 300–308. [PubMed] [Google Scholar] 30. Чхабра М, Джейкобс Р.А. Свойства синергии, вытекающие из теории оптимального двигательного поведения. Neural Comput. 2006; 18: 2320–2342. [PubMed] [Google Scholar] 31. Катч Дж. Дж. И др. Колебания конечной силы выявляют скорее гибкие, чем синергетические паттерны мышечного взаимодействия. J. Neurophysiol. 2008; 100: 2455–2471. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 33. Дидрихсен Дж. И др. Независимое онлайн-управление двумя руками во время бимануального движения.Евро. J. Neurosci. 2004; 19: 1643–1652. [PubMed] [Google Scholar] 35. Marsden CD, et al. Постуральные реакции человека. Головной мозг. 1981; 104: 513–534. [PubMed] [Google Scholar] 38. Дидрихсен Дж., Доулинг Н. Бимануальная координация как линейная политика управления, зависящая от задачи. Hum Mov. Sci. 2009. 28: 334–347. [PubMed] [Google Scholar] 39. Ли В. и др. Иерархическое оптимальное управление избыточными биомеханическими системами. Конф. Proc. IEEE Eng. Med. Биол. Soc. 2004; 6: 4618–4621. [PubMed] [Google Scholar] 40. Шольц Дж. П., Шонер Г.Концепция неконтролируемого коллектора: определение управляющих переменных для функциональной задачи. Exp. Brain Res. 1999; 126: 289–306. [PubMed] [Google Scholar] 41. Домкин Д. и др. Структура совместной вариативности в задачах бимануального наведения. Exp. Brain Res. 2002; 143: 11–23. [PubMed] [Google Scholar] 42. Латаш М.Л. и др. Стратегии двигательного контроля раскрываются в структуре двигательной изменчивости. Упражнение. Sport Sci. Ред. 2002; 30: 26–31. [PubMed] [Google Scholar] 43. Валеро-Куэвас FJ, et al. Структурированная вариативность мышечной активации поддерживает принцип минимального вмешательства в моторный контроль.J. Neurophysiol. 2009. 102: 59–68. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 44. Perrig S, et al. Временная структура целенаправленного бимануального навыка и ее зависимость от ограничений задачи. Behav. Brain Res. 1999. 103: 95–104. [PubMed] [Google Scholar] 45. Мартенюк Р.Г. и др. Бимануальное управление движением: обработка информации и эффекты взаимодействия. Q. J. Exp. Psychol. А. 1984. 36: 335–365. [Google Scholar] 46. Kelso JAS, et al. О координации двуручных движений. J. Exp. Psychol. Гм. Восприятие.Выполнять. 1979; 5: 229–238. [PubMed] [Google Scholar] 47. Sternad D, et al. Межручные взаимодействия во время инициирования и производства ритмичных и дискретных движений у людей без мозолистого тела. Exp. Brain Res. 2007. 176: 559–574. [PubMed] [Google Scholar] 48. Дидрихсен Дж. И др. Роль мозолистого тела в связи бимануальных изометрических импульсов силы. J. Neurophysiol. 2003; 90: 2409–2418. [PubMed] [Google Scholar] 49. Kennerley S, et al. Пациенты с каллозотомией демонстрируют временную и пространственную разобщенность во время непрерывных бимануальных движений.Nat. Neurosci. 2002; 5: 376–381. [PubMed] [Google Scholar] 50. Иври Р.Б., Хазельтин Э. Подкорковый локус височной связи в бимануальных движениях пациента с каллозотомией. Hum Mov. Sci. 1999; 18: 345–375. [Google Scholar] 51. Массион Дж. Постуральные изменения, сопровождающие произвольные движения. Нормальные и патологические аспекты. Гм. Neurobiol. 1984; 2: 261–267. [PubMed] [Google Scholar] 52. Карст Г. М., Хасан З. Время и величина электромиографической активности для двухсуставных движений рук в разных направлениях.J. Neurophysiol. 1991; 66: 1594–1604. [PubMed] [Google Scholar] 53. Буллок Д., Гроссберг С. Нейродинамика запланированных движений рук: возникающие инварианты и свойства точности скорости во время формирования траектории. Psychol. Ред. 1988; 95: 49–90. [PubMed] [Google Scholar] 54. Шаал С. Динамические примитивы движения — основа для управления моторикой людей и гуманоидных роботов. В: Кимура Х., Цучия К., Исигуро А., Витте Х., редакторы. Адаптивное движение животных и машин. Springer; 2003. С. 261–280. [Google Scholar] 55.Bastian AJ, et al. Мозжечковая атаксия: ненормальный контроль моментов взаимодействия в нескольких суставах. J. Neurophysiol. 1996; 76: 492–509. [PubMed] [Google Scholar] 56. Зальцман ЭЛ. Динамика и системы координат в опытной сено-моторной деятельности. В: Порт РФ, редакторы Ван Гельдер Т. Разум как движение: исследования динамики познания. MIT Press; 1979. С. 149–172. [Google Scholar] 57. Ли В. и др. Иерархическая обратная связь и обучение для управления движением рук с несколькими суставами. Конф. Proc. IEEE Eng. Med.Биол. Soc. 2005; 4: 4400–4403. [PubMed] [Google Scholar] 59. Хор Дж., Уоттс С. Определение времени раскрытия пальца при броске через руку на основе пространственного представления траектории движения руки. J. Neurophysiol. 2005; 93: 3189–3199. [PubMed] [Google Scholar] 60. Хор Дж. И др. Момент раскрытия пальцев и освобождения мяча при быстрых и точных бросках через плечо. Exp. Brain Res. 1995. 103: 277–286. [PubMed] [Google Scholar] 61. Карниэль А., Мусса-Ивальди Ф.А. Представление последовательности, времени или состояния: как система управления двигателем адаптируется к изменяющимся условиям? Биол.Киберн. 2003. 89: 10–21. [PubMed] [Google Scholar] 63. Хор Дж. И др. Раскрытие пальцев при броске через верхнюю руку не запускается проприоцептивной обратной связью от разгибания локтя или сгибания запястья. Exp. Brain Res. 1999; 125: 302–312. [PubMed] [Google Scholar] 64. Хаггард П. Координационные действия. Q. J. Exp. Psychol. А. 1997; 50: 707–725. [PubMed] [Google Scholar] 65. Хаггард П., Крыло А. Скоординированные реакции на механическое возмущение руки во время схватывания. Exp. Brain Res. 1995. 102: 483–494. [PubMed] [Google Scholar] 68.Kelso JAS. Фазовые переходы и критическое поведение в бимануальной координации человека. Являюсь. J. Physiol. 1984; 246: R1000 – R1004. [PubMed] [Google Scholar] 69. Franz EA, et al. Пространственные топологические ограничения в бимануальной задаче. Acta Psychol. 1991; 77: 137–151. [PubMed] [Google Scholar] 70. Mechsner F, et al. Перцептивная основа бимануальной координации. Природа. 2001; 414: 69–73. [PubMed] [Google Scholar] 71. Дидрихсен Дж. И др. Перемещение к точкам, указанным в прямом вызове, устраняет пространственные помехи во время бимануальных действий.Psychol. Sci. 2001; 12: 493–498. [PubMed] [Google Scholar] 73. Бадре Д. Когнитивный контроль, иерархия и ростро-каудальная организация лобных долей. Trends Cogn. Sci. 2008; 12: 193–200. [PubMed] [Google Scholar] 74. Вазири С. и др. Почему мозг предсказывает сенсорные последствия глазодвигательных команд? Оптимальная интеграция прогнозируемой и фактической сенсорной обратной связи. J. Neurosci. 2006; 26: 4188–4197. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 75. Szentesi P, et al. Использование АТФ для поглощения кальция и выработки силы в различных типах волокон скелетных мышц человека.J. Physiol. 2001; 531: 393–403. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 76. Слифкин А.Б., Ньюэлл К.М. Непостоянство и шум при непрерывном производстве силы. J. Mot. Behav. 2000; 32: 141–150. [PubMed] [Google Scholar] 77. Эрнст М.О., Банки МС. Люди объединяют визуальную и тактильную информацию статистически оптимальным образом. Природа. 2002; 415: 429–433. [PubMed] [Google Scholar]

оптимальный контроль обратной связи и более

Trends Cogn Sci. Авторская рукопись; доступно в PMC 2015 5 марта.

Опубликован в окончательной отредактированной форме как:

PMCID: PMC4350769

NIHMSID: NIHMS663707

Jörn Diedrichsen

¹ Институт когнитивной нейробиологии, Лондонский университет. Queens Square, Лондон, Великобритания, WC1N 3AR

² Wolfson Center for Cognitive and Clinical Neuroscience, School of Psychology, Bangor University, Bangor, UK, LL57 2AS

Reza Shadmehr

³ Департамент биомедицинской инженерии, Johns Hopkins School of Medicine, 720 Rutland Ave, 410 Traylor Building, Baltimore, MD 21205, USA

Ричард Б.Ivry

⁴ Департамент психологии Калифорнийского университета в Беркли, Толман-холл, Калифорния 948720-1650, США

⁴ Департамент психологии Калифорнийского университета в Беркли, Толман-Холл, Калифорния 948720-1650, США

Abstract

Проблема координации

Теория оптимального управления (с обратной связью)

Вставка 1. Оптимальное управление с обратной связью

Архитектура оптимального управления с обратной связью.

Распределение работы между несколькими эффекторами

Вставка 2. Почему u

²? Усилие против изменчивости

x _{т +1} = A x _т + B ( u _т + ε _т)

(I)

x ₃ = A ² x ₁ + A B ( u ₁ + ε ₁) + B ( u ₂ + ε ₂)…

(II)

xp = Ap − 1×1 + ∑t = 1p − 1Ap − t − 1B (ut + εt)

(III)

Вариация этого состояния будет (Уравнение IV):

var [xp] = ∑t = 1p − 1Ap − t − 1Bvar [εt] (Ap − 1 − tB) T

(IV)

var [xp] = ∑t = 1p − 1Ap − 1 − tBc2ut2 (Ap − 1 − tB) T

(IV)

Управление с обратной связью, зависящее от задачи

Структура изменчивости движений

Начальный стробирующий механизм

Координация через высокоуровневые оценки состояния

Текущие ограничения и перспективы

Глоссарий

Политика управления	функция, которая переводит оценку состояния тела и цели задачи в моторную команду на следующий момент. Эту функцию также называют «планировщиком следующего состояния».
Функция затрат	функция, которая назначает каждому возможному перемещению скалярную стоимость. Поведение двигателя, которое минимизирует эту функцию затрат, является оптимальным.Функции затрат не имеют единицы измерения и обычно состоят из одного компонента, который выражает цель внешней задачи, и второго компонента, который служит фактором регуляризации, выражающим внутренние затраты (например, энергию или усилия).
Эффектор	здесь, часть моторной системы, которая управляется как единое целое. В зависимости от уровня анализа эффектор может относиться к мышце, суставу или конечности.
Оценка состояния	внутреннее представление состояния тела и релевантных для задачи переменных (например,грамм. джойстик), полученный на основе сенсорных входных данных и прогнозов на основе прогнозируемой модели. Оптимальные оценки состояния могут быть получены с помощью фильтра Калмана.
Синергия	В качестве описательной концепции синергия относится к систематическим корреляциям между различными эффекторами, наблюдаемыми в рамках набора поведений; как таковой, это эмпирический факт. В качестве пояснительной концепции он относится к гипотетической управляющей структуре в двигательной системе, которая активирует различные эффекторы как единое целое.

Ссылки

оптимальный контроль обратной связи и более

Trends Cogn Sci. Авторская рукопись; доступно в PMC 2015 5 марта.

Опубликован в окончательной отредактированной форме как:

PMCID: PMC4350769

NIHMSID: NIHMS663707

Jörn Diedrichsen

¹ Институт когнитивной нейробиологии, Лондонский университет. Queens Square, Лондон, Великобритания, WC1N 3AR

² Wolfson Center for Cognitive and Clinical Neuroscience, School of Psychology, Bangor University, Bangor, UK, LL57 2AS

Reza Shadmehr

³ Департамент биомедицинской инженерии, Johns Hopkins School of Medicine, 720 Rutland Ave, 410 Traylor Building, Baltimore, MD 21205, USA

Ричард Б.Ivry

⁴ Департамент психологии Калифорнийского университета в Беркли, Толман-холл, Калифорния 948720-1650, США

⁴ Департамент психологии Калифорнийского университета в Беркли, Толман-Холл, Калифорния 948720-1650, США

Abstract

Проблема координации

Теория оптимального управления (с обратной связью)

Вставка 1. Оптимальное управление с обратной связью

Архитектура оптимального управления с обратной связью.

Распределение работы между несколькими эффекторами

Вставка 2. Почему u

²? Усилие против изменчивости

x _{т +1} = A x _т + B ( u _т + ε _т)

(I)

x ₃ = A ² x ₁ + A B ( u ₁ + ε ₁) + B ( u ₂ + ε ₂)…

(II)

xp = Ap − 1×1 + ∑t = 1p − 1Ap − t − 1B (ut + εt)

(III)

Вариация этого состояния будет (Уравнение IV):

var [xp] = ∑t = 1p − 1Ap − t − 1Bvar [εt] (Ap − 1 − tB) T

(IV)

var [xp] = ∑t = 1p − 1Ap − 1 − tBc2ut2 (Ap − 1 − tB) T

(IV)

Управление с обратной связью, зависящее от задачи

Структура изменчивости движений

Начальный стробирующий механизм

Координация через высокоуровневые оценки состояния

Текущие ограничения и перспективы

Глоссарий

Политика управления	функция, которая переводит оценку состояния тела и цели задачи в моторную команду на следующий момент. Эту функцию также называют «планировщиком следующего состояния».
Функция затрат	функция, которая назначает каждому возможному перемещению скалярную стоимость. Поведение двигателя, которое минимизирует эту функцию затрат, является оптимальным.Функции затрат не имеют единицы измерения и обычно состоят из одного компонента, который выражает цель внешней задачи, и второго компонента, который служит фактором регуляризации, выражающим внутренние затраты (например, энергию или усилия).
Эффектор	здесь, часть моторной системы, которая управляется как единое целое. В зависимости от уровня анализа эффектор может относиться к мышце, суставу или конечности.
Оценка состояния	внутреннее представление состояния тела и релевантных для задачи переменных (например,грамм. джойстик), полученный на основе сенсорных входных данных и прогнозов на основе прогнозируемой модели. Оптимальные оценки состояния могут быть получены с помощью фильтра Калмана.
Синергия	В качестве описательной концепции синергия относится к систематическим корреляциям между различными эффекторами, наблюдаемыми в рамках набора поведений; как таковой, это эмпирический факт. В качестве пояснительной концепции он относится к гипотетической управляющей структуре в двигательной системе, которая активирует различные эффекторы как единое целое.

Ссылки

Coordination — Motor Skill — CogniFIt

Координация может быть определена как способность двигаться эффективно, осторожно, быстро и целенаправленно .Другими словами, это то, что позволяет синхронизировать мышцы, задействованные в определенном действии, чтобы выполнять действие как можно более подходящим образом. В то время как для моторики и движения требуется несколько различных областей мозга, основной структурой мозга, участвующей в координации, является мозжечок. Плохая координация может затруднить или даже сделать невозможным выполнение обычных повседневных дел. Это не редкость, когда это одна из областей, наиболее подверженных старению. К счастью, его можно тренировать и улучшать с помощью когнитивной стимуляции.

Правильная тренировка с упражнениями когнитивной стимуляции от CogniFit может активировать различные когнитивные способности . Фактически, есть исследования, которые показывают, как улучшить координацию у пожилых людей с помощью CogniFit. Тренировка с играми для мозга от CogniFit может стимулировать определенные паттерны нейронной активации. Эта повторная активация может помочь создать новые синапсы и укрепить уже существующие. Это то, что позволяет укрепить и стимулировать координацию и другие когнитивные навыки.Однако отсутствие обучения может привести к потере ресурсов, поскольку мозг будет работать, чтобы отправлять меньше ресурсов в менее используемые области, в конечном итоге ослабляя связи. Это сделает нас менее эффективными при выполнении повседневных дел. Различные игры для мозга могут помочь улучшить когнитивные функции.

Психомоторичность и координация

Когда мы говорим об этом, важно различать психомоторику. Психомотричность — более широкий термин, обозначающий координацию, поскольку он включает моторные, когнитивные, социальные и аффективные аспекты.Таким образом, это относится не только к координации как движению, но и к телу в целом, латеральности, пространственным концепциям и т. Д. Мы будем говорить о различных типах психомотричности и различных типах координации более или менее независимо:

Психомотричность — это обычно делятся на разные группы мышц. Для каждого типа моторики потребуются разные типы координации. Однако координация всегда будет важна для обоих типов:

Полная моторика : Общая моторика относится к большим и общим группам мышц (которые задействуют все тело).Эти движения требуют больше силы, чем точности, например движения, положения и равновесия.
Точная моторика : Точная моторика относится к движению небольших определенных групп мышц (обычно используемых мышцами руки). Задачи, требующие точной моторики, потребуют большей точности, чем мощности, как, например, написание футляра или завязывание обуви.

С другой стороны, мы можем говорить о различных типах в зависимости от частей тела, используемых в действии, и сенсорного органа, обеспечивающего обратную связь.Основными типами являются следующие:

Моторная координация : Моторная координация относится к координации различных групп мышц в зависимости от того, что воспринимают наши органы чувств. Это относится к координации как к набору. В основном это связано с общей моторикой и включает два типа, которые мы увидим ниже.
Координация рук и глаз : Относится к способности двигать руками в зависимости от того, что они видят глазами, например, при вводе текста на клавиатуре.Такая координация требует прекрасной моторики.
Координация ног и глаз : Относится к способности двигать ногами, чтобы реагировать на то, что воспринимают ваши глаза, например, пинать мяч в футбольную сетку. Это можно охарактеризовать как общую моторику.

Это важный навык для занятий спортом. Было бы невозможно бегать, плавать, кататься на велосипеде, бить по мячу, стрелять в корзину или размахивать битой без помощи координации.
Набрать бумагу на компьютере, работать с тяжелой техникой или собрать новую книжную полку — все это действия, которые требуют этого.Плохая координация на рабочем месте может привести к несчастным случаям.
Вы используете его в школе при письме, рисовании, вырезании или ряде других важных задач, а также на более высоком уровне обучения, когда делаете заметки или пишете сочинения как можно быстрее.
Во время вождения вы должны координировать свои движения и вовремя нажимать на педали, вращая руль и переключая передачи.

Расстройства, связанные с координацией

По мере того, как вы становитесь старше, вы можете почувствовать, что ваша координация не так хороша, как раньше.Хотя можно уменьшить снижение с помощью когнитивной тренировки, плохая или ухудшающаяся координация не считается нарушением или проблемой сама по себе, поскольку это естественный результат старения. Большинство расстройств, которые подразумевают определенную степень нарушения координации, происходят из-за повреждения головного мозга . Некоторые из этих симптомов — это тремор , атаксия (неспособность координировать различные части тела, используемые при действии) и мозжечковый нистагм (непроизвольное движение глаз при попытке сосредоточиться на периферическом зрении), дисметрия. (неспособность координировать движения конечностей в соответствии с воспринимаемой зрительной информацией), асинергия, (неспособность координировать движения, что обычно вызывает странную позу), а также другие.Однако есть изменения, которые могут быть вызваны повреждением не мозжечковых областей, например дизартрия (нарушение координации, паралич или слабость моторных частей речи). Изменение в нем обычно сопровождается увеличением времени реакции. .

С другой стороны, существует ряд заболеваний и расстройств, которые также могут сопровождаться проблемами координации. Одно из самых распространенных — болезнь Паркинсона. Однако дислексия или дисграфия, рассеянный склероз, нарушение координации развития, типы атаксии (например, атаксия Фридрейха или спиноцеребеллярная атаксия), травмы головного мозга, опухоли и инсульт могут также являться симптомами плохой координации.

Как измерить координацию?

Измерение координации может быть полезно, поскольку оно играет важную роль в академических областях (чтобы знать, будут ли у студента проблемы с записью или написанием эссе), в клинических областях (чтобы знать, может ли пациент двигаться легко и безопасно ) и рабочих настроек (чтобы знать, может ли сотрудник безопасно перемещать тяжелую технику), а в нашей повседневной жизни .

С полной батареей когнитивных тестов , можно легко и эффективно измерить координацию и другие когнитивные навыки . CogniFit предлагает набор тестов, которые оценивают некоторые подпроцессы координации, такие как зрительно-моторная координация и время реакции. Для этого мы создали задачи на основе классического Висконсонского теста сортировки карт (WCST), теста Струпа, теста переменных внимания (TOVA), задачи визуальной организации (VOT), NEPSY (от Коркмана, Кирка и Кемпа. ), непрерывный тест производительности (CPT) и тест на нарушение памяти (TOMM). Эти тесты, помимо измерения координации, оценивают обновление, когнитивную гибкость, скорость обработки, разделенное внимание, торможение, визуальное восприятие, наименование, визуальное сканирование, сфокусированное внимание, пространственное восприятие, контекстную память, распознавание и рабочую память.

Тест синхронизации UPDA-SHIF: для этой задачи на экране появится движущийся мяч. Цель состоит в том, чтобы с помощью курсора следить за мячом по экрану как можно точнее
Simultaniety Test DIAT-SHIF: пользователь должен будет следить за белым шаром по экрану и обращать внимание на слова, которые появляются в центре экрана. Когда слово в середине экрана соответствует цвету, которым оно написано, пользователь должен будет дать ответ (обращая внимание на оба стимула одновременно).В этом упражнении пользователь должен будет столкнуться с изменениями, новыми ответами и одновременно использовать навыки обновления и визуализации.
Тест на координацию HECOOR: пользователь должен будет использовать свой курсор, чтобы следовать за мячом, который движется по экрану, не покидая круга. Пользователю придется вручную и визуально следить за мячом.
Тест скорости REST-HECOOR: на экране появится прямоугольник. Пользователь должен будет нажимать кнопку как можно быстрее, удерживая мышь в пределах прямоугольника.Чем больше раз они нажимают кнопку, тем лучше результат.
Тест разрешения REST-SPER: на экране появится ряд движущихся стимулов. Пользователь должен будет нажимать на целевые объекты как можно быстрее, избегая отвлекающих раздражителей.
Inquiry Test REST-COM: Объекты появятся на экране на короткое время. Пользователь должен будет как можно быстрее выбрать слово, соответствующее изображению.
Тест декодирования VIPER-NAM: изображения появятся на экране на короткое время, а затем исчезнут.Далее появятся четыре буквы, одна из которых будет первой буквой названия объекта. Пользователь должен будет как можно быстрее выбрать подходящий вариант.
Тест на распознавание WOM-REST: на экране появятся три объекта. Пользователь сначала должен как можно быстрее запомнить порядок, в котором находились объекты. Затем появятся четыре набора из 3 объектов, и пользователю нужно будет выбрать вариант, который был показан на предыдущем экране.
Тест обработки REST-INH: в этой задаче на экране появятся две фигуры с разными номерами.Пользователь сначала должен будет выбрать большую форму, а позже в задаче должен будет выбрать большее число.

Восстановление, улучшение и стимулирование координации

Каждый когнитивный навык можно тренировать и улучшать. CogniFit может помочь в этом.

Нейропластичность является основой восстановления координации и других когнитивных навыков. CogniFit содержит набор упражнений, предназначенных для восстановления дефицита этих когнитивных навыков.Мозг и его нейронные связи могут стать сильнее благодаря практике, а это означает, что частое использование координации может помочь сделать задействованные мозговые связи сильнее и эффективнее.

CogniFit был создан командой профессионалов, специализирующихся на изучении синаптической пластичности и нейрогенеза. Это позволило создать персонализированную программу тренировки мозга для удовлетворения потребностей каждого пользователя. Эта программа начинается с точной оценки координации и других когнитивных навыков.На основе результатов оценки программа когнитивной стимуляции от CogniFit автоматически создаст индивидуальную программу тренировок, чтобы помочь улучшить координацию и другие когнитивные функции, которые, как показывает практика, нуждаются в улучшении.

Постоянное обучение — ключ к его совершенствованию. CogniFit содержит инструменты для оценки и тренировки для оптимизации когнитивных функций. Оптимальная тренировка требует всего 15 минут в день, два-три раза в неделю .

Эта программа доступна онлайн .Существует ряд интерактивных занятий в виде игр, в которые можно играть онлайн или на мобильном устройстве. После каждого сеанса CogniFit покажет каждому пользователю подробный график с его когнитивным прогрессом .

Что такое координация? — Источник балета — Источник балета

Без глубокого понимания принципов координации учителям танцев трудно понять, чего ожидать и как способствовать правильному развитию естественной координации.Это, безусловно, жизненно важный строительный блок, даже фундаментальный для всей танцевальной техники, и чем больше мы понимаем, как это происходит естественным образом, тем лучше мы можем способствовать его правильному развитию у наших учеников. Давайте начнем с . . .
Что такое координация?
Координация движений — это наблюдаемый результат развития моторики . Развитие моторных навыков — наблюдаемый результат целенаправленных движений . Целенаправленное движение не является случайным или случайным, оно было «запланировано» мысленно человеком, чтобы совершить движение и результат, который человек хочет, чтобы это произошло.
Как происходит координация?
Развитие координации или моторики запрограммировано в человеческом теле. Это запрограммировано на то, чтобы происходить без инструкции. Это произойдет, если в течение всех лет роста будет доступно достаточное количество соответствующих естественных движений, особенно от рождения до 8 лет. Когда координация не полностью развита у старшего школьника, ее обычно можно исправить с помощью , предоставляя некоторые из двигательных переживаний , которые способствовали бы ее развитию в раннем детстве.Координация — это просто «командная работа» между мышцами, участвующими в движении, и сознательными мыслями человека . Это верно независимо от того, знакомо это движение или новое. Определенные модели движений, которые используются постоянно, становятся привычками, которые больше не нуждаются в подробных инструкциях мозга. Они хранятся в виде полных единиц в двигательной области мозга и могут быть приведены в движение одним намерением сознательного мозга человека. Езда на велосипеде — стандартный пример использования усвоенных моделей движений, которые действуют как привычек или выученных рефлексов .Эта командная работа развивается поэтапно, каждый новый уровень строится на основе всех предыдущих уровней. Слабость на любом уровне может вызвать слабость во всей системе. Координация начинается, когда младенец впервые обнаруживает, что он или она может использовать руку как инструмент, чтобы дотянуться до чего-то, коснуться, схватить.
Это может быть обучение на всю жизнь!
Координация никогда не перестает улучшаться. Недавние исследования наконец подтвердили, что мозг никогда не перестает учиться и совершенствоваться .Поскольку развитие двигательных навыков требует совместной работы с мозгом, из этого следует, что наша координация может продолжать улучшаться на протяжении всей нашей жизни . Еще одно довольно недавнее открытие: движение — это то, что стимулирует активность мозга и его развитие! Возможно, именно поэтому маленькие дети находят движение таким увлекательным занятием!
Случайное движение — вот где мы начали
Движения новорожденного в основном случайны или бессознательны. В течение первых семи или восьми лет жизни мозг занят сбором и систематизацией информации , собранной сенсорными системами тела, и он занят превращением случайного движения в запланированное, целенаправленное движение .Когда пожилой человек позволяет некоторым из своих движений быть случайными, они кажутся нескоординированными. Движение «методом проб и ошибок» допустимо для нового, необученного навыка, но это не то, что мы считаем обычным в навыках, которые часто используются, например, хождение по комнате и избегание мебели; или открыть дверь, не наткнувшись на нее. Метод проб и ошибок является частью процесса обучения, и необходимо постоянно исправлять , а не . Таким образом мозг добавляет планирование движения к случайному движению и создает схемы координации и последовательности мышечных действий, которые хорошо работают с гравитацией. Основа для координации — целенаправленное или спланированное движение. В балетном классе обсуждаемые мимы и пантомимы, а также детали движений, прорабатываемые индивидуально или в классе, могут помочь учащимся мысленно управлять своими мышцами . Для того, чтобы результаты стали очевидными, потребуется время, возможно, по крайней мере, несколько недель. Создайте в своих классах среду, которая позволит процессу происходить, и вы воспользуетесь хорошо скоординированными танцорами. Статьи по теме
Связанные
навыков координации для детей
Дом
Навыки координации для детей
Играя в игры, занимаясь спортом или занимаясь в школе, навыки координации важны для вашего ребенка .
Координация обычно относится к тому, может ли ребенок заставить руки и ноги работать вместе скоординированным эффективным способом .
Кроме того, многие задачи, требующие скоординированного движения, также требуют от ребенка хорошего двигательного планирования , чтобы точно рассчитывать время своих движений.
Чтобы подготовить ребенка к школе, существует 2 типа общей моторной координации, которые особенно важны : двусторонняя координация и координация рук и глаз.
Навыки двусторонней координации

Двусторонняя координация — это способность использовать обе стороны тела вместе скоординированным образом. Эта девушка скоординированно подтягивается вверх по веревке обеими руками.
Дети с плохой двусторонней интеграцией может бороться с валовой двигатель игр или с тонким двигателем задачи, требующие хорошей совместной работы обеих рук.
Примеры включают прыжки, прыжки, резку ножницами, использование ножа и вилки и завязывание шнурков.
Следующие страницы моего сайта содержат полезную информацию и фотографии занятий, которые помогут вашему ребенку развить этот навык:
В начало
Координаты рук и глаз

Это способность глаз направлять руки в движении.
Ловля мяч и возможность отбить мяч битой — очевидные примеры, но многие родители не понимают, что хорошая зрительно-моторная координация также может помочь ребенку почерк .
Детям требуется координация глаз и рук, чтобы провести карандашом между линиями и следить за тем, чтобы их буквы не выходили за линии и не касались друг друга.
Ручной глаз координация также является основой для визуально-моторной интеграции , который помогает детям научиться составлять буквы и развивать плавный почерк
Следующие страницы моего сайта содержат полезную информацию и сфотографированные действия, которые помогут вашему ребенку развить этот навык:
Вернуться к началу

Советы, которые помогут вашему ребенку развить навыки координации

Помогать вашему ребенку работать над его / ее способностями общей координации движений не должно быть слишком сложно.
Просто выберите несколько занятий со страниц моего сайта или из , более широкий выбор в моих электронных книгах , и приступайте.
Ободряйте и хвалите хорошие попытки , даже если они не идеальны. «Ты почти сделал это, отличная работа!» «Это было намного лучше!» «Сегодня даже лучше, чем вчера!» «Это была хорошая попытка!»
Если ваш ребенок борется, затем посмотрите, сможете ли вы упростить занятие, или бросьте его и попробуйте что-нибудь другое в следующий раз, возвращение к тяжелой деятельности через неделю или две.
Ежедневно смотрите на жизнь своей семьи распорядок дня и еженедельный распорядок. Каждая семья индивидуальна, и вам нужно решите, что лучше всего подходит для вас.
Распорядок дня: есть время день, когда вы, как правило, можете сосредоточиться на своем ребенке в течение 10 минут? После завтрака, если вы занимаетесь домашним обучением? После перерыва после обеда? Между ванной и кроватью? Можете ли вы сделать 10-минутный перерыв в выполнении домашних заданий в днем? Есть ли упражнения, которые можно сделать постоянной частью семьи? вылазки, семейная жизнь?

Еженедельный график: Какой полдень вы обычно дома без внеклассных занятий? Или вы можете отправиться в в игровом парке, пока вы ждете, пока ваш второй ребенок закончит заочные работы? Что о Суббота перед работой?
Помните, что включение грубых двигательных упражнений в жизнь вашей семьи — замечательный долгосрочные выгоды!
Не забудьте изучить другие способы улучшения общего состояния вашего ребенка. уровень физической подготовки и другие крупные моторные навыки, такие как плавание, игра в мяч, езда на велосипеде и прогулки по пляжу.
В начало
связанные страницы
Вы можете найти эти статьи по теме полезными или интересными:
Спасибо, что посетили мой сайт! Надеюсь, вам помогли!
Подпишитесь на мою информационную рассылку, чтобы оставаться в курсе новых занятий и статей!
В начало
Дом
Навыки координации для детей
Если эта страница была полезной, поделитесь ею с друзьями!
Не нашли то, что искали? Попробуйте поискать по моему сайту!
Эта функция требует, чтобы JavaScript был переведен с на .
Улучшение координации — часть фитнеса, на которую не обращают внимания
Насколько вы скоординированы?
Улучшение координации — это тема, которой в фитнес-кругах уделяется меньше внимания, чем другим. Есть много страниц о похудании или силовых тренировках, но о координации говорят меньше.
Но если подумать, хорошая координация лежит в основе многих наших дел. Идете ли вы за рулем, спешите на поезд или путешествуете по оживленной улице.
Хорошая координация может улучшить ваши спортивные способности. Это может помочь предотвратить всевозможные травмы и помочь вам оставаться более эффективными с возрастом.
Итак, хотя обычные показатели состояния сердечно-сосудистой системы, силы и гибкости имеют значение, стоит обратить внимание на то, как вы координируете движения.
Улучшение координации
Улучшение координации — возможно ли это на самом деле?
Многие люди думают, что уровни координации предопределены.Либо у них есть ритм, либо они неуклюжи. Это часто подтверждается отзывами, которые мы получаем от сверстников или родителей в первые годы нашей жизни. Но правда в том, что координация — это навык, которому можно научиться. И это то, к чему стоит стремиться.
Итак, давайте рассмотрим, что же такое координация на самом деле. Это способность плавно и эффективно использовать разные части тела вместе. А улучшение координации может принести вам пользу, выходящую за рамки чисто физической.
Упражнения на координацию задействуют область мозга, известную как мозжечок.Это связано со способностью думать, а также с тем, насколько быстро вы можете обрабатывать информацию. Кажется, что упражнения, требующие координации, могут помочь вам стать умнее и улучшить самоконтроль.
Различные способы улучшения координации
Есть несколько очевидных вариантов улучшения координации. Танцы заняли бы первое место в этом списке, особенно с учетом популярности «Строго».
Танцы всех разновидностей улучшат координацию.Это также имеет дополнительные преимущества для вашего социального и психологического благополучия.

Среди других явных фаворитов — плавание и, конечно же, ракетка .

Но есть три варианта, которые могут быть менее очевидными: Тай Чи, пилатес и йога .

Каждый из этих трех последних понимает суть того, что необходимо для обучения координации движений.

Процесс обучения лучшей координации

Независимо от того, какой вид деятельности вы выберете, есть несколько ключевых указателей, которые помогут вам развить навыки координации.

Основа хорошей координации — хороший баланс . Инструкторы танцев, тренеры по теннису и инструкторы по карате в равной степени научат основам стойки. Если вы не начнете в сбалансированном положении, вам будет сложно координировать движение.

Другой ключевой ингредиент — это самосознание . Когда вы изучаете новый физический навык, инструктор посоветует вам репетировать упражнение гораздо медленнее. Это позволяет вам лучше понимать, что на самом деле делает ваше тело.

Затем вам нужно подумать о секвенировании . Вы должны понимать, как одна часть цепочки движений повлияет на последующее движение.

И, наконец, визуализация является важной частью микса. Вы должны представить себя выполняющим задачу, прежде чем действительно сможете ее выполнить.

Улучшение координации может расширить другие передаваемые навыки. Подумайте о занятии, которое может быть не только увлекательным, но и укрепить ваши двигательные навыки.Вы не пожалеете.

Надеемся, эта информация будет вам полезна. Если у вас есть какие-либо вопросы о наших процедурах , , пожалуйста, свяжитесь с нами . Вы можете найти нас в 3 минутах от станции Angel в Ислингтоне. Если вам нравится этот блог, поделитесь, пожалуйста! Мы всегда рады помочь.