Controlo Motor e Aprendizagem

Desenvolvimento vs Aprendizagem

Porque a aprendizagem é um elemento essencial para o desenvolvimento humano, surge, por vezes, alguma confusão entre esses dois conceitos. No domínio motor é muito frequente surgirem intersecções, ou seja, é muitas vezes difícil estabelecer uma separação entre o individuo que se desenvolve do individuo que aprende, sendo por isso importante estabelecer alguns limites. Aprender passa por modificações duradouras que surgem em resultado da prática do individuo. É muitas vezes referido como “o que fica após se ter esquecido tudo”, realçando a tónica principal da aprendizagem de que é preciso reter uma competência adquirida pela modificação durante um tempo relativamente longo. Por outro lado, o desenvolvimento é um processo de um enfoque mais alargado. O seu objeto de estudo passa pelas transformações que ocorrem a longo prazo e, no domínio motor, que ocorrem ao nível do comportamento motor. Estas transformações incluem processos evolutivos de origem biológica típicos da ontogénese e a aprendizagem. Para além disto, um outro aspeto que pode ajudar a estabelecer algumas fronteiras entre estes dois processos é compreender que o enfoque essencial do desenvolvimento é colocado num processo evolutivo de carater bem mais prolongado e transcendendo as variáveis consideradas pelo processo de aprendizagem.

Aprendizagem vs Performance

O ser humano modifica o seu comportamento ao longo da sua vida de forma evidente. Algumas destas adaptações são pontuais que acabam por desaparecer com o tempo – adaptações agudas- e outras tendem a prolongar-se no tempo de forma quase irreversível – adaptação crónica. Aprendizagem implica uma alteração/modificação estrutural que geralmente se reflete numa alteração no comportamento como resultado do que é adquirido pela prática. Trata-se de uma adaptação cronica, porque não se trata apenas de efetuar uma modificação, mas ser capaz de reter uma competência adquirida. Por esta razão, a aprendizagem na sua definição, não é observável, sendo que a sua objetivação não é possível senão de forma indireta, através da avaliação da competência e prestação do sujeito, do seu desempenho, isto é, da sua performance. Este é o indicador mais objetivo do nível de aprendizagem, ainda que por influência de algumas variáveis, possa não traduzir uma relação tão linear. A performance, ao contrário da aprendizagem, é uma alteração de estado (produz efeitos momentâneos), pelo que me atrevo a considera-la como sendo a manifestação externa da própria aprendizagem.

O que se entende por controlo motor?

No estudo do controlo motor estão envolvidos aspetos tais como:

- Ação: Marcha, corrida, falar

- Perceção: Sistema sensório-percetivo

- Cognição: Atenção, motivação

Quando analisámos um comportamento, observando os mecanismos associados à sua ocorrência, desde o estímulo ao processamento até à resposta, referimo-nos ao processo de CONTROLO MOTOR.

O Sistema Segmentar Elementar

O Sistema Segmentar elementar é considerado o aparato básico para a produção de movimento. É constituído por 5 elementos fundamentais. São eles o elo rígido, isto é, o osso, que forma a base estrutural de todo o sistema; a articulação (que na sua maioria de trata de um tipo de articulação sinovial) que permite os graus de liberdade ao elo rígido; o músculo capaz transformar energia em movimento; o neurónio que permite a ativação do músculo; e, por último, pelos recetores sensoriais que são responsáveis por fornecer informação sobre o seu próprio estado e sobre o ambiente em redor.

Relativamente a estes “sensores” estes podem ser de diversos tipos e apresentarem diferentes caraterísticas que diferem na sua principal função. É também importante ressalvar o facto de que a capacidade destes recetores sensoriais fornerem uma resposta rápida está baseada na existência de ligações de curta latência entre o sinal aferente e o sinal eferente, os reflexos.

Por exemplo, o fuso muscular é um recetor sensorial basicamente constituído por fibras musculares em miniatura de forma fusiforme. Possui um suprimento de aferências por onde são transmitidos os potenciais de ação ao SNC. Recebem também impulsos eferentes através de moto-neurónios. A principal função é detetar as variações do comprimento do músculo. O fuso muscular está também na base de um reflexo fundamental da regulação motora – reflexo miotático.

Por outro lado, os órgãos tendinosos de Golgi (OTG) são descritos como monitores de força muscular. Estes reagem a variações na tensão muscular. Está associada a este recetor sensorial uma função protetora já que este induz o relaxamento, quando contração muscular parece excessiva e possa levar a uma rotura. Neste seguimento podemos então concluir que os OTG estão inteiramente associados ao reflexo miotático inverso.

Existem ainda Mecanorrecetores cutâneos que têm como função fornecer ao sistema informação exclusivamente acerca das condições externas. Estão associados ao controle da postura (estamos constantemente a ajustar a nossa postura em relação à gravidade). São capazes de detetar variações extrínsecas, tais como, diferenças de pressão (barorrecetores), temperatura (termorrecetores), entre outros. A pele possui

ainda nucicetores que permitem que nos afastemos do que é nocivo para o corpo. Um exemplo são as terminações nervosas livres relacionadas com a dor a que está associados fenómenos reflexos como o reflexo de tripla retirada, entre outros.

Organização medular

Existe um grande processamento de informação ao nível medular sem que haja necessidade de ser regulada pelo SNC.

Organização supra-segmentar

A importância do sistema vestibular e da visão

A manutenção do equilíbrio corporal é realizada sobretudo pelo sistema vestibular, não dispensando outras capacidades propriocetivas como a visão, entre outras. Formam o sistema vestibular três canais semicirculares, o utrículo e o sáculo.

Os canais semicirculares são responsáveis por detetar acelerações angulares, isto é, rotações da cabeça, enquanto que o utrículo e o sáculo informam sobre situações estáticas, dando a orientação gravitacional em mudanças na posição da cabeça, e sobre movimentos com aceleração linear como subir e descer num elevador.

Exemplos de componentes envolvidos na programação e as suas funções:

- Córtex pré-motor: Orientação correta do tronco e dos membros antes da realização do movimento;

- Área motora suplementar: Responsável pela ativação dos músculos na sua sequencia correta;

- Tronco Cerebral: tem como responsabilidade o controlo da postura, itegrando as informações provenientes dos órgãos vestibulares.

- Gânglios da base: regular aspetos específicos do movimento tais como a direção, amplitude e a velocidade.

Processamento de informação

Quando pensamos em processamento de informação devemos pensar em todos os comandos neurais que controlam a execução de um comportamento especifico. O fluxo de informação ocorre em 4 fases que levam do estímulo até à resposta: motivação, ideia, programação e execução.

O sistema límbico fornece a motivação para o movimento. É ele que comanda impulsos biológicos básicos tais como a fome, a sede, entre outros. Além disso, o sistema límbico é crucial para a aprendizagem com base na experiência.

As necessidades expressas pelo sistema límbico são analisadas e integradas no córtex- associativo gerando uma Ideia.

A programação envolve a conversão da ideia num programa motor. Este programa motor consiste numa sequência estereotipada de comandos enviados da medula espinal para os músculos com o fim de gerar um comportamento específico. Os principais centros neurais envolvidos na programação são o córtex motor, o córtex sensório-motor, os gânglios da base o tronco cerebral e cerebelo. O impulso que emerge da programação é transmitido tanto para os centros neurais inferiores como de volta para os centros supra segmentares constitui o chamado disparo corolário que será a referência que permitirá ao sistema a interpretação de novos sinais aferentes.

Quando o programa motor e ativado inicia-se a execução. Esta fase envolve a ativação dos motoneurónios, tanto dos músculos diretamente associados ao movimento como de outros músculos que deverão ser um suporte postural.

Para além dos comandos eferentes transmitidos pelos motoneurónios, esta fase de execução também envolve sinais aferentes de retorno – sinais de feedback – que ajudam a assegurar a coerência entre o movimento e o meio ambiente

Teorias e modelos

Sistemas básicos para o controlo

Sistema de circuito aberto – o centro de controlo do movimento envia um comando para os efetores de movimento, sem que estes enviem, por sua vez, informação feedback.

Sistema de circuito fechado – o centro de controlo de movimento envia um comando para os efectores de movimento que, por sua vez, enviam de retorno um feedback.

Teoria do circuito fechado de Adams VS Teoria do Esquema de Schmidt

Para melhor compreendermos a teoria do Esquema de Schmidt é importante compreender o propósito da sua origem. Em 1975, Richard Schmidt desenvolveu esta nova teoria acerca do controlo e aprendizagem motora, tendo surgido como reação às limitações que apresenta a teoria que a antecede – teoria do circuito fechado de Adams.

A teoria do circuito fechado de Adams, pressupõe, tal como o nome indica, um circuito fechado, isto é, a existência de feedbacks concomitantes com a realização do movimento, sendo que são essas informações que são usadas para a deteção e correção do erro e posteriormente servem como input ao próximo movimento. A principal inovação desta teoria trata-se de esta prever a existência de duas estruturas mnésicas, o traço de memória responsável pela seleção e iniciação da resposta e o traço percetivo responsável pela condução do movimento e a sua avaliação. Pressupõe também a existência de uma estrutura

comparadora do movimento realizado com aquele que se pretendia que fosse realizado, a partir de uma referência memorizada.

Contudo, esta teoria apresenta grandes limitações em explicar certos problemas, demonstrando a sua fragilidade. Embora em movimentos lentos, circuitos fechados pareçam estar na base da sua regulação, o mesmo não pode ser generalizado a movimentos balísticos mais comuns do quotidiano, em que o traço percetivo não é capaz de acompanhar todo o movimento de forma a avalia-lo. Do mesmo modo, há a possibilidade de sucessivas respostas erradas poderem enfraquecer o traço percetivo. Isso compromete a ideia de que os mecanismos de feedback possam assegurar por si só a aprendizagem na ausência do conhecimento dos resultados.

Existe também um grande problema no que toca ao armazenamento de informação. A noção de que cada movimento requer um traço de memória e um traço percetivo coloca o dilema da imensidão de traços necessários para suprir a quantidade de graus de liberdade que o corpo tem, sendo este número quase ilimitado face a limitada capacidade do humano em armazenar informação.

Da mesma forma, a teoria de Adams não fornece uma explicação no que toca a aprender movimentos novos, uma vez que é necessário um traço de memória para se iniciar um movimento. Deixa por isso em aberto a questão da inovação e execução de movimentos nunca realizados.

Como forma de colmatar estas limitações, Schmidt iniciou os seus estudos verificando a importância que tem o conhecimento dos resultados para o processo de aprendizagem motora abalando por isso a consistência interna da teoria de Adams que considera que o feedback funciona como um novo input, a cada erro que aconteça e previsível a degradação continua da performance. Portanto, sem conhecimento dos resultados seria impossível aprender.

Como resposta a insuficiência de Adams em explicar os movimentos balísticos, Schmidt propõe um modelo hibrido, já que experiências em desaferenciação deitam por terra a existência de modelos exclusivamente fechados, ainda que estes possam explicar alguns movimentos.

Assumindo as limitações do homem no tratamento e armazenamento de informação, Schmidt propõe a noção de programa motor genérico (PMG). Este programa motor genérico é uma estrutura responsável pela produção de movimentos similares isto é com identidades e estruturas próximas, cuja execução acontece em circuito aberto. Sendo assim, um programa motor genérico define um padrão de movimento possuindo caraterísticas invariantes que pode vir a ser especificado em diversos parâmetros de especificação do Programa Motor de modo a gerar o movimento pretendido.

As caraterísticas invariantes conferem uma estrutura comum, um padrão a movimentos controlados pelo mesmo Programa Motor. São eles:

Ordem dos elementos: sequência de ações que podem ser executadas por diferentes grupos musculares; Estrutura temporal das contrações: assegura a manutenção da proporcionalidade de tempo relativo entre as diferentes partes ou componentes do movimento; Força relativa: assegura a proporção constante entre as intensidades das contrações dos diferentes grupos musculares intervenientes.

É a variação destes parâmetros que nos permite especificar a resposta. Contudo essa especificação não compromete a integridade das caraterísticas invariantes relativas ao programa motor genérico. Os parâmetros de especificação da resposta são os seguints:

Seleção das articulações e músculos envolvidos no movimento, Duração geral do movimento, que pode ser interpretado como uma especificação da velocidade do movimento., Força geral de forma a especificar a quantidade de força necessária na produção da contração.

Esta flexibilidade permite aos executantes adaptarem o programa motor genérico para produzirem variações do padrão especifico. Deste modo, Schmidt respondeu não só ao problema de armazenamento, uma vez que assim não necessitamos de um programa motor para cada movimento, mas sim de um por cada classe de movimento, mas respondeu também ao problema da novidade, já que um PMG pode ser especificado de modo a responder as diferentes demandas ambientais.

Agora que conhecemos o conceito de programa motor genérico, resta compreender de que forma é selecionado, de modo a responder às solicitações assegurando a concretização do movimento. Desta maneira, Schmidt atribui ao esquema esta responsabilidade que pelo papel determinante que lhe atribui dá o nome à sua teoria. Concebendo-a como uma estrutura flexível e capaz de produzir muitos movimentos similares, a sua formação atende a quatro tipos de informações: Condições iniciais do sujeito previamente ao inicio do movimento; Especificação da resposta referente aos parâmetros selecionados para o PMG; Consequências sensoriais da resposta que consiste em feedbacks relativos ao movimento efetuado; e por último, valor efetivo da resposta, ou seja, o reconhecimento do sucesso da resposta, produto da comparação entre o que era pretendido e a resposta efetivamente produzida com vista na Informação de Retorno sobre o Resultado.

A interação entre as informações retidas formam o esquema de resposta motora. Neste momento Schmidt recupera um pouco da teoria de Adams, assumindo a existência de duas estruturas da memória distintas, uma capaz de iniciar o movimento – esquema de evocação – e outra capaz de avaliar os movimentos – esquema de reconhecimento. A produção da resposta pressupõe o conhecimento do objetivo e das condições iniciais, pelo que este conhecimento permite selecionar o programa motor genérico a utilizar. Em seguida, partindo de experiencias anteriores é possível selecionar os parâmetros de especificação da resposta do PMG e, recorrendo ao esquema de evocação, é possível inicia-lo. O esquema de reconhecimento, ao contrário do traço percetivo que Adams defendia na sua teoria, e capaz de acompanhar e avaliar os movimentos balísticos, resultando da comparação entre as consequências sensoriais previstas e as que são recebidas após o movimento. A diferença da ao medida do erro que retorna ao esquema possibilitando a correção.

O valor efetivo da resposta e obtido pelo reconhecimento dos resultados. É esta informação que serve como referencia para a correção de erros de resposta.

Na teoria de Schmidt o erro resultante da resposta não tem um efeito exclusivamente negativo, visto que ele atribui um papel fulcral para a formação esquema.

Surge também com a teoria do Esquema o pressuposto de que a variabilidade das condições que Adams considerava negativa, pode constituir um fortalecimento dos esquemas e na favorecer a construção de esquemas mais genéricos e adaptáveis.

Contudo, até a Teoria do Esquema apresenta lacunas e contradições, visto que não explica como se forma o PMG, nem como ocorre o primeiro movimento antes da formação do esquema. Apresenta uma contradição quando afirma que o Esquema é estável mas ao mesmo tempo adaptável. No âmbito da investigação acerca da hipótese da variabilidade das condições surgem explicações díspares que ainda não chegam a um consenso acerca da sua positividade ou negatividade.

A abordagem cognitiva do controlo motor e aprendizagem tem sido colocadas em causa por teorias de carater ecológico que consideram que é possível produzir explicações mais simples e naturais acerca do comportamento motor, sem recorrer, tal como na teoria do Esquema a constructos teóricos tão elaborados.

‘’Teoria’’ dos sistemas de ação

Abordagem que descreve e explica o controlo motor de movimento coordenado enfatizando o papel da informação presente no ambiente e as propriedades dinâmicas do corpo e dos membros. Neste tipo de abordagem, o comportamento é concebido como um resultado da leitura direta do envolvimento, sem necessidade de mediação ou representação, isto é, através da perceção direta. A palavra-chave para explicar o processo percetivo é o conceito de Affordance. O individuo comporta-se em função do que a perceção lhe permite. Os objetos no envolvimento dispõe em si próprios a affordance do que lhes é típico.

As informações presentes no meio são avaliadas a partir de uma escala intrínseca (a escala corporal) que se modifica ao longo do crescimento. Esta avaliação está dependente da dimensão do corpo, altura dos olhos, a largura dos ombros. Este facto pode explicar a sensação de que, por exemplo, o mesmo objeto visto após alguns anos, parecer ter diminuído de tamanho. Este fenómeno de avaliação está presente em ações realizadas no quotidiano, assim, somos capazes de aferir se, por exemplo, uma abertura é ou não transponível.

O movimento é possível por indução percetiva e porque várias unidades motoras atuam em sinergia: esta ideia exprime-se na designação de estrutura coordenativa. Estas estruturas condicionam o individuo a realizar ações de acordo com as suas caraterísticas e não a partir de nenhum plano predefinido centralmente – existe uma conformação do movimento à estrutura implícita.

O que é interessante na noção de affordance é que lhe está implícita por efeito da perceção direta a possibilidade de este escolher a categoria de ação que melhor se compatibiliza com as suas carateristicas, as do envolvimento e com a finalidade da ação. Por exemplo, andar e correr são duas categorias de ação que permitem o mesmo objetivo de deslocação que parecem depender da relação da eficiência conseguida. Por esta razão, quando a marcha se torna demasiado rápida chega a um momento em que somos como que atraídos para a começar a correr, transição essa movida pela procura de uma melhor eficiência no deslocamento.

A corrente mais ecológica em alternativa ao problema do número de graus de liberdade quase ilimitado para controlar, descreve a complexidade no controlo motor

realçando a capacidade de auto-organização dos mesmos, não obrigando por isso à existência de um programa.

Limitações:

Ausência de conhecimentos mais vastos e com maior puder de generalização

Excessiva ‘’ecologia’’ – redução da importância de processos superiores relativos a tomada de decisão.

Dificuldade em diferenciar estrutura coordenativa e programa motor.