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VL Bewegungswissenschaft 6. Motor Control: Traditionelle Theorien

VL Bewegungswissenschaft 6. Motor Control: Traditionelle Theorien. Zuordnung der Betrachtungsweisen. Ganzheitliche Betrachtungsweisen. Morphologie. Systemdynamischer Ansatz. Konnektionismus. Bewegungs- Wissenschaftliche Betrachtungs- weisen. Biomechanische Betrachtungsweise.

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VL Bewegungswissenschaft 6. Motor Control: Traditionelle Theorien

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Presentation Transcript

  1. VL Bewegungswissenschaft6. Motor Control: Traditionelle Theorien

  2. Zuordnung der Betrachtungsweisen Ganzheitliche Betrachtungsweisen Morphologie Systemdynamischer Ansatz Konnektionismus Bewegungs- Wissenschaftliche Betrachtungs- weisen Biomechanische Betrachtungsweise Fähigkeitsorientierte Betrachtungsweise Funktionale Betrachtungsweisen Informationsverarbeitungstheorien Funktionsanalysen Modularitätshypothese Außenaspekt Innenaspekt

  3. Sensorik Bewegung Ein Bewegungs-Paradigma Motorik Umwelt ZNS

  4. Informationsverarbeitungsansätze • In Informationsverarbeitungsansätzen wird der Mensch nach dem technischen Vorbild des Computers als Prozessor von Informationen aufgefasst. Im Mittelpunkt der Betrachtungen stehen Aspekte der Speicherung, Kodierung, Transformation und des Abrufs verhaltensrelevanter Informationen.

  5. Programmpunkte • Open-loop vs. closed loop-Steuerung • Regelkreismodelle • Die GMP-Theorie • Kritik

  6. Open- vs. closed loops

  7. „Closed-loop“ Bewegungen • Closed-loop kontrollierte Bewegungen beruhen auf der Regelung durch sensorische Rückmeldungen während der Bewegung. • Beispiel: Zielvorgang beim Sportschießen

  8. Closed-loop-Modell der Bewegung Steuerungs-zentrum Regelung Efferenzen: Ausgehende SignaleAfferenzen:Eingehende Signale Re-Afferenzen:Afferenzen, die Reaktionenauf Efferenzen sind Bewegungskommandos Feedback Effektoren

  9. Kritik am Closed-loop-Modell • Umwelt? • Alles unter Kontrolle? • Speicherungsproblem! • Killerargument: Zeitproblem, da Reizleitung und Informationsverarbeitung biologisch Zeit brauchen

  10. „Stop-before-eight“ • Durch Fingerheben Zeiger vor Durchlaufen einer Marke stoppen!Außer: Zeiger stoppt selbst vorher! • Grafik:X: Zeigerstopp in Millisekunden vor MarkeY: Prozent der Fälle mit unterdrückter ReaktionSlater-Hammel (1960)

  11. „Closed-loop“ Bewegungen • Open-loop kontrollierte Bewegungen basieren auf Muskelinstruktionen, die vollständig vor Bewegungsbeginn festgelegt werden. Sensorische Rückmeldungen während der Bewegung werden nicht wirksam. • Beispiel: Schlagbewegung des Schlagarms beim Angriffsschlag im Volleyball

  12. Open-loop-Modell der Bewegung Steuerungs-zentrum Steuerung Efferenzen: Ausgehende Signale Bei sehr kurzen Bewegungen,t < 150-200msec z.B. Würfe, Schläge, Sprünge,„ballistische“ Bewegungen Bewegungskommandos Effektoren

  13. Bilanz open-closed • Closed: • Langsam, aufwändig • Sicher, genau, änderungsfähig • Open: • Nicht änderbar, vorprogrammiert • Schnell • Bilanz: • Feedback auf unterschiedlichen Hierarchien • Gemischte Strategien wahrscheinlich • Konsequenzen für die Vermittlung?

  14. Regelkreismodelle

  15. Handlungsziel Programmierung Soll-Istwert-Vergleich Informationsaufbereitung (Afferenzsynthese) Steuerung-Regelung (efferente Impulsgebung) Bewegungsausführung Umwelt (Boden, Geräte, Wasser, Schnee) Störgrößen Regelkreis der Bewegungskoordination

  16. GMP-Theorie(generalisierte motorische Programme)

  17. Zentrale Repräsentationen • Wenn Bewegungen gesteuert und Efferenzen und Afferenzen verglichen werden können, dann muss es • Zentrale Repräsentationen + • Motorische Programme • geben! • Stimmt das? • Wie sehen die aus?

  18. Motorische Programme • Definition „motor program“ • „... a set of muscle commands • that are structured before a movement sequence begins, • and that allows the sequence to be carried out uninfluenced by peripheral feedback“ • Keele, 1968

  19. Existenzbeweise • Bewegungen auch ohne periphere Rückmeldungen möglich (Tierversuche) • Bewegungen auch ohne Üben erlernbar (Lernen auf Anhieb) • Schnelle Bewegungen ohne Reafferenzen (open loop) • Bewegungen mit unterschiedlichen Muskelgruppen ausführbar (Schreiben mit links, mit Fuß, mit Mund) • Automatisierte Bewegungen

  20. Definition • Ein generalisiertes motorisches Programm (GMP) steuert eine ganze Klasse von Bewegungen und ist gekennzeichnet durch bewegungsübergreifende Merkmale (Invarianten) und bewegungsspezifische variable Merkmale (Parameter)

  21. Was wird gespeichert? • GMP-Theorie nach R.A. Schmidt: • 1 GMP pro Bewegungsklasse (z.B. Schlagwurf) • Invariant sind: • Sequencing:Reihenfolge der Muskeleinsätze • Relative Timing:Relative Zeitpunkte und -dauer • Relative forces:Relativer Krafteinsatz • Variabel sind: • Overall duration: Gesamtdauer • Overall forces: Absoluter Krafteinsatz

  22. GMP A A A Parametrisierung:kurz, kräftig B B B C C C D D D Parametrisierung:lang, schwach Invarianten und Parameter

  23. Beispiele • Übergang vom Gehen zum Laufen • Standwurf beim Basketball

  24. A B C D ABC des Techniktrainings Prinzip der Programmverkürzung Roth, 1990

  25. A B C D ABC des Techniktrainings Prinzip der Programmverkürzung Roth, 1990

  26. A B C D ABC des Techniktrainings Prinzip der Programmveränderung Roth, 1990

  27. A B C D ABC des Techniktrainings Prinzip der Programmveränderung Roth, 1990

  28. Empirische Evidenzen • Roth, 1989:Programmentscheidungen brauchen länger als Parameterentscheidungen • Zahlreiche Belege für Invarianzen, aber • Methodische Probleme • Immunisierung, d.h. immer gültige Erklärung für widersprüchliche Befunde • Gegenbelege für viele Bewegungsklassen • Bilanz: Relative Timing eher fakultativ als obligatorisch

  29. Golfbeispiel

  30. Gegenargumente • Gegen Programme und explizite zentrale Repräsentationen sprechen: • Speicherproblem • Erlernen von Bewegungen • Physiologische Korrelate • Modellbildung: Computer-Metapher • Es gibt in der Sportwissenschaft eine Falle, in die man tappen kann: Man leitet aus Theorien praktische Hinweise ab, die plausibel sind, aber dann wird die Theorie erschüttert! • Mehr beim nächsten Mal!

  31. Literaturhinweise • WIEMEYER, J. (1994). Motorische Kontrolle und motorisches Lernen im Sport. Grundlagen und Probleme der Theorie der generalisierten motorischen Programme I. Sportpsychologie, 6 (1), 2-11. • WIEMEYER, J. (1994). Motorische Kontrolle und motorisches Lernen im Sport. Grundlagen und Probleme der Theorie der generalisierten motorischen Programme II. Sportpsychologie, 6 (2), 5-12. • ROTH, K. (1990). Ein neues „ABC“ für das Techniktraining im Sport. Sportwissenschaft, 20, (1) 9-26.

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