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VL Trainings- und Bewegungswissenschaft 10. Motor Control.

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Präsentation zum Thema: "VL Trainings- und Bewegungswissenschaft 10. Motor Control."—  Präsentation transkript:

1 VL Trainings- und Bewegungswissenschaft 10. Motor Control

2 BW Motor Control Programm 1.Anatomische Grundlagen Vom Gehirn zum Muskel Wie entsteht eine Willkürbewegung? 2.Programmtheorien Regelkreise, open-loop & closed loop Regelung Theorie generalisierter motorischer Programme 3.Selbstorganisationstheorien Prinzip Gegensätze zu Programmtheorien

3 Anatomische Grundlagen Vom Gehirn zum Muskel

4 BW Motor Control Gehirn, Aufbau grob 1,3 kg schwer Ca Nervenzellen Typisch: Synapsen je Zelle Sitz von Bewußtsein und Persönlichkeit Leib-Seele-Problem

5 BW Motor Control Gehirn, Aufbau Detail

6 BW Motor Control Rückenmark

7 Motorische Einheiten Mot. Einheit = Motoneuron + die von ihm innervierten Muskelfasern Motoneuron integriert Erregungen Feuert, wenn Schwelle überschritten

8 Anatomische Grundlagen Wie entsteht eine Willkür- Bewegung?

9 BW Motor Control Entstehung einer (Willkür-)Bewegung Obere Mittlere Untere Motorische Ebene Limbisches System Emotionen, Antrieb, Gedächtnis, Stimmung Hippocampus (Kortex) und Stammhirnstrukturen Assoziations- System Assoziationskortex (Wahr- nehmung, Entscheidung) Bewegungsentschluß, Auswahl Alternativen Projektions- System Sensomotorischer Kortex, Kleinhirn, Basalganglien, subkortikale Kerne Rohbefehl, Efferenz- kopien, Programme Spinales System Absteigende Bahnen, Inter- und Motoneurone Zentrale Befehle und Verschaltungen Skelett- muskel Muskelfasern, Muskel- spindeln, Golgi-Organe Kontraktionen, Rückkopplungen

10 Programmtheorien Regelkreise, open-loop & closed loop Regelung

11 BW Motor Control Closed-loop-Modell der Bewegung Steuerungs- zentrum Effektoren Bewegungskommandos Feedback Regelung Efferenzen: Ausgehende Signale Afferenzen: Eingehende Signale Re-Afferenzen: Afferenzen, die Reaktionen auf Efferenzen sind

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

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

14 Programmtheorien Theorie generalisierter motorischer Programme (GMP-Theorie)

15 BW Motor Control 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

16 BW Motor Control 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

17 BW Motor Control Probleme der GMP-Theorie 1.Man findet keine biologischen Korrelate 2.Speicherproblem durch Vielfalt der Bewegungen, Freiheitsgrade 3.Wie erlernt man eine Bewegung? 4.Computer-Metapher

18 Selbstorganisationstheorien Prinzip

19 BW Motor Control Grundannahmen der SO-Theorien Motorik zu komplex, um von Satz Nervenimpulsen kontrolliert zu werden Wahrnehmung, ZNS und Motorik permanent aktiv, einzelne Aktion immer anders eingebettet Bewegungen sind meist Antworten auf Umwelt Bewegungen werden durch Gegebenheiten der Umwelt (affordances) ermöglicht Bewegung emergiert aus der Wechselwirkung mit Umwelt

20 Selbstorganisationstheorien Gegensätze zu Programmtheorien

21 BW Motor Control Gegensätze BewegungsgestalterBefehlsempfänger Rolle der Muskulatur emergentprogrammiert Bewegungsverlauf Koordinationsmuster, selbstorganisierend Motorische Programme, zentral gespeichert Bewegungsmuster Bottom-Up, heterarchischTop-Down, hierarchisch Bewegungskontrolle Ökologische EinheitMensch-Maschine Grundannahme Ökologische TheorienProgramm-Theorien

22 BW Motor Control Unterschiede FluktuationFehler Variabilität AuslöserStörgröße Umwelt Dynamisches SystemComputer Motorik autonompassiv Rolle des Schülers ArrangeurProgrammierer Rolle des Lehrers Ökologische TheorienProgramm-Theorien

23 The End


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