Enfoque neuromecánico y cognitivo relacionados al Control Motor

1. ESTRATEGIAS DE
MOVIMIENTO EN
SISTEMAS
MULTIARTICULARES
Control del Ritmo, Tensión y otras cualidades del Movimiento

2. Sistemas Multi Articulares
 Comprometen Múltiples músculos que atraviesan
diversas articulaciones.
 ¿Cómo el SNC controla estos sistemas?
 Teorías de Control Motor:
 Intentan explicar el fenómeno.
 Son grupos de ideas abstractas conectadas para
describir procesos no observables.

3. Estudio del Movimiento
Humano

4. Enfoque
Neuromecánico

5. Teoría Refleja
(Charles Sherrington,
1906)
 “Los reflejos son los elementos básicos del comportamiento complejo, pues
éste resulta de la acción combinada de reflejos encadenados”.
 No es capaz de explicar:
1. movimiento voluntario
2. movimiento en ausencia de estímulo.
3. movimientos rápidos.
 Implicancias Clínicas:
1. Si los reflejos son base para el movimiento funcional, su evaluación
ayudaría a predecir la funcionalidad del paciente e interpretarla según su
ausencia o presencia.

6. Teoría Jerárquica
(Hughlings Jackson*)
 “El control está organizado de arriba abajo, de forma que cada nivel superior
ejerce control sobre el nivel que está abajo”.
 No es capaz de explicar:
1. La dominancia del reflejo en algunas situaciones.
 Implicancias Clínicas:
1. “Cuando se ha dejado de integrar respuestas motoras desde centros
superiores en los niveles inferiores se produce una actividad postural
refleja Anormal”. Berta Bobath.
*Esta teoría ha recibido aportes de muchos autores, pero Jackson es quien la inicia.

7. Teoría de Programas Motores,
CPG ( Wilson 1961, Bernstein 1967, Keele 1968)
 “Ciertos patrones estereotipados de movimiento pueden ser activados por
estímulos sensoriales o procesos centrales”.
 “Si bien la acción refleja no es esencial para impulsar el movimiento, tendría
una importante función moduladora”
 Limitaciones:
1. No considera que la interacción del SNC con otros sistemas como el
músculo esquelético o el ambiente puede afectar el control del movimiento.
 Implicancias Clínicas:
1. Sugiere la importancia del Re Aprendizaje y el enfoque terapéutico tareas
funcionales.

8. Teoría de Sistemas
(Bernstein 1967)
 “No se puede comprender el control neural del movimiento sin entender las
características del sistemas que se está movimiento y las fuerzas externas e
internas que actúan sobre éste.
 El cuerpo es un sistema mecánico, con masa y expuesto a fuerzas externas
e internas que incluyen a la inercia y al movimiento dependiente de fuerza.
 Limitaciones:
1. Pese a que e muy completa, al considerar las contribuciones del sistema
Nervioso y músculo esquelético, además de las fuerzas de gravedad e
inercia al control del movimiento, aún no logra integrar la interacción del
organismo y el ambiente
 Implicancias Clínicas:
1. Remarca la importancia de comprender la Biomecánica humana.
2. La evaluación del paciente debe incluir revisión de los distintos sistemas y
de la interacción de éstos.

9. Teoría Ecológica
( Gibson 1960)
 “El sistema nervioso funciona como un Sistema Sensorio-Motor, que
reacciona a las variables ambientales, para que un sistema de
percepción/acción activamente explore el ambiente para satisfacer un
objetivo”
 Limitaciones:
1. Entiende el sistema nervioso como una interface organismo/ambiente,
restándoles importancia a su organización y función.
 Implicancias Clínicas:
1. La exploración activa de la tarea y el ambiente lleva al individuo a
desarrollar variadas formas de cumplir dicha tarea.
2. La adaptabilidad implica nuevas formas de organizar el movimiento y la
percepción.

10. CPG: Patrones Generadores
Centrales
 Circuitos
Neuronales que
producen patrones
motores
coordinados en
ausencia de un
feedback sensorial y
en repuestas a
inputs breves o
“tónicos”.
 Producen
movimientos
automáticos tales
como:
 Deglución
 Respiración
 Reacciones de
Defensa
 Locomoción

11. CPG: Patrones Generadores
Centrales
 El patrón motor
generado por un
CPG, es específico
para el
comportamiento
motor que controla.
 Esto implica un
gran variedad de
CPG.
 Los CPG varían en
organización,
propiedades e
interacción de las
Neuronas que lo
constituyen.
Permite que el CPG use uno de muchos
mecanismos para producir un BURST característico
de Potenciales de acción.

12. Flujo de Información necesaria para el
movimiento, a través del Sistema nervioso
Centros
Superiores
Otros sistemas
Motores
CPG
Neuronas
Motoras
Músculos
Conducta
Motora
Neuromoduladore
s
Estímulos Externos e Internos

13.  Para realizar movimientos rítmicos el CPG
debe producir un ritmo que resulta de la
alternancia de activación de músculos
agonistas y antagonistas .
 El CPG debe ser capaz de variar la frecuencia
de la salida y debe darle forma al patrón del
movimiento.
CPG: produce movimientos
rítmicos

14. Estrategias de Movimiento
Son
Patrones de
activación
neural que
están
asociados
con el logro
de alguno de
los
diferentes
objetivos del
movimiento
 Surgen como resultado de la compleja
interacción entre los centros
supraespinales y la organización del
sistema músculo esquelético.
 Funcionan como secuencias de activación
y combinaciones de músculos que pueden
ser utilizados para desarrollar un
movimiento deseado.
 Las posibles soluciones son muchas más
de las que se necesitan para la mayoría de
los movimientos.
Sistemas Multiarticulares, Estrategias de Movimiento

15. El estudio de las estrategias de movimiento involucra la
identificación de las señales de control enviadas por el sistema
nervioso al músculo.
Estrategias de Movimiento
Sistemas Multiarticulares, Estrategias de Movimiento
 Feedback
 Feedforward
 Control Servo
 Hipótesis del Punto de Equilibrio
 Hipótesis de LA Trayectoria e Equilibrio

16. Características Principales
Feedback y Feedforward
 Feedback:
 procesamiento continuo de la información aferente.
 Provee respuestas controladas en todo momento.
 Acciones que ocurren en respuesta a la detección
sensorial de los efectos de un estímulo.
 Feedforward:
 Usa información aferente de manera intermitente.
 Provee respuestas hasta que el control feedback es
iniciado.
 Acciones que ocurren durante la identificación del

17. Control Servo
1. Genera señales comando que
son enviadas al sistema
controlador.
2. El Loop Feedback intenta
mantener la variable controlada
en el valor que lo indica el
sistema controlador.
3. El controlador feedforward
funciona como Comparador.
4. Compara la magnitud de la
variable controlada con el valor
especificado por el controlador
de alto nivel.

18. Enfoque Cognitivo
Teoría Computacional
Cómputo: Proceso que implica números o
cálculos (R.A.E)
Movimiento
Humano
Enfoque
Cognitiv
o

19. Integración Sensorio-
Motora
Modelos Computacionales permiten relacionar las señales sensoriales
con los comandos motores
Existen diversas transformaciones (cálculos) para completar este proceso
Movimiento
Humano
Enfoque
Cognitiv
o

20. Modelos Internos
Representaciones abstractas de diversas
transformaciones que ocurren dentro del SNC
Movimiento
Humano
Enfoque
Cognitiv
o

21. Teoría Computacional
Daniel Wolpert
Movimiento
Humano
Enfoque
Cognitiv
o
http://www.ted.com/talks/daniel_wolpert_the_real_reason_for_brains.html

22. Teoría Computacional Movimiento
Humano
Enfoque
Cognitiv
o

24. Teoría Computacional
 Conceptos
 Tarea
 Estado del sistema
 Representación compacta, con una baja
dimensionalidad.
 Contiene toda la información tiempo-variable
relevante para predecir o controlar el futuro del
sistema.
 Contexto del movimiento
 Conjunto de variables que cambian discretamente (o no
cambian) en el tiempo. Ej: la identidad de un objeto, la masa
de una extremidad.
Movimiento
Humano
Enfoque
Cognitiv
o

25. Teoría Computacional:
Modelos Internos
Movimiento
Humano
Enfoque
Cognitiv
o
• Mecanismos neurales que pueden imitar la información sensorio-motora.
• El SNC modela internamente al Sistema Sensorio-motor
• El SNC computa y controla las señales para producir patrones adecuados de fuerza

26. Modelo Directo
 Modela la relación entre las acciones motoras y sus
consecuencias sensoriales.
 Su rol principal es predecir el comportamiento del
cuerpo y del mundo y las consecuencias sensoriales de
estas.
Movimiento
Humano
Enfoque
Cognitiv
o

27. Modelo Inverso
 A partir de las consecuencias deseadas se
implementan las acciones motoras.
 Se genera un programa motor a partir del conocimiento
del estado del sistema y de la tarea a realizar
 O sea, se utiliza la posición actual y la deseada del
cuerpo como input para estimar el comando motor
necesario que transforme la posición actual en la
posición deseada.
Movimiento
Humano
Enfoque
Cognitiv
o

28. Inferencia Bayesiana

29. 1. Roger Enoka. Neuromechanics of Human
Movement, Capítulo 7. Multi-Joint Systems
2. Anne Shumway Cook. Motor Control, Capítulo
1. Teorías de Control Motor.
3. Bryan L. Riemann; Scott M. Lephart. The
Sensorimotor System, Part I: The Physiologic
Basis of Functional Joint Stability.
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