一个忍不住惊叹的成就一个熟练的钢琴家,运动员,和工匠。甚至那些没有异常熟练程度显示非凡的精细运动控制能力。我打字,我的手指正迅速在不同顺序和非凡的空间和时间精度。我们都完成日常工作,例如把我们的鞋子,有这么小的努力,我们不能欣赏他们有多么复杂。这些“简单”的行为的性能远远超过了即使最先进的机器人的能力。
精细运动控制的机制
我们能够执行复杂的任务怎么样?最基本单位的运动组织在脊髓。这些电路提供基本的肌肉之间的协调以及反馈控制的运动。在更高的层面,一群大脑结构,基底神经节,作为重要的“放大器”运动。损伤这些结构在神经退行性疾病,帕金森症,导致缺乏运动。运动皮层尤为重要,控制好运动的数字。它是运动皮层和脊髓运动神经元之间的直接联系,使好,独立运动所需的手指打字或系鞋带。然而,一种不能弹钢琴,或进行任何其他快速序列的复杂的运动,没有运动和辅助运动区皮质。这些区域的运动序列“编程”提前准备运动。因此,在打字,运动和辅助运动区制定一个运动计划传达给运动皮层,进而指导单个手指的动作。 When one “visualizes” execution of a skilled motor behavior, these areas are activated, which is why previsualization and mental rehearsal of complex skills can improve performance. The cerebellum is another major structure of the nervous system of crucial importance for fine motor control. The cerebellum is best thought of as a structure that compares intended behavior, as dictated by motor cortex and the basal ganglia, to the actual output. The cerebellum acts to minimize the error between intended act and the actual behavior and also ensures proper timing of rapid movement sequences. As one reaches for a coffee cup, the trajectory of the hand is continually being modified by cerebellum-mediated error correction. The importance of the cerebellum is clearly illustrated in the effects of alcohol intoxication, which profoundly affects cerebellar function. The coffee cup gets knocked over instead of being picked up, and typing becomes error prone. Maturation of these different parts of the nervous system are thus of critical importance for the development of fine motor control.
精细运动控制的发展
第一次在出生后6个月
第一个出生后6个月是由脊髓反射机制因为电动机控制的脑机制尚未成熟。例如,独立控制的数字是不可能的。相反,接触新生儿抒发的手掌的抓握反射所有的数字作为一个单元。振幅、方向和运动的力量控制不好,几乎没有证据表明这种功能的目标。基本节奏运动后会组织成运动和其他有节奏的行为,也是flexor-extensor交替的基本模式。控制四肢运动的发展在近端到远端模式中,这样成熟的控制肩部和臀部比这更高级的手指和脚趾。婴儿反射构成大的新生儿的协调活动的一部分,但他们的关系后自愿行为是有争议的。是否作为重要的前体后行为,为新生儿特有的自适应功能,或只是反映了成熟的神经和肌肉骨骼系统的状态还不是很清楚。在大约6个月的年龄,大多数婴儿反射消失在预期自愿控制运动的发展。大约6个月的年龄,大多数婴儿可以直观地直接向一个对象和正确的对象的运动。
发展从6个月到5年
期间从6个月到5岁,有非凡的外围和中心的成熟机制,控制好运动,由实践和其他经验极大地促进作用。最显著的里程碑是语言和垂直运动的发展,这两个通常出现在出生后第一年的终结。一般认为皮质的发展重要的规划和启动运动和成熟的纠错小脑为有效执行的动作是至关重要的。在地板上爬行的进展(腹部)缓慢(有四足的运动期间肚子高架)来辅助双足步行独立行走,越来越要求放置在肌肉骨骼系统以及小脑协助维持平衡和对扰动的反应。很少有证据表明学习中发挥着重要作用的发病散步,尽管这个成就被称为“学习”走。但是,早期的散步是通常以提升和把脚的作为一个整体,而不是通过顺利脚跟冲击,滚动,脚趾推出成人的特点。在早期发展,许多动作是“镜像”运动,有意的运动的一个肢体反映在相反的肢体。这些镜像运动被认为是不成熟的结果之间的连接左右大脑皮层,这在以后的生活中会抑制运动。然而,很明显,经过第一年的阶段,实践和学习起到了很大的作用。在收购和改进的技能。在运动过程中,看到一个改善四肢和手臂的姿势,更高效的运动的四肢,和日益分化走势,特别是数字。 Thus, the toddler begins to grasp and throw objects. Initial attempts are not very skilled, and the result is not very effective. Toddlers typically begin to throw by stepping forward with the foot on the same side as the throwing hand rather than more effectively stepping forward with the opposite foot. Continued maturation of the motor areas of cortex and cerebellum contribute to these experience-dependent improvements. During this period, there is also increasing control of individual digits. Whereas the newborn uses all digits in unison, as the child matures, increasing control of individual digits becomes possible, so that by about 5 or 6 years of age, most children are able to tie their own shoes.
发展5年到成年
一旦基本感觉和运动控制,经验和增加肌肉力量成为进一步发展的主要因素的运动技能。错误检测到运动视觉和感官结构在我们的关节和肌肉。视觉反馈通常告诉我们运动的有效性,而反馈我们的肌肉和关节告诉我们如何实现这一目标。结果和反馈我们的肌肉和关节是用于提高技能。因此,提高运动技能在童年和青春期后期依赖于成熟的外围组织(例如,肌肉),也通过实践提高中央和周边协调。因此,小联盟投手学会抛出曲线球,或增加的钢琴家学会弹钢琴成分空间复杂性(数字的不同组合)和时间复杂性(节奏)。熟练的运动行为的性别差异通常出现在这段时间里,可能是由于外围解剖学和生理学差异出现在青春期和社会影响,导致差的做法在男性和女性不同的技能。
几乎没有证据表明,有一个“关键时期”学习特殊技能。为每一个儿童运动天才,有一位没有运动,直到高中。几乎没有证据表明录制一个网球拍5岁将提高他或她的机会赢得温布尔登。因此,虽然有广义受益于从事熟练运动行为的形式提高强度和手眼协调能力,可以获得特定的专家技能在成年。在这种背景下,有趣的是,在过去的20年里,它已成为明显的代表性运动控制的大脑不是静态的,而是持续的练习导致增加皮质表示副技能在成年。
衰老和精细动作控制
在开发过程中,依赖于精细运动技能在老化过程中的变化改变外围力量和灵活性和中央控制这些技能的变化。在正常的衰老过程,预编程序所需的精细运动的时间序列增加。然而,这种效应对高要少得多练习动作,可能是因为早期的实践取得的大脑区域负责规划这些动作不那么容易由于年龄递减。举个例子,一个熟练的钢琴球员经验损失了20%的汽车处理能力下降可能会经历的小钢琴演奏技能相对下降less-practiced技能经验(例如,打乒乓球)。失去肌肉力量也可能发挥重要作用在运动技能下降老化,所以,同样的小盟员可以抛出曲线球或快速球可能会发现一个重大损失这些技能在衰老。最近发现鼓励在这两个神经系统控制和肌肉力量锻炼有所反应,以便继续参与精细运动技能有助于减少这些技能的衰落。
引用:
- Cheatum,。&哈蒙德,a . a (2000)。体育活动对提高孩子们的学习和行为:感觉运动发育指南。香槟,IL:人类动力学。
- 并认真L。& Ozmun j . c (1995)。理解运动发育:婴儿、儿童、青少年、成人。麦迪逊,WI:布朗&基准。
- 海伍德,k m (2001)。电机寿命德香槟,IL:人类动力学。