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第四节

运动控制理论

运动控制系统包括神经系统和运动有关的组织结构,以及实施运动的骨、关节、肌肉组织等。运动可分为反射运动、随意运动、节律性运动。这些运动过程的控制必须有中枢神经系统的参与才能达成,且中枢神经系统在运动控制中起着主导作用。正如郝洛克(Horak)的运动控制理论所强调,正常运动控制是指中枢神经系统运用现有及以往的信息将神经能转化为动能,并使之完成的有效的功能活动

运动控制的结构由低级到高级依次为脊髓、脑干和大脑皮层。小脑和基底节在大脑皮层和脑干对运动的控制中起调节作用,但并不直接参与运动的产生。这三层控制必须从内外环境中获得感觉刺激信息,包括环境中的事件、躯体、机体的位置和取向,以及肌肉的收缩程度。中枢神经系统感受这些信息的变化后,及时准确地做出运动应答,或是产生合适地运动,或是调整正在进行的运动。这样一个过程即运动控制。

近年关于运动控制的研究很多,也形成了很多学说理论,因各自关注的重点不同,因此,没有一个能全面地解释运动起源的本质和原因。在这些学说理论中,代表性的有反射运动(reflex model of motor control)、阶梯运动(hierarchical control theory)和系统运动(systems theory of motor control)三种运动控制学说 。这些学说为特殊儿童的本体感、前庭平衡以及运动知觉的训练提供了依据。

一、反射运动控制学说

该学说由查尔斯·谢林顿(Charles Sherrington)提出。他认为,反射是一切运动的基础,神经系统通过整合一连串的反射来协调复杂的动作。而正常情况下,神经系统各个部分相互作用,简单的各种反射综合产生完整的动作,最终构成个体的行为。

反射运动控制学说认为,控制运动的主要因素有三个,即周边感觉刺激、反射弧、反馈控制以修正动作。例如:在进行运动疗法时,利用感觉刺激来诱发“好”的反射,控制“坏”的反射;或者通过感觉刺激来降低痉挛,或者通过触摸式轻拍增强牵张反射来诱发动作。

然而,该学说也有不足之处:实验发现,即使缺乏感觉刺激仍可以有动作产生;在动作执行前,中枢神经可修正即将执行的动作,这就是前瞻性或预期性的动作修正;有些动作一旦执行后,就没有修正的机会了。

二、阶梯运动控制学说

该学说由罗道尔·马格努斯(Rodol Magnus)于1940年率先提出。他认为脑损伤会破坏皮层的控制系统,同时出现异常反射,造成不正常姿势和动作困难。同年,阿诺德·格塞尔(Arnold Gesell)提出,正常动作的发展源自中枢神经系统的逐渐皮层化。皮层化使高级控制中心具有控制低级反射的能力,即为有关动作发展的神经成熟理论。具有代表性意义的是肌张力和平衡的控制。

1978年,波巴斯(Bobath)在上述基础上提出了神经发育理论,这也是目前人们最熟悉的理论之一。波巴斯指出,中枢神经系统损伤会使正常情况下受控制的下位中枢开始活动,从而引发不正常的姿势和异常的动作方式。其神经易化技术就是通过控制不正常的运动模式、异常的张力和异常协同方式来引发正常运动模式的出现。例如:通过控制张力性颈反射来诱导平衡反射,促进对平衡的控制。在动作训练中,可根据儿童动作发展的阶梯顺序,先从翻身、坐、爬、跪,再到站、走、跑这一过程进行动作控制的训练。

虽然波巴斯的神经发育理论影响最大,目前应用也最为广泛,效果也最受肯定,但它也有不足之处:①在正常情况下,并非所有反射都受高级中枢的控制,如成年人具有的低级反射动作;②人的动作的发展并非完全依据固定的顺序向前发展;③行走功能也并非完全在高级中枢的控制下进行。

三、系统运动控制学说

该学说由本斯腾(Bernsten)于1967年提出。他认为运动的控制问题就其周围环境状况而言,因人而异,而且,还要根据个体的要求、环境和目标的改变而不断改变。所以,感觉、认知和活动三者之间相互作用。在该模式中,中枢神经系统并不发出直接的指令,而是各部分一起整体互动,系统地进行整合。

该学说的主要观点是:动作控制以达成动作功能为目标;确认身体其他系统对动作控制的影响;动作控制需要考虑外在环境因素的影响,如地心引力等;动作本身也遵循力学定律,相互影响。因此,该学说强调必须重视评估,通过评估确定训练的目标,了解对目标训练产生影响的因素,以及影响动作本身的力学问题。例如:步行训练首先应评估分析步态以及影响步态的主客观因素,根据步态评估的结果,在步行训练中有针对性地解决相关问题,而不是简单地从反射或其他低级动作开始。

在实际训练中,系统运动控制学说强调训练应以功能性动作为目的。系统运动控制学说在评价等方面较前两种理论更全面、更系统,能考虑多方面的因素;但因为其定义模糊,涉及范围过大,因而,实际应用难度较大。 GQM6Y2arn9hfFjsG6Qp5TStfaH+a1aztTQ40BHjq8u8rubhsvNqsVi4D+A2HM6iO

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