Προσαρμογές στάσης σε απρόβλεπτα οπτικά ερεθίσματα. Ο ρόλος της εμπειρίας των τερματοφυλάκων
Creators: name: Βούρας, Ηλίας Θεόδωρου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2022
Subjects: Μάθηση
Οπτικοκινητική
Ποδόσφαιρο
Learning
Soccer
Visuomotor

description: Οι προσαρμογές στάσης ως απόκριση σε απρόβλεπτα ερεθίσματα οπτικής κίνησης είναι ένα κοινό πρόβλημα αντιληπτικο-κινητικού ελέγχου σε πολλές αθλητικές δεξιότητες ανοιχτού τύπου. Στην παρούσα μελέτη εξετάσαμε την προσαρμογή και τη μάθηση της αλλαγής κατεύθυνσης που επιβάλλει η αναστροφή του σήματος της ανατροφοδότησης κατά την οπτικά καθοδηγούμενη ταλάντωση στο μετωπιαίο επίπεδο όταν αυτή καθοδηγείται από έναν σταθερά κινούμενο (περιοδικό) ή μεταβαλλόμενο (πολύπλοκο) στόχο . Δευτερεύον σκοπός της μελέτης ήταν να εξετάσει πως η προσαρμογή και μάθηση της νέας οπτικο-κινητικής δεξιότητας επηρεάζεται από την προηγούμενη αντιληπτικο-κινητική εμπειρία του τερματοφύλακα ποδοσφαίρου. Υποθέσαμε ότι οι συμμετέχοντες μαθαίνουν μια οπτικοκινητική αναστροφή του σήματος την ανατροφοδότησης κατά την καθοδήγηση της ταλάντωσης από τον σταθερά κινούμενο αλλά όχι μεταβαλλόμενο στόχο. Επιπλέον, οι τερματοφύλακες μαθαίνουν γρηγορότερα σε σύγκριση με συμμετέχοντες χωρίς κινητική εμπειρία. Είκοσι ένας (21) τερματοφύλακες ποδοσφαίρου και είκοσι πέντε (25) μη συστηματικά ασκούμενοι εκτέλεσαν εκούσια ταλάντωση (μεταφορά βάρους) στο μετωπιαίο επίπεδο για 120 δευτερόλεπτα ενώ ακολουθούσαν την κίνηση ενός περιοδικού (11 τερματοφύλακες, 12 μη αθλητές) και ενός πολύπλοκου στόχου (10 τερματοφύλακες και 13 μη αθλητές) και λάμβαναν οπτική ανατροφοδότηση σε πραγματικό χρόνο σχετικά με την κατανομή του σωματικού βάρους. Μετά από 40 δευτερόλεπτα οπτικά καθοδηγούμενης ταλάντωσης με αξιόπιστη ανατροφοδότηση(φάση αναφοράς), η οπτική απεικόνιση του σήματος ανατροφοδότησης παρουσιάστηκε ανεστραμμένη (180o περιστροφής) επιβάλλοντας έτσι την ανάγκη αλλαγής κατεύθυνσης προκειμένου να διατηρηθεί η σύζευξη μεταξύ της οπτικής απεικόνισης της κίνησης (μετατόπισης βάρους) του εξεταζόμενου και της κίνησης του στόχου (φάση προσαρμογής, διάρκεια: 60 δευτερόλεπτα). Μετά την φάση προσαρμογής, η οπτική απεικόνιση του σήματος της ανατροφοδότησης επέστρεψε στην αρχική, αξιόπιστη μορφή της (φάση επαναφοράς ή από-προσαρμογής, διάρκεια: 20 δευτερόλεπτα) . Η προσαρμογή και η μάθηση εκτιμήθηκαν υπολογίζοντας τις ακόλουθες μεταβλητές α) στη συνάφεια μεταξύ της κατεύθυνσης μετατόπισης βάρους και της κατεύθυνσης κίνησης στόχου, β) την ρίζα μέσου τετραγώνου (RMS) μεταξύ της μετατόπισης του βάρους και της κίνησης του στόχου (χωρικό σφάλμα) και γ) στη χρονική υστέρηση μεταξύ της κίνησης του στόχου και της μετατόπισης του βάρους έτσι όπως αυτή υπολογίστηκε με την μέθοδο της διασταυρούμενης συσχέτισης μεταξύ των δύο χρονοσειρών (χρονικό σφάλμα). Οι συμμετέχοντες που ακολουθούσαν τη σταθερή (περιοδική) κίνηση του στόχου προσαρμόστηκαν και έμαθαν την οπτικο-κινητική αναστροφή του σήματος της ανατροφοδότησης σε αντίθεση με εκείνους που παρακολούθησαν τη μεταβαλλόμενη κίνηση του στόχου. Η μάθηση επιβεβαιώθηκε από το γεγονός ότι οι συμμετέχοντες που ακολουθούσαν τον περιοδικά κινούμενο στόχο εξακολουθούσαν να κινούνται αντίθετα με τον στόχο ακόμα και όταν το σήμα της ανατροφοδότησης επέστρεψε στην αρχική, αξιόπιστη μορφή του (φάση από-προσαρμογής). Αυτό είχε ως αποτέλεσμα και την αύξηση του χωρικού σφάλματος. Η μείωση του χωρικού και χρονικού σφάλματος κατά τη διάρκεια της προσαρμογής ήταν σημαντική για τους συμμετέχοντες που παρακολουθούσαν την περιοδική κίνηση του στόχου, αλλά ελάχιστη για όσους παρακολουθούσαν τη σύνθετη κίνηση του στόχου. Οι τερματοφύλακες προσαρμόστηκαν στην οπτικοκινητική αναστροφή της ανατροφοδότησης πιο γρήγορα σε σύγκριση με τους μη αθλητές. Αυτό φάνηκε σε μια μείωση του χωρικού και χρονικού σφάλματος σε προγενέστερο διάστημα της φάσης προσαρμογής για τις ομάδες που παρακολουθούν τη σταθερή κίνηση του στόχου. Αντίθετα, δεν παρατηρήθηκαν διαφορές ανάμεσα στην ομάδα των τερματοφυλάκων και την ομάδα των μη αθλούμενων για τους συμμετέχοντες που ακολουθούσαν τον πολύπλοκα κινούμενο στόχο. Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι η μάθηση της αλλαγής κατεύθυνσης ως απόρροια της αναστροφής της ανατροφοδότησης είναι περιορισμένη όταν η μετωπιαία εκούσια ταλάντωση καθοδηγείται από ένα πολύπλοκα και επομένως απρόβλεπτα κινούμενο στόχο που επιβάλλει τον διαρκή έλεγχο της οπτικο-κινητικής δεξιότητας μέσω του κλειστού κυκλώματος. Η προηγούμενη εμπειρία των τερματοφυλάκων οδηγεί σε ταχύτερη μάθηση αλλά μόνο όταν η δεξιότητα εκτελείται σε ένα σταθερό (προβλέψιμο) περιβάλλον. Η εξάσκηση των τερματοφυλάκων θα πρέπει να εστιάσει περισσότερο στην ενίσχυση της σύνδεσης μεταξύ οπτικής αντίληψης και δράσης σε ένα απρόβλεπτο και μεταβλητό περιβάλλον.
description: Postural adjustments in response to unpredictable visual motion cues is a common sensorimotor control problem in many open sport skills. In the present study we examined postural adaptation and learning during whole body tracking of a constant (i.e.periodic) and a variable (i.e. complex) visual target motion and how this process is affected by motor expertise (soccer goalkeepers). We hypothesized that participants learn a visuomotor rotation of the feedback signal when tracking the constant but not the variable target motion. Moreover, goalkeepers learn faster compared to participants with no motor expertise. Twenty one (21) soccer goalkeepers and 25 age matched controls practiced lateral weight shifting while tracking the motion of a periodic (11 goalkeepers, 12 non-athletes) and a complex (10 goalkeepers and 13 non-athletes) target and receiving online visual feedback (VF) about bodyweight distribution. After 40 s of tracking (baseline), the VF signal reversed direction (180o visuo-motor rotation) for 60 s (adaptation) after which VF returned to its veridical direction for another 20s (washout). Adaptation and learning were reflected in a) the congruency between the weight shifting and target motion direction, b) the root mean square (RMS) error between the force and target signal (spatial error) and c) time lag of the cross-correlation between the force and target motion (temporal error). Participants tracking the constant (periodic) target motion learned the visuomotor rotation in contrast to those who tracked the variable target motion. This was reflected in consistent aftereffects when the feedback signal returned to its veridical direction (washout phase) only for those groups tracking the constant target motion. Spatial and temporal error reduction during adaptation were significant for participants tracking the periodic target motion but minimal for those tracking the complex target motion. Goalkeepers adapted to the visuomotor rotation faster compared to non-athletes. This was shown in a reduction of the spatial and temporal error at an earlier interval of the adaptation phase for the groups tracking the constant target motion. No effect of motor expertise was noted in those groups tracking the variable target motion. There results suggest that learning of a novel whole body visuomotor rotation is limited when the task requires continuous closed loop feedback control. Goalkeepers’ expertise results in faster learning but only when the task is performed in a stable (predictable) environment. Goalkeepers’ practice should focus on strengthening the link between visual perception and action in a unpredictable and variable environment.