Download - VL Bewegungswissenschaft VL Bewegungswissenschaft 6. Motor Control: Traditionelle Theorien
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6. Motor Control: Traditionelle Theorien
MC: TraditionellesMC: Traditionelles Zuordnung der BetrachtungsweisenZuordnung der Betrachtungsweisen
Bewegungs-Wissenschaftliche
Betrachtungs-weisen
Funktionale Betrachtungsweisen
Ganzheitliche Betrachtungsweisen
BiomechanischeBetrachtungsweise
FähigkeitsorientierteBetrachtungsweise
Außenaspekt Innenaspekt
Morphologie Systemdynamischer Ansatz
Konnektionismus
Funktionsanalysen
Informationsverarbeitungstheorien
Modularitätshypothese
MC: TraditionellesMC: Traditionelles Ein Bewegungs-ParadigmaEin Bewegungs-Paradigma
Um
welt
Um
welt
Mot o
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sori
k
Bew
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ng
Bew
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un
g
ZNSZNS
MC: TraditionellesMC: Traditionelles InformationsverarbeitungsansätzeInformationsverarbeitungsansätze
In Informationsverarbeitungsansätzen wird der Mensch nach dem technischen Vorbild des Computers als Prozessor von Informationen aufgefasst. Im Mittelpunkt der Betrachtungen stehen Aspekte der Speicherung, Kodierung, Transformation und des Abrufs verhaltensrelevanter Informationen.
MC: TraditionellesMC: Traditionelles ProgrammpunkteProgrammpunkte
• Open-loop vs. closed loop-Steuerung
• Regelkreismodelle• Die GMP-Theorie• Kritik
Open- vs. closed loopsOpen- vs. closed loops
MC: TraditionellesMC: Traditionelles „„Closed-loop“ BewegungenClosed-loop“ Bewegungen
Closed-loop kontrollierte Bewegungen beruhen auf der Regelung durch sensorische Rückmeldungen während der Bewegung.
Beispiel: Zielvorgang beim Sportschießen
MC: TraditionellesMC: Traditionelles Closed-loop-Modell der BewegungClosed-loop-Modell der Bewegung
Steuerungs-zentrum
Effektoren
Bew
egu
ngsk
om
mand
os
Feed
bac
k
Regelung
Efferenzen: Ausgehende Signale
Afferenzen:Eingehende Signale
Re-Afferenzen:Afferenzen, die Reaktionenauf Efferenzen sind
MC: TraditionellesMC: Traditionelles Kritik am Closed-loop-ModellKritik am Closed-loop-Modell
• Umwelt?• Alles unter Kontrolle?• Speicherungsproblem!• Killerargument:
Zeitproblem, da Reizleitung und Informationsverarbeitung biologisch Zeit brauchen
MC: TraditionellesMC: Traditionelles „„Stop-before-eight“Stop-before-eight“
Durch Fingerheben Zeiger vor Durchlaufen einer Marke stoppen!
Außer: Zeiger stoppt selbst vorher!
Grafik:X: Zeigerstopp in Millisekunden vor MarkeY: Prozent der Fälle mit unterdrückter Reaktion
Slater-Hammel (1960)
"Stop-before-eight"-Experiment
0102030405060708090
100
50 70 90 110 130 150 170 190 210 230 250
Millisekunden
Pro
zent
rich
tig
MC: TraditionellesMC: Traditionelles „„Closed-loop“ BewegungenClosed-loop“ Bewegungen
Open-loop kontrollierte Bewegungen basieren auf Muskelinstruktionen, die vollständig vor Bewegungsbeginn festgelegt werden. Sensorische Rückmeldungen während der Bewegung werden nicht wirksam.
Beispiel: Schlagbewegung des Schlagarms beim Angriffsschlag im Volleyball
MC: TraditionellesMC: Traditionelles Open-loop-Modell der BewegungOpen-loop-Modell der Bewegung
Steuerungs-zentrum
Effektoren
Bew
egu
ngsk
om
mand
os
Steuerung
Efferenzen: Ausgehende Signale
Bei sehr kurzen Bewegungen,t < 150-200msec
z.B. Würfe, Schläge, Sprünge,„ballistische“ Bewegungen
MC: TraditionellesMC: Traditionelles Bilanz open-closedBilanz open-closed
Closed: Langsam, aufwändig Sicher, genau, änderungsfähig
Open: Nicht änderbar, vorprogrammiert Schnell
Bilanz: Feedback auf unterschiedlichen
Hierarchien Gemischte Strategien wahrscheinlich Konsequenzen für die Vermittlung?
RegelkreismodelleRegelkreismodelle
MC: TraditionellesMC: Traditionelles
Handlungsziel
Steuerung-Regelung (efferente
Impulsgebung)
Bewegungsausführung
Programmierung
Regelkreis der BewegungskoordinationRegelkreis der Bewegungskoordination
Informationsaufbereitung (Afferenzsynthese)
Störgrößen
Umwelt (Boden, Geräte, Wasser, Schnee)
Soll-Istwert-Vergleich
GMP-TheorieGMP-Theorie(generalisierte motorische Programme)(generalisierte motorische Programme)
MC: TraditionellesMC: Traditionelles Zentrale RepräsentationenZentrale Repräsentationen
Wenn Bewegungen gesteuert und Efferenzen und Afferenzen verglichen werden können, dann muss es
• Zentrale Repräsentationen +• Motorische Programme
geben!Stimmt das?Wie sehen die aus?
MC: TraditionellesMC: Traditionelles Motorische ProgrammeMotorische 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
MC: TraditionellesMC: Traditionelles ExistenzbeweiseExistenzbeweise
• Bewegungen auch ohne periphere Rückmeldungen möglich (Tierversuche)
• Bewegungen auch ohne Üben erlernbar (Lernen auf Anhieb)
• Schnelle Bewegungen ohne Reafferenzen (open loop)
• Bewegungen mit unterschiedlichen Muskelgruppen ausführbar (Schreiben mit links, mit Fuß, mit Mund)
• Automatisierte Bewegungen
MC: TraditionellesMC: Traditionelles DefinitionDefinition
Ein generalisiertes motorisches Programm (GMP) steuert eine ganze Klasse von Bewegungen und ist gekennzeichnet durch bewegungsübergreifende Merkmale (Invarianten) und bewegungsspezifische variable Merkmale (Parameter)
MC: TraditionellesMC: Traditionelles Was wird gespeichert?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
MC: TraditionellesMC: Traditionelles Invarianten und ParameterInvarianten und Parameter
A
B
C
D
GMP
A
B
C
D
Parametrisierung:kurz, kräftig
A
B
C
D
Parametrisierung:lang, schwach
MC: TraditionellesMC: Traditionelles BeispieleBeispiele
• Übergang vom Gehen zum Laufen
• Standwurf beim Basketball
MC: TraditionellesMC: Traditionelles ABC des TechniktrainingsABC des Techniktrainings
A
B
C
D
Prinzip der Programmverkürzung
Roth, 1990
MC: TraditionellesMC: Traditionelles ABC des TechniktrainingsABC des Techniktrainings
A
B
C
D
Prinzip der Programmverkürzung
Roth, 1990
MC: TraditionellesMC: Traditionelles ABC des TechniktrainingsABC des Techniktrainings
A
B
C
D
Prinzip der Programmveränderung
Roth, 1990
MC: TraditionellesMC: Traditionelles ABC des TechniktrainingsABC des Techniktrainings
A
B
C
D
Prinzip der Programmveränderung
Roth, 1990
MC: TraditionellesMC: Traditionelles Empirische EvidenzenEmpirische Evidenzen
Roth, 1989:Programmentscheidungen brauchen länger als Parameterentscheidungen
Zahlreiche Belege für Invarianzen, aber Methodische Probleme Immunisierung, d.h. immer gültige
Erklärung für widersprüchliche Befunde Gegenbelege für viele Bewegungsklassen
Bilanz: Relative Timing eher fakultativ als obligatorisch
MC: TraditionellesMC: Traditionelles GolfbeispielGolfbeispiel
Teilzeiten bei Golfschlägen
73,5%68,3%
26,5%31,7%
0
200
400
600
800
1000
50m-Pitch 100m-Pitch
ms
ec
Abschwung
Aufschwung
MC: TraditionellesMC: Traditionelles GegenargumenteGegenargumente
Gegen Programme und explizite zentrale Repräsentationen sprechen: Speicherproblem Erlernen von Bewegungen Physiologische Korrelate Modellbildung: Computer-Metapher
Es gibt in der Sportwissenschaft eine Falle, in die man tappen kann: Man leitet aus Theorien praktische Hinweise ab, die plausibel sind, aber dann wird die Theorie erschüttert!
Mehr beim nächsten Mal!
MC: TraditionellesMC: Traditionelles LiteraturhinweiseLiteraturhinweise
WIEMEYER, J. (1994). Motorische Kontrolle und motorisches Lernen im Sport. Grundlagen und Probleme der Theorie der generalisierten motorischen Programme I. Sportpsychologie, 6 (1), 2-11.
WIEMEYER, J. (1994). Motorische Kontrolle und motorisches Lernen im Sport. Grundlagen und Probleme der Theorie der generalisierten motorischen Programme II. Sportpsychologie, 6 (2), 5-12.
ROTH, K. (1990). Ein neues „ABC“ für das Techniktraining im Sport. Sportwissenschaft, 20, (1) 9-26.