Quando ci muoviamo, mettiamo in atto una serie di processi complessi che coinvolgono il nostro sistema nervoso e i nostri muscoli. In questo articolo, esploreremo come il nostro cervello pianifica e controlla i movimenti, partendo dal concetto di equivalenza motoria: la capacità di eseguire lo stesso movimento in modi diversi, a seconda delle circostanze e degli obiettivi. Vedremo poi come il cervello codifica le informazioni necessarie per attivare le unità motorie elementari, cioè i gruppi di fibre muscolari che si contraggono insieme. Scopriremo quali fattori influiscono sull’intensità e la precisione delle contrazioni muscolari, e come possiamo classificare i movimenti in base al grado di volontarietà e al tipo di controllo che esercitiamo sui muscoli: fasico o tonico. Infine, analizzeremo le caratteristiche dei diversi tipi di movimento: i riflessi, le attività motorie ritmiche e i movimenti volontari. Vedremo anche come i muscoli agonisti e antagonisti collaborano per produrre movimenti fluidi e coordinati nelle articolazioni.
I sistemi sensoriali forniscono una rappresentazione interna del mondo esterno. Una funzione importante di questa rappresentazione è quella di guidare i movimenti che compongono il nostro repertorio comportamentale. Questi movimenti sono controllati dai sistemi motori del cervello e del midollo spinale, che ci permettono di mantenere l’equilibrio e la postura, di muovere il corpo, gli arti e gli occhi, e di comunicare attraverso il linguaggio. I sistemi motori trasformano segnali nervosi nella forza contrattile dei muscoli, che genera movimenti.
Principio dell’equivalenza motoria
Il principio cui ubbidiscono i sistemi motori, secondo il qulae lo stesso risultato può essere ottenuto in modo diversi, è indicato con il termine equivalenza motoria. I sistemi motori generano comportamenti motori ricomponendo e coordinando tra di loro le diverse componenti motorie elementari. Per capire come è generato il movimento, occorre prendere in considerazione i meccanismi attraverso i quali sono codificate all’interno del sistema nervoso, le caratteristiche elementari dei movimenti, cioè la disciplina della psicofisica del movimento.
L’intensità delle contrazioni muscolari è segnalato sia dalla frequenza di scarica di singoli motoneuroni e sia dal reclutamento di popolazioni di motoneuroni.
In generale i movimenti più rapidi sono meno accurati di quelli lenti. Questa relazione inversa tra velocità-accuratezza è stata descritta per la prima volta più di 100 anni fa da Woodworth. La tendenza dei movimenti ad essere meno accurati quando aumentano la loro velocità deriva, in parte, dall’utilizzazione delle informazioni visive per apportare correzioni ai movimenti nel corso della loro esecuzione. Nel caso di movimenti più rapidi il tempo a disposizione per elaborare le informazioni visive relative agli errori dei movimenti è ridotto e perciò gli errori sono più grandi.
Controllo tonico e fasico del movimento
Nell’ambito dei movimenti si riconoscono più cartegorie: i riflessi, le attività motorie ritmiche e i movimenti volontari. Ciascuna di queste categorie dei movimenti si fonda su una specifica combinazione di due meccanismi di base inerenti il controllo motorio. Il primo attraverso un controllo fasico, i muscoli vengono attivati in maniera transitoria per poter compiere singoli movimenti di breve durata. Il secondo attraverso un controllo tonico i muscoli vengono attivati in modo da generare contrazioni prolungate per stabilizzare le articolazioni come accade quando bisogna mantenere una particolare postura.
Le risposte riflesse come il riflesso patellare o la retrazione della mano da un oggetto molto caldo, sono comportamenti molto semplici e presentano il minor grado di controllo volontario. I riflessi sono risposte rapide stereotipate ed involontarie che in generale sono controllate in modo graduato dagli stimoli che li evocano.
Le attività motorie ritmiche come il cammino, la masticazione, hanno alcune caratteristiche in comune con gli atti volontari e le risposte riflesse. In generale solo l’inizio e la fine della sequenza motoria sono volontari. Una volta iniziata, la sequenza di movimenti ripetitivi può continuare quasi automaticamente come se fosse un riflesso.
I movimenti volontari sono intenzionali e sono in buona parte appresi. Man mano che i movimenti fini vengono perfezionati con la pratica e l’esercizio richiedono sempre meno una partecipazione cosciente.
I muscoli agonisti e antagonisti
Nel corso dell’esecuzione dei movimenti, i muscoli si rilasciano e si contraggono. La maggior parte dei movimenti avviene a livello delle articolazioni. Poiché i muscoli possono esercitare solo trazione è necessario l’intervento di gruppi distinti di muscoli inseriti in punti opposti delle articolazioni. Quindi ogni movimento intorno ad una articolazione mette in gioco due gruppi di muscoli ad azione opposta: gli agonisti che pruomovono il movimento, ai quali si oppongono gli antagonisti che generano un movimento in direzione opposta e contribuiscono a far rallentare il movimento prodotto dagli agonisti.
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