Ugrás a tartalomhoz

A sportmozgások biológiai alapjai I.

Csoknya Mária, Wilhelm Márta (2011)

Pécsi Tudományegyetem, Szegedi Tudományegyetem, Nyugat-Magyarországi Egyetem, Eszterházy Károly Főiskola, Dialóg Campus Kiadó-Nordex Kft.

A mozgási mintázatok kialakulása

A mozgási mintázatok kialakulása

A testtartással kapcsolatos reflexek a központi idegrendszer különböző szintjein szabályozottak. Míg az egyszerű myotaticus reflex, a tartási reflexek, gerincvelői szinten, a fej elmozdítása vagy elfordítása már a nyúltvelő szintjén szabályozott. A különböző felegyenesedésekkel kapcsolatos reflexek, a fej és test emelése már a középagy befolyása alatt áll, bizonyos felegyenesedési reflexek, valamint a járás kialakulásához szükséges lépések megtétele agykérgi szinten szabályozott reflexek. Kialakulása részben corticospinális, részben agytörzsi (extrapyramidális) eredetű pályák segítségével valósul meg. Különböző állatokban különböző ideig tart a járás megtanulása, amely részben öröklött, részben pedig tanult folyamat. Növényevő állatoknál a járástanulás néhány óra, ragadozóknál néhány hét, míg embernél egy vagy két év kell a járás végleges kialakításához.

Az akaratlagos mozgások rendeződése soklépcsős folyamat. Az inger az agy érzőkérgébe jut, onnan az asszociációs kéregbe, az asszociációs kérgi információk a praemotoros, majd a motoros kéregbe jutnak. A motoros kéreg megindítja a mozgást.

A motoros kéreg az apró mozgásminták, a finom mozgások elindításáért felelős, míg a praemotoros kéreg a különböző mozgás-mintázatok elindítását szabályozza. Aktiválásával különböző izomcsoportok együttes mozgatása lehetséges, ezért a „durva motoros mozgások, a grossmotor” aktivitás kialakulásáért felelős. A praemotoros kéreg sérülése esetén az egyszerű mozgásokban nem tapasztalható zavar, míg az akaratlagos mozgások elindítása, végrehajtása nem, vagy csak nagy nehézségek árán lehetséges. A komplexebb akaratlagos mozgások csak a sértetlen basalis ganglionok és thalamus működésével lehetséges. Az inger a mozgás megindítása érdekében a basalis ganglion felől érkezik. A thalamicus pályákon való áthaladás után az ingerület a praemotoros-, majd innen a motoros kéregbe jut. Míg a motoros mintázatok kialakításáért, az izomcsoportok akaratlagos mozgatásáért, valamint a „durva motorika” (nagymozgások, grossmotor activity) a praemotoros kéreg a felelős, addig a finom mozgások és az apró mozgásminták kialakításáért már a motoros kéreg szabályos működése a felelős. A motoros tanulás folyamatában nagy szerepe van tehát mind a percepciós, mind a valódi motoros tanulásnak. Ehhez elengedhetetlenül szükségesek a mozgásélmények.

Az agy fejlődése a születés után is folytatódik, bár a változások egy része inkább mennyiségi, mint minőségi változás. A motoros fejlődést egyrészt a synapticus körök kialakulása, másrészt az idegsejtek myelinizációja befolyásolja kisgyermekkorban. Óvodáskorban nem fejeződik még be sem a myelinizáció folyamata, sem a synapticus körök kialakulása, így a különböző izmok egymástól függetlenül mozognak, az ingerület továbbítása pedig még viszonylag lassú folyamat.

A motoros tanulás elmélete többféle modell értelmezésével írható le. Az inger érkezése után egy percepciós tanulási folyamat következik, ezután a motoros tanulást követően alakul ki az ingerre adott válasz. A tanulás nem más, mint olyan folyamat, melynek során a tapasztalatok megváltoztatják a központi idegrendszer működését és így adott helyzetben a viselkedésünket is. Ezeket az agyi változásokat nevezzük memóriának. A memória kialakulása valójában neuronális hálózati körök megváltozásával járnak.

Születésünkkor is rendelkezünk már reflexekkel, amelyek fajunkra jellemzően kialakuló válaszok egy adott ingerre. Ezeket feltétlen reflexeknek nevezzük, és életünk során mindig ugyanúgy zajlanak. A csecsemő megszületésekor az ajak érintésére először csücsörít, vagy fejével kereső mozgást végez (táplálékkeresés).

A patella alatt az ín reflex kalapáccsal történő ingerelésével jellegzetes reflex alakul ki, a láb felemelkedik.

Ezzel szemben a tanulási folyamatok feltételes reflexeket alakítanak ki. A feltételes reflexek úgy jönnek létre, hogy egy feltétlen reflexet kiváltó inger egy másik közömbös ingerrel társul. Ha a közömbös inger és a reflexet kiváltó inger többször egymás után jelenik meg, akkor a két inger társul, a közömbös ingernek jelző szerepe lesz. Ha pl. a csecsemő az ajakérintéssel egyidőben anyatejszagot is érez, néhány ismétlés után a tejszagot érezve tudja, hogy táplálékot fog kapni. A tanulásnak két típusát tudjuk megkülönböztetni. Az obligát tanulás azt jelenti, hogy az illetőnek kell tanulnia (pl. ha túl akar élni), a fakultatív tanulás lényege, hogy nem létfontosságú információkat tanul az egyén.

A feltételes reflex vizsgálatában Pavlov tett igen jelentős lépéseket. Az általa leírt kísérletekben kutyák hanginger érkezése után kaptak táplálékot. A táplálék igen erős inger, a hang viszont a kutya tájékozódási reflexét indítja el (fejfordítás a hang irányába), de az előbbinél gyengébb inger. A két inger akkor alakít ki feltételes reflexet, ha egyidőben érkezik. A két egymástól független reflex egy újabb, a korábbitól eltérő reflexívet alakít ki. A kísérletek ismétlődésével a hanginger elveszíti értelmét (az állat habituálódik, hozzászokik). Emiatt a tájékozódási reflex már el sem fog indulni, miközben az állat a hang hallatán azonnal a megjelenő táplálékra vár. A két inger társításával (kondicionálás) alakítottuk ki az új reflexet. Ez úgy jön létre, hogy adott esetben a tájékozódási reflex afferens szára és az erősebbik (táplálkozás) reflexív efferens szára között elsődleges kapcsolat jön létre.

A központi idegrendszerben nemcsak képződnek, hanem meg is szűnnek kapcsolatok (reflexívek). Ez biztosítja az idegrendszer plaszticitását, folytonos tanulási képességünket. A reflexív megszűnése synapticus gátlásokon keresztül történik. Ez azt jelenti, hogy gátló synapsisok alakulnak ki. Ilyen módon a gátló neuron hyperpolarizálja a vele kapcsolatban lévő neuron sejtmembránját (emeli az ingerküszöböt), emiatt ingerületáttevődés nem, vagy csak szupernormális inger esetén valósulhat meg. Vannak kifejezetten gátló neuronok, és léteznek idegsejtek, amelyek serkentő és gátló transzmitterrel is rendelkeznek különböző idegsejtekre.

A táplálkozási vagy védekezési reflexek mozgásokban is megnyilvánulnak (pl. a táplálék keresése). Ha egy feltételes reflex kiépítéséhez valami speciális mozgás elvégzése is szükséges operáns tanulásról ( operáns kondicionálás) beszélünk.

Ha pl. egy patkányt egy speciális ketrecbe teszünk, ahol van egy pedál, az állat a táplálékkeresés közben véletlenül is megnyomhatja ezt. Ha a pedál nyomásakor táplálék kerül a ketrecbe, akkor az állat másodszor, harmadszor is véletlenszerűen fogja megnyomni a pedált (arra ugyanis emlékszik, hogy valahol arra jelent meg az étel), de néhány újabb ismétlés után szándékosan nyomja a pedált, hogy táplálékhoz jusson. A táplálék megjelenése segíti a megerősítést.