Лори Поттс, реабилитолог
Развитие клинического понимания обучения моторным навыкам инвалидов для содействия устойчивому изменению моторики продолжает расширять сферу терапевтических вмешательств и улучшать их результаты.
Недавняя исследовательская статья “Новое в обучении моторным навыкам: значение для практики и образования физиотерапевтов” дополняет этот объем знаний, рассматривая современное использование четырех хорошо изученных методов моторного развития: основанный на практике, инструктивный, подкрепляющий и сенсомоторная коррекция.
(В этой статье термин “метод” относится к процессам, посредством которых происходит обучение моторным навыкам.)
1. Обучение моторным навыкам, основанное на практике.
При обучении, основанном на практике, изменение моторного поведения обусловлено повторением практики, связанной с конкретной задачей. Учащийся должен прилагать двигательные усилия, активно выполняя задание. Обучение также требует определенной степени когнитивного участия в задаче, то есть учащийся вносит преднамеренные изменения в свои движения, чтобы решить задачу и достичь цели. Наряду с определенностью задачи и когнитивной активностью, аэробная интенсивность является еще одним параметром, которым можно управлять для оптимизации этого метода обучения.
Долговременные улучшения двигательного поведения в результате повторной практики являются результатом нейропластичности или структурных и функциональных изменений во всей центральной нервной системе. Обширная практика выполнения заданий приводит к более автоматическому поведению и тем самым снижает когнитивную нагрузку, необходимую для выполнения задачи.
Недостатком моторного обучения, основанного на практике, является то, что для достижения долгосрочных улучшений моторного поведения могут потребоваться недели или месяцы практики, а обобщение для применения навыков в реальной жизни может быть минимальным.
2. Инструктивное обучение моторным навыкам
Инструктивное обучение происходит, когда реабилитолог дает инвалиду обратную связь, информацию об ошибке в движении или эффективности движений по отношению к цели. Это знание побуждает учащегося к разработке преднамеренной стратегии движения, снижающей количество ошибок. Например, для того, кто заворачивает влево при ходьбе, реабилитолог может сказать: “Делайте более крупные шаги левой ногой” или “Делайте более длинные шаги левой ногой”.
При инструктивном обучение моторным навыкам стратегия движения, снижающая количество ошибок, может быть четко описана учащимся и воспроизведена в будущем. Если инвалид может произвольно воспроизвести желаемое действие после первичного обучения, то метод моторного обучения, основанный на инструкции или стратегии, эффективно работает.
Существует тесная взаимосвязь между когнитивными способностями и способностью к инструктивному обучению моторным навыкам. Следовательно, пациенты с когнитивным дефицитом могут не так хорошо реагировать на этот конкретный метод моторного обучения, как когнитивно способные ученики.
Примечание: Вероятно, параллельно потребуется обширная активная практика, которая стимулирует обучение, основанное на практике (как описано выше), для того, чтобы новое движение стало автоматическим или привычным. Кроме того, полное развитие новой двигательной привычки может потребовать ее применения в различных контекстах, так как это необходимо для обобщения изученного навыка.
3. Подкрепляющее обучение моторным навыкам.
Моторное обучение с подкреплением опирается на обратную связь, основанную на достижениях или знании результатов.
Обратная связь двоична: движение приводит к успеху или неудаче. В этом случае подопечный не получает информацию от реабилитолога о том, как движение должно быть изменено для достижения успеха. Эта не прямая, неинструктивная обратная связь побуждает учащегося исследовать различные движения и выбирать действия, которые имеют наибольшую вероятность успеха, избегая действий с низкой вероятностью успеха. Обучение с подкреплением может привести к устойчивым улучшениям двигательного поведения даже в течение одного сеанса.
Например, реабилитолог может намеренно расположить инвалида, который при ходьбе заворачивает в левую сторону, рядом со стеной слева. Ученик попытается успешно избежать столкновения со стеной, без того, чтобы реабилитолог что-либо сказал.
Точное участие когнитивных процессов в обучении моторным навыкам с подкреплением неизвестно. Теоретически, из-за изменчивости движений человека во время практики, успешное движение в конечном итоге произойдет спонтанно. И может приводить к смещению выбора будущего движения в сторону успешного или полезного результата, даже без сознательных или когнитивных усилий.
Более поздние теории предполагают, что намеренное изучение различных движений в поисках успешного поведения может иметь решающее значение для обучения с подкреплением. Новые исследования показывают, что подкрепляющее обучение требует больше когнитивных усилий, чем первоначально предполагалось.
Ретенция (удержание в памяти) - это когда выученное движение сохраняется и после периода практики. Протоколы обучения, требующие выполнения новой задачи с подкрепляющим методом, показали улучшенное удержание по сравнению с теми протоколами, которые не требуют обучения с подкреплением.
Интересно, что по сравнению с сенсомоторной коррекцией (обсуждаемой ниже) улучшения, наблюдаемые при обучении с подкреплением, развиваются медленнее. Однако приобретенные навыки сохраняются дольше.
4.Обучение моторным навыкам на основе сенсомоторной коррекции
Моторное обучение, основанное на сенсомоторной коррекции, происходит, когда фактическое сенсорное следствие движения отличается от прогнозируемого сенсорного следствия движения. Другими словами, человек сталкивается с неожиданным вызовом задачи или изменением окружающей среды, которое требует внесения изменений в выполняемую двигательную программу. Примером может быть ходьба (с помощью устройства для ходьбы) по наклонному спуску после начального периода ходьбы по ровному полу: проприоцептивная обратная связь от контакта ступни с полом является неожиданной. При восприятии этой ошибки моторная команда автоматически обновляется для коррекции движения.
Движения корректируются повторение за повторением, чтобы быстро уменьшить ошибки сенсорного прогнозирования, и таким образом достигается гибкость движений в контексте множества различных задач. Моторное развитие, основанное на сенсомоторной коррекции, происходит быстро, что приводит к изменению двигательного поведения в течение нескольких минут. В настоящее время считается, что сенсомоторная коррекция происходит автоматически, независимо от преднамеренных изменений движений. Таким образом, когнитивный уровень может не иметь существенного значения для этого метода моторного обучения. Примечательно, что сенсомоторная коррекция происходит, даже когда предпринимаются преднамеренные попытки помешать людям исправить свои ошибки в движении.
Данные недавних исследований свидетельствуют о том, что сенсомоторная коррекция происходит параллельно с инструктивным обучением моторным навыкам. Например, одно недавнее исследование показало, что учащиеся, получив инструкции, могут самостоятельно продемонстрировать часть нового рисунка ходьбы, первоначально усвоенного в результате сенсомоторной коррекции.
Однако необходима дополнительная работа, чтобы понять, как взаимодействуют произвольные и принудительные механизмы обучения моторным навыкам, чтобы вызвать общее изменение поведения во время ходьбы или других моторных задач.
Значение для реабилитации
В настоящее время исследования признают, что существуют различные, не исключающие друг друга методы обучения моторным навыкам, которые приводят к устойчивым изменениям в движении. Обладая более глубоким пониманием моторного обучения, клиницисты могут использовать сочетание разнообразных методов для развития новых двигательных навыков.
В настоящее время терапевтические вмешательства в основном сосредоточены на основанном на практике и инструктивном методах моторного обучения. Двигаясь вперед, реабилитологи должны рассматривать моторное обучение с подкреплением и обучение моторным навыкам на основе сенсомоторной коррекции как часть своего инструментария.
Вмешательства должны быть тщательно разработаны таким образом, чтобы использовать с максимальной пользой любой или все эти четыре метода обучения моторным навыкам. Относительным вкладом каждого из четырех методов моторного обучения можно управлять, включив их уникальные движущие силы в моторную практику:
- Повторяющаяся практика, связанная с конкретной задачей, стимулирует обучение моторным навыкам, основанное на практике.
- Обратная связь от терапевта во время двигательной активности будет способствовать инструктивному (т.е. прямому, основанному на стратегии) обучению моторным навыкам.
- Обратная связь, основанная на результатах, знании результатов (успех / неудача) без обратной связи с терапевтом, будет стимулировать подкрепляющее обучение моторным навыкам.
- Неожиданные требования к задаче или изменение окружающей среды (т.е. отклонения) приведут к внутреннему обучению моторным навыкам, основанному на сенсомоторной коррекции.
Активное участие в выполнении задачи является основным требованием в обучении моторным навыкам, основанном на практике. Но авторы также отмечают, что принципиальное понимание оптимизации моторного обучения было сформировано в основном благодаря исследованиям двух методов обучения моторным навыкам - основанного на практике и на инструкциях. Поэтому в настоящее время неизвестна степень применимости тех же принципов к другим методам. Следовательно, необходимы дальнейшие исследования для проверки эффективности этих различных методов обучения для решения широкого спектра моторных задач.