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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2007

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • HUMAN NECESSITIES
    • MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
      • PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY (methods or devices enabling invalids to operate an apparatus or a device not forming part of the body A61F4/00; electrotherapy, magnetotherapy, radiation therapy, ultrasound therapy A61N) [C9604]
  • PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
      • MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES ([N: manipulators specially adapted for use in surgery A61B19/00M; manipulators used in cleaning hollow articles B08B9/04]; manipulators associated with rolling mills B21B39/20; manipulators associated with forging machines B21J13/10; [N: manipulators associated with picking-up and placing mechanisms B23P19/00B5]; means for holding wheels or parts thereof B60B30/00; [N: vehicles with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members B62D57/02, B62D57/032; devices for picking-up and depositing articles or materials between conveyers B65G47/90, B65G47/91; manipulators with gripping or holding means for transferring packages B65H67/06E2]; cranes B66C; [N: manipulators used in the protection or supervision of pipe-line installations F17D5/00; walking equipment adapted for nuclear steam-generators F22B37/00C3]; manipulators specially adapted for, or associated with, nuclear reactors G21C)
  • PHYSICS
Classificazione geografica
Parole Chiave
SISTEMI DI RIFERIMENTO, EQUILIBRIO, REACHING, CAMMINO, SVILUPPO

Aspetti adattativi della postura e del movimento

Università degli Studi di Pavia
Abstract
Le quattro unità che propongono questo progetto di ricerca hanno un interesse comune che consiste nello studio dei processi adattativi che si possono manifestare in seguito a mutamenti nelle condizioni di interazione con l’ambiente, in presenza di disturbi esterni, con l’apprendimento ed infine con lo sviluppo. Ipotizzando che questi processi adattativi possano portare a cambiamenti nel sistema di riferimento (in particolare della verticale), a cambiamenti delle strategie motorie e a cambiamenti dei meccanismi di controllo posturale (da un controllo a feedback ad uno a feed-forward) le diverse unità propongono diversi ma complementari protocolli sperimentali. Il progetto congiunto integrerà i risultati provenienti dalle diverse unità di ricerca.

Un cammino su treadmill comporta modificazioni nella percezione della verticale, che si manifestano durante il successivo mantenimento della stazione eretta. Una parte della ricerca proposta dall’unità I intende studiare l’esistenza, l’entità e la durata di questo post-effetto in seguito a differenti condizioni di cammino, considerando che l’inclinazione del corpo durante la stazione eretta possa dipendere dalla direzione e dalla velocità del cammino. Un’altra parte della ricerca intende indagare gli eventi biomeccanici e neurali che si verificano nel periodo di transizione fra due condizioni posturali che richiedono un diverso controllo dell’equilibrio (stazione eretta e bilanciamento su pedana oscillante) >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Marco Schieppati Università degli Studi di PAVIA
Obiettivo del Programma di Ricerca
Le quattro unità di ricerca che si sono aggregate per la stesura di questo progetto sono accomunate da un interesse comune che consiste nello studiare i processi adattativi che si manifestano in seguito a modificazioni delle interazioni con l’ambiente, a processi di apprendimento, in presenza di disturbi esterni che alterano le informazioni sensoriali ed infine in seguito a variazioni neuronali e muscolo-schelettriche dovute all’evoluzione. Per la realizzazione del seguente progetto, ogni gruppo di ricerca svilupperà una parte sperimentale che differirà dalle altre in metodologia e complessità. Un tale progetto permette di confrontare le metodologie complementari e di trarre vantaggio dalla conoscenza dei risultati ottenuti da ciascun gruppo di ricerca. Tutti i gruppi partecipanti al progetto pensano che le loro conoscenze ed esperienze possano essere utilizzate per lo studio di un’unica grande tematica. Pertanto si sono posti le seguenti domande: Quali sono i cambiamenti nel controllo motorio e posturale che avvengono in seguito ad un processo adattativo? Un processo adattativo comporta una modificazione dei sistemi di riferimento? Qual è il ruolo degli ingressi sensoriali nella costruzione e nella ridefinizione dei sistemi di riferimento? Per quanto tempo le informazioni sensoriali possono influenzare i sistemi di riferimento? L’evoluzione può portare ad un processo di adattamento che si traduce in un cambiamento delle strategie motorie e a cambiamenti nei sistemi di >>>

Risultati parziali attesi
L’unità I si propone di aumentare la conoscenza sui meccanismi di controllo posturale volti a mantenere l'equilibrio nel passaggio da condizione statica a condizione dinamica. In particolare, si vuole capire come le diverse strategie si modifichino con l'apprendimento, come le condizioni iniziali e le informazioni sensoriali possano influire sulla loro modalità di selezione, se esista una ‘memoria’ di eventi motori e se tale memoria possa influire sul controllo di atti motori successivi, ed infine quali possano essere i tempi necessari nel passaggio da una strategia posturale ad un’altra durante compiti complessi di mantenimento dell’equilibrio. Si ritiene che questi studi possano fornire strumenti concettuali e protocolli operativi per la comprensione dei problemi connessi al controllo dei passaggi posturali che emergono con l'età e sono particolarmente seri in alcune condizioni patologiche. Peraltro, i protocolli sperimentali che verranno sviluppati potrebbero anche servire per seguire l’evoluzione del controllo dell’equilibrio e della postura nell’età evolutiva.

L’unità II si propone nell’ambito dell’apprendimento motorio di valutare i processi di condizionamento che influenzano la costruzione delle coordinate interne che controllano il movimento e la postura. In particolare si vuole verificare che, sia nell’uomo che nell’animale da esperimento, sia possibile indurre cambiamenti a lungo termine dell’orientamento spaziale dello straight ahead >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
La regolazione del movimento è un processo dinamico attraverso cui vengono sviluppate strategie adattative e funzionali utili per ridurre la complessità del controllo motorio. Attraverso questo processo si sviluppano, su differenti scale temporali, diverse strategie di coordinazione, efficienti sia dal punto di vista energetico che computazionale, come quelle necessarie al controllo dei diversi gradi di libertà implicati nei movimenti volontari di raggiungimento di un target o al controllo di compiti più automatici come il cammino o la stabilizzazione dell’intero corpo (Horak & Macpherson 1996; Newell et al 2001; Cohen & Hallett, 2003; Todorov 2004; Yang et al 2007). Fortunatamente non ogni specifico aspetto dei movimenti deve essere imparato. Infatti esiste un repertorio di schemi motori elementari attivabili da ingressi sensoriali associati a disturbi esterni o a comandi interni legati a movimenti volontari, che permettono al sistema nervoso di controllare un movimento complesso riducendone i numerosi gradi di libertà imposti dalla biomeccanica del corpo umano. La sequenza di questi schemi motori elementari permette la realizzazione di un movimento complesso. Alcuni schemi motori di base sembrano essere innati (Pinnington & Ward 2003), ossia fanno parte del nostro patrimonio genetico, altri vengono invece acquisiti con il tempo attraverso l’interazione con l’ambiente e si consolidano con il perdurare di condizioni stabili di interazione. Mutamenti >>>