Teorias Control Motor 2011

7/30/2019 Teorias Control Motor 2011

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Cmo citar este artculo: Cano-de-la-Cuerda R, et al. Teoras y modelos de control y aprendizaje motor. Aplicacionesclnicas en neurorrehabilitacin. Neurologa. 2012. doi:10.1016/j.nrl.2011.12.010

ARTICLE IN PRESS+Model

NRL-325; No. of Pages 10

Neurologa. 2012;xxx(xx):xxxxxx

NEUROLOGAwww.elsevier.es/neurologia

REVISIN

Teoras y modelos de control y aprendizaje motor. Aplicaciones

clnicas en neurorrehabilitacin

R. Cano-de-la-Cuerdaa,, A. Molero-Sncheza,b, M. Carratal-Tejadaa,I.M. Alguacil-Diegoa, F. Molina-Ruedaa, J.C. Miangolarra-Pagea,c y D. Torricellid

a Laboratorio deAnlisis del Movimiento, Biomecnica, Ergonoma yControl Motor(LAMBECOM), Departamento de Fisioterapia,

Terapia Ocupacional, Medicina Fsica yRehabilitacin, Facultadde Ciencias de la Salud, UniversidadReyJuan Carlos,Alcorcn,Madrid, Espanab Servicio de Rehabilitacin, Hospital Universitario Ramn yCajal, Madrid, Espanac Servicio de Rehabilitacin, Hospital Universitario Fuenlabrada, Madrid, Espanad Consejo Superiorde Investigaciones Cientficas, Centro deAutomtica yRobtica, Grupo Bioingeniera,Arganda del Rey,

Madrid, Espana

Recibido el 22 de septiembre de 2011; aceptado el 20 de diciembre de 2011

PALABRAS CLAVE

Aprendizaje motor;Control Motor;Modelos;Neurorrehabilitacin;Patologaneurolgica;Teoras

Resumen

Introduccin: En las ltimas dcadas ha existido un especial inters por las teoras que podranexplicar el gobierno del control motor y sus aplicaciones. Estas teoras suelen basarse en mode-los de funcin cerebral, reflejando criterios filosficamente diferentes sobre la forma en laque el movimiento es controlado por el cerebro, enfatizando cada una de ellas en los distintoscomponentes neurales del movimiento. Asimismo, en el contexto de las neurociencias, tomarelevancia el concepto de aprendizaje motor, considerado como el conjunto de procesos inter-nos asociados a la prctica, y la experiencia, que producen cambios relativamente permanentesen la capacidad de producir actividades motoras, a travs de una habilidad especfica. Por loque ambos, control y aprendizaje motor, se posicionan como campos de estudio fundamentalespara los profesionales sanitarios en el campo de la neurorrehabilitacin.Desarrollo: Se describen las principales teoras de control motor como la teora de la programa-cin motora, la teora de sistemas, la teora de la accin dinmica o la teora del procesamientode distribucin en paralelo, as como los factores que influyen en el aprendizaje motor y susaplicaciones en neurorrehabilitacin.

Conclusiones: En la actualidad no existe un consenso sobre qu teora o modelo es definitorioen dar explicacin al gobierno del control motor. Las teoras sobre el aprendizaje motor debenser la base para la rehabilitacin motora. Las nuevas lneas de investigacin deben aplicar losconocimientos generados en los campos del control y aprendizaje motor en neurorrehabilita-cin. 2011 Sociedad Espanola de Neurologa. Publicado por Elsevier Espaa, S.L. Todos los derechosreservados.

Autor para correspondencia.Correo electrnico: [email protected] (R. Cano-de-la-Cuerda).

0213-4853/$ see front matter 2011 Sociedad Espanola de Neurologa. Publicado por Elsevier Espaa, S.L. Todos los derechos reservados.doi:10.1016/j.nrl.2011.12.010

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2 R. Cano-de-la-Cuerda et al

KEYWORDSModels;Motor control;Motor learning;Neurologicaldiseases;Neuro-rehabilitation;

Theories

Theories and control models and motor learning: clinical applications in

neuro-rehabilitation

Abstract

Introduction: In recent decades there has been a special interest in theories that could explainthe regulation of motor control, and their applications. These theories are often based onmodels of brain function, philosophically reflecting different criteria on how movement is con-

trolled by the brain, each being emphasised in different neural components of the movement.The concept of motor learning, regarded as the set of internal processes associated with prac-tice and experience that produce relatively permanent changes in the ability to produce motoractivities through a specific skill, is also relevant in the context of neuroscience. Thus, bothmotor control and learning are seen as key fields of study for health professionals in the fieldof neuro-rehabilitation.Development: The major theories of motor control are described, which include, motor pro-gramming theory, systems theory, the theory of dynamic action, and the theory of paralleldistributed processing, as well as the factors that influence motor learning and its applicationsin neuro-rehabilitation.Conclusions: At present there is no consensus on which theory or model defines the regulationsto explain motor control. Theories of motor learning should be the basis for motor rehabilitation.The new research should apply the knowledge generated in the fields of control and motorlearning in neuro-rehabilitation.

2011 Sociedad Espanola de Neurologa. Published by Elsevier Espaa, S.L. All rights reserved.

Introduccin

El estudio de la causa y la naturaleza del movimiento resul-tan esenciales para la prctica mdica. Recientemente hasurgido un especial inters por las nuevas teoras del controlmotor (CM) y su aplicacin. Sin embargo, la distancia entrela teora y los procedimientos teraputicos empleados enlas alteraciones del CM se ha visto incrementada debido alas nuevas investigaciones en el campo de las neurociencias,no existiendo una teora nica entre la comunidad cientfica

sobre el CM1

.Los mtodos especficos habitualmente empleados enneurorrehabilitacin vienen pues determinados por las supo-siciones fundamentales sobre la causa y la naturaleza delmovimiento de forma que la teora se constituye en la baseterica de la prctica mdica2.

La neurorrehabilitacin en trminos generales tendrcomo objeto el mantenimiento de las habilidades exis-tentes, la readquisicin de habilidades perdidas y elaprendizaje de nuevas destrezas. Existen diversos facto-res que, siendo significativos desde el punto de vista de laneurorrehabilitacin, influyen en los procesos de aprendi-zaje motor, como las instrucciones verbales, caractersticasy variabilidad de la prctica, participacin activa y moti-

vacin del individuo, la transferencia positiva/negativa delaprendizaje, el control postural, la memoria y el retroali-mentacin. Todos ellos son de aplicacin clnica y son la basede las emergentes vas de investigacin, as como de otrasya bien instauradas, en el reentrenamiento de la funcinsensitivo-motora del paciente neurolgico.

El objetivo del presente trabajo es realizar un anlisiscrtico de las teoras y modelos de control motor y apren-dizaje motor descritos, as como estudiar sus potencialesaplicaciones clnicas en el campo de la neurorrehabilitacin,fundamentalmente en la readquisicin del control postu-ral y el equilibrio, la locomocin, el alcance, el agarre yla manipulacin. Por ltimo, se describen las posibilidades

reales de las nuevas tecnologas de aplicacin en la patologaneurolgica.

Desarrollo

Teoras sobre el control motor

Las diversas teoras sobre CM reflejan las concepcionesexistentes sobre la forma en la que el movimiento es con-

trolado por el cerebro, enfatizando cada una de ellas enlos distintos componentes neurales del movimiento1. Losmtodos especficos usados en neurorrehabilitacin vienenpues determinados por las suposiciones fundamentales sobrela causa y la naturaleza del movimiento de forma que la teo-ra se constituye en la base terica de la prctica mdica2, lacual se encargar de verificar o no dichas teoras3. Las prin-cipales limitaciones e implicaciones clnicas de las teorassobre CM se muestran en la tabla 1.

Teora refleja

En 1906, el neurofisilogo Sir Charles Sherrington sent lasbases de la teora refleja del CM4, en la que los reflejos

eran los componentes bsicos del comportamiento complejopara lograr un objetivo comn5. Describi este comporta-miento en funcin de reflejos compuestos y su combinacinsucesiva o encadenamiento6-14. Un estmulo producira unarespuesta, la cual se transformara en el estmulo de lasiguiente respuesta.

Teora jerrquica

Esta teora sostiene que el sistema nervioso central (SNC)se organiza de forma jerrquica, en reas de asociacinsuperiores, corteza motora y niveles espinales de funcinmotora, y cada nivel superior ejerce control sobre el nivelmenor, en una estricta jerarqua vertical, en la que las

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Teoras y modelos de control y aprendizaje motor. Aplicaciones clnicas en neurorrehabilitacin 3

Tabla 1 Limitaciones de las teoras sobre el control motor

Teoras de controlmotor

Limitaciones Implicaciones clnicas

Teora refleja La consideracin del reflejo como unidadbsica del comportamiento no explica losmovimientos espontneos ni los voluntarioscomo formas aceptables de conductaNo explica tampoco que un solo estmulopueda resultar en respuestas variadas quedependen de un contexto y de los comandosdescendentes o la capacidad de realizarmovimientos nuevos

La recuperacin del CM se basa en aumentar oreducir el efecto de los diversos reflejosdurante las tareas motoras. El conceptoBobath se bas en parte en ella

Teora jerrquica No explica que un reflejo que se encuentradentro del nivel inferior de la jerarqua es elque domine la funcin motora (reflejo deretirada)

Basados en la teora jerrquica del CM se harealizado el anlisis de reflejos como parte dela evaluacin clnica de pacientes condeficiencias neurolgicas, utilizndose ademscomo medio para calcular el nivel demaduracin neural y predecir la capacidadfuncional

Teora de la

programacinmotora

El concepto de programa motor no considera

que el SNC deba tener en cuenta variablesmusculoesquelticas y ambientales para lograrel control del movimiento. Comandos similaresproducirn movimientos distintos segn varenestas variables

Pone de relieve la capacidad de reaprender

patrones de accin correctos ante trastornosde los niveles superiores de CM. El objetivoteraputico deber enfocarse hacia larecuperacin de los movimientos claves parauna actividad funcional, ms que en lareeducacin aislada de los msculos y si losniveles superiores de programas motores noestn afectados, en encontrar efectoresalternativos

Teora de sistemas No considera la interaccin del organismo conel ambiente

Sugiere que la evaluacin y tratamiento debenenfocarse no slo en las deficiencias de lossistemas particulares que contribuyen al CM,sino en aquellas que interactan en losmltiples sistemas, como las del sistemamusculoesqueltico

Teora de la accindinmica

Supone que la relacin entre el sistema fsicodel sujeto y el ambiente donde operadetermina principalmente su comportamiento

Las alteraciones en el comportamiento motor amenudo pueden ser explicadas en funcin delos principios fsicos en vez de interpretarlosnecesariamente segn las estructuras neuralesas, la comprensin de las propiedades fsicas odinmicas del cuerpo humano permitira su usoen el tratamiento de los pacientes

Teora delprocesamientode distribucinen paralelo

Los modelos basados en esta teora no imitanel procesamiento de la informacin durante eldesempeno y el aprendizaje

Clnicamente, se podra utilizar este modelopara predecir la forma en que las lesiones delSN afectan a las funciones. Se ha indicado queen el cerebro los sistemas son altamenteredundantes, capaces de operar con una

prdida de ejecucin similar a la magnitud deldano, siendo esta una caracterstica deejecucin natural de los modelos de PDP

Teora orientada ala actividad

No informa sobre cules son las actividadesfundamentales del SNC y los elementosesenciales que se controlan en una accin

Senala que la recuperacin del CM debeenfocarse a actividades esencialmentefuncionales

Teora ecolgica Enfatiza poco en la organizacin y funcin delsistema nervioso

Describe al individuo como un exploradoractivo del medio ambiente y es estaexploracin la que permite al sujetodesarrollar mltiples formas de realizar laactividad

SNC: sistema nervioso central.



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lneas de control no se cruzan y donde los niveles inferio-res nunca ejercen dicho control3. En los anos 40, Gesell15

y McGraw16 desarrollan la teora de la neuromaduracindel desarrollo. El desarrollo motor normal es atribuido ala creciente corticalizacin del SNC que produce la apa-ricin de niveles superiores de control sobre los reflejosde nivel inferior, siendo la maduracin del SNC el agenteprimario para el cambio en el desarrollo, minimizando la

influencia de otros factores. La teora jerrquica ha evolu-cionado, reconocindose que cada nivel puede actuar sobrelos otros dependiendo de la actividad, considerndose losreflejos no como nico determinante del CM, sino solo uno delos diversos procesos esenciales para la generacin y controldel movimiento17.

Teoras de la programacin motora

Las teoras ms actuales acerca del CM se alejan de laidea de que sea un sistema fundamentalmente reactivo,habiendo comenzado a explorar la fisiologa de las accio-nes en vez de la naturaleza de las reacciones. Se puedeobtener una respuesta motora determinada tanto por un

estmulo sensorial como por un proceso central en ausen-cia de un estmulo o impulso aferente, por lo que se deberahablar mejor de patrn motor central. Esta teora, apoyadaprincipalmente en el anlisis de la locomocin en gatos18,sugiere que es posible el movimiento en ausencia de unaaccin refleja, de tal manera que la red espinal neural podraproducir un ritmo locomotor sin estmulos sensoriales nipatrones descendentes del cerebro, pudindose realizar elmovimiento sin retroalimentacin3. Introduce el conceptode generadores de patrones centrales (GPC), circuitos neu-rales espinales especficos capaces de generar por s mismosmovimientos como el caminar y correr, y sobre los cualeslos estmulos sensoriales entrantes ejerceran un importantepapel modulador19-24.

Teora de sistemas

Esta teora explica cmo no se puede entender el controlneural del movimiento sin entender las caractersticas delos sistemas que se mueven. Afirma que los movimien-tos no son dirigidos ni central ni perifricamente, sino queemergen de la interaccin de muchos sistemas25. Se consi-dera al cuerpo como un sistema mecnico sujeto a fuerzasexternas (gravedad) e internas19. Un mismo comando cen-tral puede ocasionar movimientos muy dispares debido a lainteraccin entre las fuerzas externas y las variaciones de lascondiciones iniciales o bien, el mismo movimiento podra seroriginado por comandos distintos. La teora intenta explicar

cmo afectan las condiciones iniciales las caractersticas delmovimiento26.

Predice el comportamiento real mucho mejor que las teo-ras precedentes al considerar no solo los aportes del SNa la accin, sino tambin las contribuciones de diferentessistemas as como las fuerzas de gravedad e inercia.

Teora de la accin dinmica

Del estudio de las sinergias surge esta teora que observaa la persona en movimiento desde una nueva perspectiva3.Considerando el principio de autoorganizacin, afirma quecuando un sistema de partes individuales se une, sus ele-mentos se comportan colectivamente en forma ordenada,

no siendo necesario un centro superior que enve las instruc-ciones para lograr la accin coordinada27,28. Propone que elmovimiento surge como resultado de elementos que inter-actan, sin la necesidad de programas motores. Esta accindinmica trata de encontrar descripciones matemticas deestos sistemas autoorganizados que seguiran un comporta-miento no lineal, situacin en la cual, cuando uno de losparmetros se altera y alcanza un valor crtico, el sistema

entra en un patrn de comportamiento completamentenuevo. A travs de estas formulaciones matemticas seraposible predecir las formas en que un sistema dado actuaren diferentes situaciones. La perspectiva de la accindinmica reduce la importancia de las nociones de coman-dos provenientes del SNC para controlar el movimiento ybusca explicaciones fsicas que tambin puedan contribuir alas caractersticas del movimiento.

Teora del procesamiento de distribucin en paralelo

La teora del procesamiento de distribucin en paralelo(PDP) describe la forma en que el SN procesa la informacinpara actuar. El SN operara tanto mediante procesos en

serie (procesando la informacin a travs de una va nica),como en paralelo, interpretando la informacin por mediode vas mltiples que la analizaran simultneamente endiferentes formas. El supuesto fundamental es que elcerebro es un ordenador con clulas que interactan endiversas formas y las redes neuronales son los sistemascomputacionales esenciales del cerebro29,30. La estrategiaha sido desarrollar modelos matemticos simplificados desistemas cerebrales y posteriormente estudiar estos paracomprender la manera en que varios problemas de clculopueden ser resueltos por tales mecanismos29-31. Los modelosconsisten en elementos que estn conectados por circuitos.Al igual que las sinapsis neurales, cada elemento puedeser afectado por los otros de forma positiva o negativaen distinta magnitud. Estos elementos se distribuiran enneuronas sensoriales, interneuronas y motoras. La eficienciadel desempeno depender de la cantidad de conexiones desalida y la fortaleza de la conexin3.

Teora orientada a la actividad

Greene32 indic la necesidad de una teora que explicasecmo los circuitos neuronales operaban para lograr unaaccin, lo que proporcionara la base para una imagen mscoherente del sistema motor. El mtodo orientado a la acti-vidad se apoya en el reconocimiento de que el objetivo delCM es el dominio del movimiento para realizar una accin

particular, no para efectuar movimientos por el solo hechode moverse. El control del movimiento se organizara alrede-dor de comportamientos funcionales dirigidos a objetivos3.

Teora ecolgica

En los anos sesenta, Gibson33 explora la forma en quenuestros sistemas motores nos permiten interactuar msefectivamente con el medio ambiente a fin de tener uncomportamiento orientado al objetivo. Su investigacin secentr en cmo detectamos la informacin del entorno per-tinente para nuestras acciones y cmo la utilizamos paracontrolar nuestros movimientos34. El individuo explora acti-vamente su entorno, el cual, a su vez, sostiene la actividad



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del individuo, de tal manera que las acciones estn orienta-das al ambiente.

Aprendizaje motor

El aprendizaje motor (AM) se define como el conjunto deprocesos internos asociados a la prctica y la experien-

cia, que producen cambios relativamente permanentes enla capacidad de producir actividades motoras, a travs deuna habilidad especfica. Lo que aprendemos se retiene oalmacena en nuestro cerebro y constituye lo que denomina-mos memoria35,36, no considerndose como aprendizaje lasmodificaciones a corto plazo37-39.

La neurorrehabilitacin tendr como objeto el mante-nimiento de las habilidades existentes, la readquisicin dehabilidades perdidas y el aprendizaje de nuevas destre-zas. Se considera generalmente que una habilidad es unacaracterstica o rasgo relativamente estable, tpicamenteasociado a un componente gentico y que no puede alte-rarse fcilmente mediante la prctica o la experiencia40.Otra manera de entender el concepto de habilidad es dis-tinguindolo del de destreza. Al contrario que la primera,la destreza puede ser modificada mediante la prcticao la experiencia, de hecho, y de igual modo, puede seradquirida a travs de estas41,42.

Muchos factores influyen en el AM, como la edad, laraza, la cultura o la predisposicin gentica. Cada per-sona posee sus destrezas como resultado del proceso de suaprendizaje43.

Teoras sobre el aprendizaje motor

Modelo de los tres estadios de Fitts yPosner37,38. Estos auto-res sugieren que existen tres etapas principales en el AM.

En la etapa cognitiva el paciente aprende una nuevadestreza o reaprende una antigua. El individuo nece-sita practicar con frecuencia una tarea bajo supervisiny gua externa, siendo importante el cometer errores ysaber corregirlos. En la etapa asociativa el paciente consi-gue dirigir el programa dentro de restricciones ambientalesespecficas. Disminuir el nmero de errores en la activi-dad y lograr realizar con menor esfuerzo la ejecucin dela tarea. Los individuos comienzan a comprender como seinterrelacionan los diferentes componentes de la destreza.En la etapa autnoma el paciente consigue moverse den-tro de una variedad de ambientes, manteniendo el controlen todo el programa. El verdadero sello del aprendizaje esla capacidad de retener la destreza y generalizarla a dife-rentes contextos gracias a la automatizacin, puesto que laprctica en la vida cotidiana es generalmente aleatoria38.

Modelo de sistema de tres fases de Berstein. Segn estateora, el nfasis est en controlar los grados de libertad, esdecir, el nmero independiente de movimientos necesariospara completar una accin, como un componente central delaprendizaje de una nueva destreza motora. Este modelo deaprendizaje plantea tres fases. En la fase inicial, el individuosimplifica el movimiento reduciendo los grados de liber-tad. En la fase avanzada el sujeto comienza a ganar ciertosgrados de libertad, permitiendo el movimiento en mayornmero de articulaciones incluidas en la tarea. Y, por ltimo,la fase experto es aquella en la que el individuo posee todos

los grados de libertad necesarios para llevar a cabo la tarea,con la mayor efectividad y de manera coordinada.

Modelo de dos fases de Gentile. La primera fase incluyela comprensin del objetivo de la tarea, el desarrollo delas estrategias de movimiento apropiadas para conseguir elobjetivo, as como la interpretacin de las caractersticasdel entorno crticas para la organizacin del movimiento.En la segunda fase, denominada de fijacin o fase de diver-

sificacin, el objetivo del sujeto es redefinir el movimiento,lo cual incluye tanto el desarrollo de la capacidad de adap-tar el movimiento a los cambios de la tarea y del entorno,como desarrollar la tarea consistente y eficientemente.

Fases en la formacin del programa motor. Diversosinvestigadores se han planteado qu cambios jerrqui-cos podran ocurrir en el control del movimiento cuandolos programas motores se unen durante el aprendizaje deuna nueva tarea40. Los programas motores que rigen unaconducta compleja podran ser creados a travs de la com-binacin de programas motores que controlan unidades mspequenas de la conducta, hasta completar el control totalde sta como una sola unidad40.

Factores que influyen en el aprendizaje motor

Existen diversos factores que influyen en los procesos deAM, como las instrucciones verbales, las caractersticas yla variabilidad de la prctica, la participacin activa y lamotivacin del individuo, la posibilidad de cometer errores,el control postural, la memoria y el retroalimentacin(tabla 2).

Las instrucciones verbales facilitan a la persona que cen-tre su atencin en determinados objetivos y condicionan lasestrategias de aprendizaje que vaya a emplear a la hora derealizar un movimiento38,44. En cuanto a las caractersticasy variabilidad de la prctica, resulta relevante plantear una

tarea que conlleve repeticin, teniendo en cuenta el con-cepto de repetir sin repetir, es decir, la prctica debetener un control de los parmetros que se han ido modifi-cando, pues debe suponer un reto para el paciente y serextrapolable a diferentes entornos y situaciones. En aque-llos casos en los que la prctica fsica no sea posible, se hasugerido que la prctica mental es una forma efectiva deestimular el aprendizaje45. El aprendizaje puede ser facili-tado o interrumpido por el contexto. Diferentes contextosproducirn un mayor desarrollo del aprendizaje, resultandoser este ms general y enriquecedor. Por esta razn, la prc-tica en el entorno clnico debe incluir condiciones variables,con el fin de que el aprendizaje pueda ser transferido adiversas situaciones cambiantes. De manera que la cantidadde transferencia depende de la similitud ente el entornoclnico y el entorno real46.

Otro de los conceptos importantes relacionado con el AMes la participacin activa del paciente en la tarea que sedebe desarrollar. La motivacin e implicacin del mismo escrucial para la ejecucin de la tarea o actividad, la reso-lucin y superacin del problema. La participacin activarealza el procesamiento del aprendizaje y ayuda a manteneruna continuidad del mismo.

La posibilidad de cometer errores durante la ejecucin deuna nueva actividad, as como reportar al paciente posiblessoluciones o fomentar a que l mismo las proponga, suponeun anadido en el trabajo del AM de nuevas destrezas38. Un



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Tabla 2 Aprendizaje motor

Factores que influyen en el aprendizaje motor

Instrucciones verbales: necesidad de preservacin de lacapacidad de atencin y de observacin directa

Caractersticas y variabilidad de la prctica: entre lasdiferentes modalidades de prctica, la prctica

distribuida, con tiempos de descanso prolongadosentre los tiempos de trabajo, parece lograrincrementar la transferencia del aprendizaje, encomparacin con la ejecucin de tareas continuas, sindescanso. La fatiga parece ser una de las razones quejustifique la prctica distribuida, adems un tiempoprolongado dedicado a la prctica puede tener unmayor margen de error debido al agotamiento tantofsico como mental

Participacin activa y motivacin: las hiptesisgenerales sobre la prctica en relacin al AM parecenafirmar que los resultados en el aprendizaje obtenidodependen del tiempo total empleado en este

Posibilidad de cometer errores: realizar un anlisis de

cada actividad o tarea que se quiera llevar a cabodeterminar qu componentes de movimiento sedeber enfatizar durante el aprendizaje

Control postural: es definido como el control de laposicin del cuerpo en el espacio con propsito deequilibrio y orientacin

Memoria: la memoria es considerada un elemento claveen el AM

Retroalimentacin: tiene por objeto motivar laconsecucin de objetivos, reforzar el desarrollo deuna actividad (el refuerzo positivo, verbal o noverbal, produce mayor progreso en el aprendizaje queel refuerzo negativo) e informar acerca del desarrollode la accin. Puesto que puede crear dependencia enel proceso de aprendizaje, el terapeuta debe sercapaz de proporcionar ste slo cuando sea necesario

correcto control postural47,48, as como un adecuado estadode la memoria, son importantes en el proceso de aprendizajede un nuevo acto motor o en la readquisicin del mismo49.

Llamamos retroalimentacin a la informacin que surgecomo resultado del movimiento (tabla 3). Podemos distinguirentre retroalimentacin intrnseco, como consecuencia delmovimiento que se produce (va exteroceptiva y propiocep-tiva) que permite ajustes posturales; y retroalimentacinextrnseco, considerado como toda informacin proporcio-nada por una fuente externa. Su objetivo es comunicarinformacin al paciente sobre el resultado del movimientoejecutado, completando la informacin intrnseca. Existendos categoras dentro de este, el conocimiento de resul-tados, considerado como toda informacin verbal sobre elresultado de la accin y de especial importancia cuando elretroalimentacin intrnseco est disminuido, y el conoci-miento de ejecucin que se relaciona con los patrones demovimiento para conseguir una tarea e informa sobre lacalidad de sus movimientos50,51. El retroalimentacin extrn-seco es esencial cuando el origen del retroalimentacinintrnseco de una persona est disminuido o distorsionado,frecuente en pacientes con deterioro neurolgico. Durante

Tabla 3 Retroalimentacin extrnseco

Proporciona informacin acerca del progreso individual enel aprendizaje de la actividad, lo cual favorece lamotivacin

Proporciona informacin de las partes que componen laaccin, lo que permite al individuo realizar unarepresentacin mental de la actividad, as como

interpretar sus posibilidades acerca de la consecucin delos objetivos

Proporciona refuerzo positivo, cuando se transmite alsujeto informacin acerca de la correcta ejecucin de lastareas. Esto tiene un efecto inmediato sobre lamotivacin del individuo, as como sobre la atencin y laconcentracin dedicada a la tarea

El retroalimentacin reiterado sobre correccin de errorespuede generar dependencia y evitar que el sujetoexperimente y evale por s mismo las caractersticas desu accin. Para evitar la dependencia, elretroalimentacin slo debe otorgarse cuando seanecesario, en funcin de la complejidad de las tareas y laexperiencia del individuo. Por lo tanto, el refuerzo debeser intermitente, evitando producir retroalimentacin encada ejecucin

cualquier proceso de aprendizaje, el sujeto debe recibiralgn tipo de informacin sobre el error desde la fuenteintrnseca o extrnseca. Las caractersticas del retroali-mentacin extrnseco, las cuales potencian las habilidadescognitivas del paciente, se resumen en la tabla 3.

Los ninos usan el retroalimentacin de distinto modoa los adultos, pues estos se benefician ms de un retro-alimentacin reducido, mientras que los ninos requieren

un retroalimentacin ms continuo pero menos preciso.El retroalimentacin reducido incrementa el esfuerzo cog-nitivo del sujeto, ya que cuando el retroalimentacines ocultado, la persona necesita atender e interpretarla informacin intrnseca como resultado de la habilidaddesempenada. Este incremento del esfuerzo cognitivo pro-picia el cambio ptimo en los adultos, potenciando el AM,lo que no ocurre en los ninos. Estos requieren un mayornmero ensayos prcticos con retroalimentacin para for-mar una representacin ms precisa y estable de la tarea;Posteriormente, el retroalimentacin se debe reducir pro-gresivamente para estimular el esfuerzo cognitivo y el AM.La capacidad de un sujeto para procesar la informacin yatender a la informacin intrnseca derivada de la tarea,

condiciona el refuerzo extrnseco otorgado50,51.

Aplicaciones clnicas de las teoras del controly aprendizaje motor en neurorrehabilitacin

Debe existir una transferencia continua del conocimientocientfico a la prctica clnica para proponer nuevas estra-tegias teraputicas que refuercen y fortalezcan las yaexistentes. Por razones metodolgicas se describirn porseparado las estrategias teraputicas encaminadas a recu-perar o mejorar las capacidades de control postural yequilibrio, de la locomocin y de la manipulacin.



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Control postural y equilibrio

La literatura parece mostrar52-56 que el ejercicio fsicoes una forma efectiva de mejorar el equilibrio en lospacientes neurolgicos, y estas mejoras podran potencial-mente mejorar la funcionalidad y reducir el nmero decadas. La efectividad de estos programas depende de lainclusin de ejercicios multidimensionales ms que los que

se dirigen a un solo aspecto57. A esta forma de trabajo tra-dicional, se han anadido nuevas metodologas, de formaparalela, con una concepcin ms global, como son el TaiChi58,59, el entrenamiento sensorial60 y el entrenamiento entarea doble (tarea motora ms cognitiva)61. En la actuali-dad, existe evidencia cientfica de la utilidad de los sistemasinstrumentados, como la posturografa dinmica computari-zada. Se estn desarrollando estudios en los que se intentademostrar que dichos sistemas son tambin vlidos comoherramienta de reentrenamiento62.

Locomocin

La intervencin tiene como objetivo la optimizacin de lamarcha mediante la prevencin del acortamiento de los teji-dos blandos, el aumento de la fuerza y del control muscular yel entrenamiento del ritmo y coordinacin. Esto se consiguemediante la combinacin de ejercicios de estiramientos, defuerza, de carga y prctica de la marcha63.

Tradicionalmente, la terapia de fortalecimiento serealizaba de forma manual mediante ejercicios contraresistencia o mediante la aplicacin de sistemas de sus-pensin y poleas, utilizando muelles y pesos. Tcnicasbasadas en el concepto Bobath64 o en la facilitacin neuro-muscular propioceptiva65 siguen utilizndose; sin embargo,existen pocos trabajos sobre la efectividad de estas tc-

nicas. En la actualidad, la metodologa es algo mssofisticada, y va desde la utilizacin de bandas elsticasa ejercicios instrumentales realizados con equipos isoci-nticos, pasando por estimulacin elctrica. Si bien seha comprobado que el fortalecimiento de un msculo ogrupo muscular produce aumento de la fuerza, no existeevidencia de una correlacin en el aumento de la fun-cin; es necesario entrenar las sinergias requeridas paracaminar en cadena cerrada, de forma repetida, con fre-cuencia y bajo diferentes condiciones ambientales y develocidad.

Carr y Shepherd66 describen un programa de reapren-dizaje motor en el ictus, basado en la prctica de tareasfuncionales concretas. Basado en este concepto, parece

apropiada la utilizacin, de forma precoz, de recursos talescomo una pista de marcha (cinta sin fin)67,68 con soporteparcial del peso corporal, que puede combinarse con laelectroestimulacin elctrica funcional (EEF) durante elentrenamiento69 o la asistencia robotizada70.

El reentrenamiento sensorial es una forma de implemen-tar los beneficios de las terapias citadas. Existen estudiosen los que se observa una mejora del equilibrio dinmico,en pacientes cuyo programa de ejercicios incluyen modifi-caciones sensoriales71. El uso del retroalimentacin72,73 enprogramas de tratamiento ayuda al paciente a mejorar lacapacidad de percepcin del movimiento y supone un est-mulo eficaz para mejorar la ejecucin de la tarea.

Alcance, agarre y manipulacin

Aunque el objetivo final de cualquier planteamiento tera-putico para el miembro superior ser recuperar lafuncin perdida o buscar compensaciones, podemos clasi-ficar las intervenciones en aquellas que se focalizan en lasdeficiencias, las que tratan de recuperar la funcin y las queproponen la prctica de la tarea concreta.

Intervenciones dirigidas a las deficiencias

Para la reeducacin de deficiencias motoras, se han uti-lizado diversos programas de ejercicios activos, pasivos,contra resistencias progresivas y sistemas isocinticos74,75,de liberacin miofascial76 o el Tai Chi. Para tratar la rigi-dez y el acortamiento de estructuras se emplean yesos,frulas y ortesis. El bio-retroalimentacin y la EEF ayudana reclutar msculos particos. Respecto de la reeducacinsensorial, Byl et al.77,78 encontraron mejoras del 20% en laindependencia funcional, en la actividad motora fina, en ladiscriminacin sensorial y en el desempeno musculoesque-ltico.

Estrategias dirigidas a recuperar la funcin va

entrenamiento del movimiento

Stoikov et al.79 usaron actividades posturales para mejo-rar la funcin prensil del miembro superior atxico yencontraron mejoras significativas tras un programa de4 semanas de duracin. Otro ejemplo interesante es el pro-grama para pacientes con disfuncin vestibular propuestopor Herdman80.

Desde los anos setenta se han desarrollado diversas tc-nicas de facilitacin del movimiento activo usando objetosreales y entrenando varias posibilidades de alcance y agarrecon ejercicios de progresiva dificultad que impliquen distin-tas formas de manipulacin81-83. Rhoda Erhardt, terapeuta

ocupacional, public de manera detallada el desarrollo dela secuencia para la suelta de objetos84.

Prctica orientada al desempeno de la tarea

Dun et al.85 desarrollaron un marco teraputico basado enla teora ecolgica. Para mejorar la funcin es importanterealizar la prctica de la tarea en s misma, entrenando deesta manera, diversas actividades de la vida diaria86,87.

Se han publicado multitud de estudios con resultadosprometedores de mejora de la funcin del miembro supe-rior, mediante la terapia por restriccin del movimientodel lado sano (TRMLS). Sin embargo, una revisin sistem-tica reciente88 en ninos con hemipleja solicita precaucinante su uso generalizado, aconsejando la realizacin de unmayor nmero de estudios con buen diseno metodolgico.Asimismo, la revisin sistemtica realizada por Langhorne,Coupar y Pollock parece indicar que la TRMLS produce bene-ficios clnicos en la funcin del brazo, no siendo tan clarospara la mano en los pacientes con ictus89. El entrenamientobilateral o bimanual en pacientes con hemipleja se ha com-probado que mejora la coordinacin entre ambas manos ytambin de forma aislada, en el lado afectado90,91. El trata-miento bimanual entra en contradiccin de manera frontalcon la TRMLS. Pero es posible que ambos tratamientos ten-gan cabida: el tratamiento bilateral en etapas precoces trasel ictus, para generar nuevas redes de reorganizacin del



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crtex y la TRMLS en fases ms crnicas, para la recupera-cin de redes en desuso.

Aplicacin de la estimulacin elctrica neuromuscular

Estas aplicaciones funcionales se refieren a la activacin demsculos paralizados en una secuencia y magnitud precisapara llevar a cabo directamente las tareas funcionales. Deah el concepto de neuroprtesis, cuya aplicacin permite

sustituir la funcin motora del miembro superior e inferiorpara las tareas de autocuidado y la movilidad, la funcin dela vejiga y el control respiratorio92.

Bio-retroalimentacin y realidad virtual

La terapia de biorretroalimentacin orientada a tareas esampliamente eficaz. La tecnologa, llamada realidad vir-tual (VR), ofrece experiencias de la vida real, mejorando losresultados de los mtodos clsicos de bio-retroalimentacin.Sin embargo, los verdaderos beneficios teraputicos de estossistemas an no se han probado por ensayos clnicos biendisenados93.

Interfaz cerebro-ordenador

Estos aparatos se conocen como brain computer interfaces(BMI). Existen estudios que intentan mejorar el conoci-miento de la fisiologa cortical que sostiene la intencinhumana y proporcionar senales para un control ms com-plejo derivado de la senal cerebral. En una recienterevisin94 los autores recogen el estado actual de BCI ydetallan los estudios emergentes dirigidos a aumentar lasaplicaciones clnicas futuras.

Aplicacin de robtica en la neurorrehabilitacin

Una revisin sistemtica publicada recientemente95 noencontr ningn efecto global significativo a favor de la tera-pia asistida por robot en la funcin del miembro superior y

en las AVD en pacientes tras ictus, mas s se observ unamejora significativa en la parte proximal de la extremidad.En cuanto al empleo de sistemas robticos para la mejorade la marcha de pacientes neurolgicos, uno de los siste-mas ms conocidos es el Lokomat, dispositivo ortsico quesimula y reproduce la marcha fisiolgica del individuo, elcual ha sido objeto de diversas publicaciones cientficas queparecen avalar sus resultados96,97.

Conclusiones

En la actualidad no existe un consenso sobre qu teo-ra o modelo es definitorio en dar explicacin al gobierno

del CM. Las teoras sobre el aprendizaje motor deben serla base para la rehabilitacin motora. Estudios con buendiseno metodolgico han evidenciado que el trasladar loshitos teraputicos alcanzados en el paciente neurolgico, acontextos relacionados con el sujeto, anadiendo variabili-dad, participacin activa, dando al paciente la posibilidadde cometer errores, otorgando retroalimentacin e incen-tivando la motivacin, como aspectos fundamentales enla disminucin de los dficits funcionales en el pacienteneurolgico. Por lo que lneas de investigacin, medianteaplicacin de estos conceptos, pueden ser interesantes enel uso de nuevos mtodos y tecnologas en neurorrehabilita-cin.

Financiacin

El presente estudio se ha realizado dentro de proyectode investigacin Dispositivos hbridos neuroprotsicos yneurorrobticos para compensacin funcional y rehabilita-cin de trastornos del movimiento (HYPER), del programaCONSOLIDER-INGENIO 2010. Convocatoria 2009 del Minis-terio de Ciencia e Innovacin. IP: Jos Luis Pons Rovira.

Instituto de Automtica Industrial del Consejo Superior deInvestigaciones Cientficas (CSIC).

Conflicto de intereses

Los autores declaran no tener ningn conflicto de intereses.

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Teorias Control Motor 2011