L’apprendimento motorio, inteso come acquisizione di abilità motorie, è tra gli argomenti più sconosciuti ed incompresi nell’ambito sportivo e rieducativo. In effetti chi è mai entrato in un centro sportivo o palestra e non si è mai sentito dire: senti il muscolo che lavora, connettiti con il muscolo che vuoi attivare! Per attivare un muscolo devi sentirlo bruciare. Chiunque frequenti o abbia frequentato un qualsivoglia centro del movimento che sia fitness, bodybuilding, pesistica o rieducativo motorio si è sentito dire almeno una volta una frase del genere.

Ma il corpo, che si tratti di un atleta o un soggetto la cui priorità è il recupero motorio, apprende o ri-apprende abilità motorie semplici o complesse dando enfasi a questi messaggi esterni? In cosa consiste realmente l’apprendimento motorio? Cosa avviene a livello strutturale quando apprendiamo? Sono le prime domande che è opportuno porsi quando si parla di acquisire un nuovo pattern di movimento, in quanto è da qui che origina l’adattamento e di conseguenza l’apprendimento.

Una volta apprese queste nozioni capirete subito molte limitazioni in merito alle mitologiche convinzioni di molti operatori che “insegnano” o “ri-educano” abilità motorie .

 

I NEURONI

 

Per capire come avviene l’apprendimento dobbiamo avere ben presenti 3 concetti chiave:

  • FUNZIONE: l’apprendimento è una funzione trasmessa geneticamente;
  • PLASTICITA’ NEURONALE: l’apprendimento è una funzione modificabile in quanto a seconda degli stimoli provenienti dell’ambiente circostante (Epigenetica) i neuroni modificano la propria struttura, le comunicazioni con gli altri neuroni e di conseguenza modificano i circuiti neuronali presenti nel sistema nervoso centrale SNC;
  • DIALOGO NEURONALE: i neuroni comunicano tra loro attraverso speciali strutture anatomiche chiamate sinapsi.

I neuroni sono cellule proprie del Sistema Nervoso caratterizzate da una speciale struttura (Figura 1 e figura 2). Presentano un corpo nella porzione mediana, i dendriti nella porzione apicale (si presentano in numero variabile e la cui funzione è quella di ricevere impulsi da altri neuroni) ed un assone tramite il quale il neurone invia impulsi elettrici ad altri neuroni. L’assone è rivestito da una guaina isolante chiamata mielina che facilita la conduzione nervosa lungo l’assone aumentando la velocità di propagazione dell’impulso elettrochimico.


Figura  1

Figura 2

 

In cosa consistono le modificazioni strutturali a carico dei neuroni?

  • Creazione di nuove spine dendritiche: le spine dendritiche sono strutture anatomiche che permettono a dendriti ed assoni di comunicare tra loro. Maggiore è il numero di spine dendritiche presenti, maggiori saranno i circuiti di comunicazione tra assoni e dendriti. La genesi di nuove spine determina la creazione di nuovi circuiti neuronali .
  • Nascita e potenziamento di sinapsi: maggiore è il flusso elettrochimico che raggiunge la sinapsi maggiore sarà l’attività della sinapsi. Elevati flussi elettrochimici stimolano la genesi di nuove sinapsi .
  • Ispessimento della guaina mielinica: indotto dal passaggio del segnale elettrochimico; una guaina mielinica di maggior spessore garantisce una più elevata velocità di propagazione dell’impulso lungo l’assone.
  • Genesi neuronale: avviene prevalentemente a livello dell’ippocampo (sede della memoria) in relazione all’ “importanza” dell’informazione; più l’informazione viene percepita come importante più la sintesi di nuovi neuroni viene stimolata. Particolarmente interessante in merito a questo argomento è il ruolo delle emozioni. Il cervello impara per scopi e per stati d’animo conseguenti all’azione, cioè una sensazione di piacere oppure di malessere. Se un’azione determina piacere l’informazione viene recepita come importante, per cui il nostro cervello farà di tutto per salvarla nella memoria a lungo termine, stimolando così la crescita dei neuroni attivati durante lo svolgimento dell’azione in modo da rinforzare quel circuito neuronale. Viceversa un’azione che induce malessere viene rilevata come nociva perciò non rinforzerà quel circuito. Da qui il detto: la memoria giace nelle sinapsi.

Per capire meglio il concetto di rinforzo del circuito neuronale voglio farvi un esempio pratico.

Immaginiamo di essere nel Medioevo. Dopo un periodo di siccità, l’acqua del pozzo è terminata. Ci ritroviamo quindi a dover attraversare la foresta per poter raggiungere la sorgente d’acqua. La prima volta in cui attraversiamo la foresta non sappiamo che direzione dobbiamo prendere: siamo spaesati, cerchiamo dei punti di riferimento per non perderci e facciamo molta più strada e fatica di quella che in realtà occorre per raggiungere la meta. Giunti alla sorgente incontriamo un saggio di un piccolo villaggio vicino al nostro che, vedendoci esausti, ci suggerisce un sentiero per raggiungere più economicamente e velocemente la sorgente. Decidiamo di fidarci e torniamo a casa passando dal sentiero consigliatoci, impiegando la metà delle energie e del tempo. Da quel giorno percorriamo sempre quel tragitto, tant’è che dopo qualche mese lungo il sentiero non cresce più nemmeno l’erba. 

Questa storia è “paragonabile” al rinforzo di un circuito nervoso: tracciare e percorrere a livello del SNC specifici sentieri neuronali atti a raggiungere lo scopo preposto nel modo più economico e ripetibile .

Ora che abbiamo capito in cosa consiste materialmente l’apprendimento motorio cerchiamo di riportare nel pratico questi concetti.

 

APPRENDERE IL MOVIMENTO

 

Possiamo definire l’apprendimento motorio come l’automatizzazione del movimento: un processo in cui si passa da un movimento cosciente ad un movimento sempre meno cosciente. L’automatizzazione si può definire come la disponibilità ad eseguire un movimento specifico. Permette di incrementare parametri specifici del movimento quali:

  • Efficienza: economicità del movimento 
  • Stabilità: costanza nel ripetere il movimento sempre uguale
  • Adattabilità: nelle varie circostanze

Nell’automatizzazione i movimenti vengono “spostati” dalla corteccia prefrontale, sede di creazione di nuovi programmi motori eseguiti sotto controllo della coscienza, ai nuclei della base senza che d’ora in poi vi sia rivolta coscienza permettendo di rivolgere l’attenzione su nuovi obbiettivi .

Sorge spontaneo un fraintendimento: se apprendimento motorio è sinonimo di automatizzazione del movimento allora basta praticare ed apprendo. Magari!!! Come disse Aristotele “qualche anno fa” LA PRATICA NON RENDE L’AZIONE PERFETTA MA SOLO PERMANENTE .

Esistono due forme di apprendimento molto diverse tra loro in termini di risultato:

  • Abilità motorie: i movimenti sono finalizzati e sono frutto di un apprendimento esplicito e cosciente. Pensiamo ad esempio al nuoto agonistico, così anche come all’allenamento con i pesi, quando sollevo un bilanciere in modo tecnico, con uno scopo ben preciso.
  • Abitudini motorie: i movimenti sono risultato di un apprendimento implicito, con scarsa attività della coscienza. Ad esempio stare a galla o sollevare un bilanciere a caso, senza uno scopo ben preciso.

Lo scopo dell’apprendimento motorio deve essere orientato all’acquisizione di abilità motorie e non abitudini.

Se a livello teorico il margine tra abilità e abitudini è netto, nella pratica la separazione netta può risultare forviante. Nonostante non esistano assolutismi per definire delle vere e proprie “leggi dell’insegnamento”, possiamo definire punti specifici sui quali le abilità motorie gettano le proprie fondamenta.

In primis le skill si costruiscono attraverso tentativi e non errori. Il tentativo è una forma di movimento scorretto PROVVISORIO che se viene automatizzato si trasforma nel nemico numero uno del movimento, l’errore.

Nuove abilità vengono apprese attraverso un processo che prevede il susseguirsi di 4 fasi descritte da Meinel:

  1. Rappresentazione mentale e formazione del programma motorio in base alle capacità del soggetto;
  2. Coordinazione grezza: il movimento risulta essere strutturalmente grezzo ma privo di errori;
  3. Coordinazione fine: il movimento eseguito è corretto tecnicamente ma ripetibile solo in condizioni standard. Risulta essere scarsa la disponibilità al movimento;
  4. Disponibilità variabile: l’abilità risulta essere automatizzata al punto che risulta dotata di una grande disponibilità e variabilità grazie alle esperienze passate.

Erroneamente saremmo predisposti a pensare che maggiore sarà il livello di automatizzazione dell’azione motoria, più saranno gli elementi da aggiungere nel corso dell’apprendimento. Sbagliato!!! Pensiamo ad esempio ad uno scultore: lo scultore prende una bozza grezza, un blocco di marmo, poi piano piano rimuove piccole parti, una alla volta, fino ad ottenere una statua ben definita con dettagli millimetrici. Non aggiungendo, ma togliendo. Questo concetto è da tenere bene a mente quando si parla di apprendimento motorio perché è un punto cardine per chi opera nel settore.

Si potrebbe pensare che basti di per sé il fatto di esercitarsi per apprendere un’abilità molto complessa. Ma in realtà la memoria non funziona proprio in questo modo. Prima di tutto è bene ricordare che esistono due tipi di memoria che influenzano l’apprendimento motorio: la memoria a breve termine o di lavoro e la memoria a lungo termine. 

La memoria a breve termine ha una durata limitata, circa 20-30”. Ci permette di ricordarci una cosa per volta, a patto che non subiscano interferenze dall’esterno. Proviamo a pensare a quando un amico ci chiede di ricordare dei numeri. Iniziamo a ripeterli a ruota, ma se un rumore ci distrae non riusciamo più a ricordarceli (perlomeno non tutti). Bene, questa è la memoria a breve termine. Quando attivata, la memoria a breve termine determina l’attivazione di specifici circuiti neuronali, ma non ne stimola la genesi .

La memoria a lungo termine invece prevede la creazione di nuovi sentieri neuronali stimolando la genesi neuronale e tutti gli adattamenti mielinici, assonici, dendritici e sinaptici. L’abilità motoria viene salvata nella memoria a lungo termine SOLO se, grazie ad essa, viene raggiunto lo SCOPO che il corpo si era prefissato di raggiungere. Solo così il SNC, compiaciuto, rinforzerà il circuito neuronale attivato. Di contro, se lo scopo non è stato raggiunto, si avrà un’inibizione del circuito attivato .

 

 

LE AREE MOTORIE

 

Il SNC, per permettere il movimento, si è evoluto organizzandosi in specifiche aree a competenza motoria. In alcune di queste, nelle aree cerebrali Prefrontali, vengono generati programmi motori. Dalle aree motorie partono input che discendono fino al midollo spinale, dove eccitano i motoneuroni che a loro volta trasmettono l’input lungo l’assone, fino alla placca motrice; da qui l’impulso elettrochimico arriva al muscolo, a livello della placca motrice, inducendolo a contrarsi e generando quindi movimento.

Come per la struttura, anche il processo di programmazione del gesto si modifica nel processo di apprendimento motorio. Possiamo schematizzare l’esecuzione di un’azione motoria in fasi, ciascuna delle quali sottende ad un livello di controllo specifico:

  • INPUT
  • RICEZIONE E CODIFICA – Livello 1: i recettori periferici e centrali ricevono e codificano l’input all’azione.
  • IDENTIFICAZIONE – Livello 2: le aree sensoriali identificano l’input,
  • ELABORAZIONE E PROGRAMMAZIONE – Livello 3 (o livello cognitivo): nella corteccia prefrontale e premotoria l’input viene elaborato tramite un processo cognitivo cosciente. Questo ci permetterà di identificare lo scopo che ci spinge a muoverci e di programmare specifiche azioni per adempiere allo scopo stesso.
  • SELEZIONE – Livello 4 (o livello motorio): nella corteccia motoria invece viene selezionata l’azione programmata più consona alla circostanza. Tramite fasci nervosi discendenti, la corteccia motoria invia il comando per compiere movimento, mettendo in atto la risposta programmata.
  • RISPOSTA / MOVIMENTO – Livello 5: gli effettori eseguono il movimento.

La cosa molto interessante è che in un soggetto con esperienza la risposta ad un input non richiede il controllo a livello della corteccia prefrontale e premotoria. Si passa direttamente dalla ricezione ed identificazione dello stimolo alla selezione del programma motorio più consono, con conseguente messa in atto della risposta. Questo significa che nell’esperto l’azione è automatizzata.

 

AUTOMATIZZAZIONE DEL MOVIMENTO

 

Ora che abbiamo visto come le abilità motorie vengono apprese, nella pratica come posso rendere sempre più efficiente l’abilità? Quanto tempo ci vuole perché un soggetto possa automatizzare abilità motorie? La risposta precisa a queste domande non esiste, in quanto ogni individuo è unico e diverso dagli altri: il tempo necessario per l’automatizzazione di azioni motorie è molto soggettivo-specifica. Possiamo comunque semplificare utilizzando il grafico sottostante come linea guida di base.

 

Fig. G.Visintin

 

Come si evince dal grafico, l’apprendimento di un gesto motorio ha un notevole picco iniziale, rispecchiando la grande capacità del sistema motorio di acquisire schemi grezzi in maniera rapida, a cui fa seguito un rallentamento della fase apprensiva. In questa fase è importante non cercare di spingersi verso la perfezione, ma consolidare in maniera incisiva le abilità apprese: se il gesto motorio ha basi molto forti e stabili, possiamo diminuire drasticamente la possibilità di errori in futuro.

Una volta consolidate le fondamenta della skill, il soggetto sarà in grado di migliorare notevolmente la qualità del movimento. Sarà in grado di raggiungere un grado di consapevolezza sempre maggiore riguardo al come muoversi e toglierà sempre più input parassiti. Potrà creare la sua “opera d’arte”, curata al minimo dettaglio.

Questo modello inerente agli step di acquisizione di abilità motorie è coerente al fatto che le memorie motorie si costruiscono sulla base di apprendimenti realizzati in precedenza: non possiamo imparare nulla di completamente nuovo, ma solo modificare schemi di movimento già acquisiti in precedenza.

Se tutti questi passaggi sono curati nel miglior modo possibile e con logica, si creeranno tutta quella serie di adattamenti permanenti citati all’inizio. Finalmente gli schemi motori saranno incisi nella memoria e potremo rievocarli efficacemente anche dopo molto tempo di inattività. Di contro lo stesso discorso vale anche per gli errori ed è per questo che è importante escludere ogni eventuale possibilità di commetterne.

 

IL RUOLO DEI NEURONI SPECCHIO E CANONICI NELL’APPRENDIMENTO MOTORIO

 

Oltre ad aree altamente specifiche, il SNC è dotato di neuroni speciali che giocano un ruolo cruciale nell’apprendimento motorio: i neuroni specchio e i neuroni canonici.

I neuroni specchio sono stati scoperti negli anni ’90 presso l’Università di Parma dall’equipe coordinata dal Prof.Rizzolati durante uno studio sulle aree motorie del cervello delle scimmie. I neuroni specchio sono una popolazione di neuroni situati in specifiche aree cerebrali raffigurate in giallo nella figura sottostante.

 

Fig. G. Visentin

 

Anatomicamente tali aree corrispondono al Lobulo parietale inferiore, Corteccia Premotoria e Giro frontale inferiore .

Entrambi sono neuroni bimodali che esplicano la loro azione durante lo svolgimento di una abilità motoria, ma differiscono per la modalità con cui possono essere attivati.

Prendiamo ad esempio la situazione in cui osserviamo con attenzione un movimento compiuto da un altro soggetto, ma già presente nel nostro repertorio motorio. Immediatamente percepiremo dentro di noi una “spinta motoria“, come se stessimo eseguendo noi stessi l’azione. Quanto più il gesto è insito nel nostro repertorio motorio, tanto più l’effetto sarà marcato. Questa sensazione di spinta all’azione è il risultato dell’attività dei neuroni a specchio, i quali rispondono alla vista di un’azione motoria riconosciuta attivando tutti i circuiti neuronali coinvolti nell’azione motoria.

Le finalità dell’attività dei neuroni a specchio sono:

  • Capire azioni
  • Capire intenzioni (capacità anticipatoria)
  • Capire emozioni
  • Apprendere per imitazione (capacità che è esclusiva dell’uomo)

L’attività dei neuroni a specchio determina una vera e propria simulazione del movimento causando un aumento del tono muscolare e il compimento di micromovimenti muscolari. La simulazione è cruciale nell’apprendimento motorio perché lascia una traccia nel sistema motorio, allo stesso modo in cui la lascerebbe l’esecuzione dell’azione.

I neuroni canonici sono neuroni anch’essi bimodali e rispondono a stimoli motori e visivi, ma a differenza dei neuroni a specchio scaricano in conseguenza alla vista di oggetti o situazioni in base alle possibilità di azione presenti nel vissuto motorio del soggetto. Tali possibilità vengono chiamate Affordance (opportunità) (Gibson). Pensate ad un oggetto, ad esempio un coltello, e i neuroni canonici subito scaricheranno, rievocando affordance inerenti all’uso del coltello come ad esempio il tagliare.

Detto questo possiamo rispondere alla domanda: da cosa viene attivata la corteccia motoria?

  • Esecuzione
  • Osservazione
  • Immaginazione

A seconda del modulatore che raggiunge la corteccia motoria cambia la forma di movimento. Se deve essere compiuta un’azione, l’attività della corteccia motoria non verrà inibita a nessun livello e indurrà all’azione motoria vera e propria. Se invece sono l’osservazione o l’immaginazione ad attivare le aree motorie si avrà l’effetto Carpenter o effetto Ideomotorio, una reazione inconscia che produce un effetto meccanico sul corpo determinando la generazione di micro contrazioni muscolari impercettibili ad occhio nudo, ma registrabili tramite appositi strumenti. Mi sembra d’obbligo precisare che non bisogna confondere l’imitare con il copiare.

Imitare significa codificare lo scopo di un’azione e mettere in atto un movimento per poterlo raggiungere. E’ lo scopo la chiave che ci permette di apprendere una nuova abilità motoria ed è lo stesso scopo che determina l’inizio e la fine del movimento guidando l’intero processo di apprendimento motorio. Se il cervello è in grado di comprendere lo scopo di un’azione motoria significa che possiede le informazioni per poterlo raggiungere, altrimenti non sarebbe in grado di comprenderlo.

Articolo a cura di Riccardo Nieri


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