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Feedback y Feed-forward

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by

Pedro Sanbass

on 4 July 2013

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Transcript of Feedback y Feed-forward

MECANISMOS DE FEEDBACK Y FEEDFORWARD EN EL CONTROL MOTOR DE LA COLUMNA VERTEBRAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
KINESIOLOGÍA
BIOMECÁNICA I

DOCENTE : Klgo. Mg. Ricardo Arteaga S-M.
ALUMNOS: Marta Currimilla V.
Cristobal Cheuquian C.
Hugo Silva S.
Felipe Leal M.
Pedro Sanhueza R

Valdivia, 03 de Julio de 2013
INTRODUCIÓN
OBJETIVOS
Conocer la intervención del control motor en los movimientos

Describir los mecanismos de feedback y feedforward

Analizar los mecanismos de feedback y feedforward en el control motor de la columna vertebral

Comprender la importancia de los mecanismos de feedback y feedforward

El hombre nació para moverse, interactuando con sus pares, con su medio e incrementando sus habilidades y/o destrezas, a través de estas conexiones tan necesarias para la vida de cualquier ser humano.

Esto ocurre por medio del viaje de los estímulos sensitivos por las vías aferentes y luego de su procesamiento, por las vías eferentes generarían la respuesta o la adaptación al entorno.

En relación a lo anterior, a continuación se describirá los procesos para dicha adaptación.

MOVIMIENTO
TIPOS DE MOVIMIENTOS
“Estado de los cuerpos mientras cambian de lugar o de posición” (RAE).
Característica propia de todo organismo
Viviente
El individuo humano puede tener una conducta flexible
Está sujeto al flujo continuo entregado por los sistemas somatosensoriales.
- REFLEJOS
Son conductas motoras simples, involuntarias y rápidas
Comandado a nivel medular
Son individuales, locales y
estereotipados
- VOLUNTARIOS
Son propositivos y en gran medida son aprendidos.
Mejora mucho con la práctica
Algunos circuitos maduros pueden cambiar según actividad sensitiva o motora.
- PATRONES MOTORES RÍTMICOS
Combinan características de reflejos y movimientos voluntarios
Se ubican en la médula espinal y el tronco encefálico
Cíclicos
CORTEZA CEREBRAL
La mayor parte de la superficie contiene a las áreas de asociación.

Conectándose con los centros primarios por redes neurales
Las funciones de estas, están relacionadas con procesos cognitivos superiores

CORTEZA PRIMARIA
Localizada en el giro prescentral del lóbulo frontal
Control de los movimientos voluntarios
M1 no es una estructura de control motor estático
Una sola neurona de la M1 puede establecer una sinapsis directa con la motoneurona A
CONTROL MOTOR
Según Kielhofner (2004) el control motor es un emergente de la interacción del ser Humano con un ambiente y una tarea variable.
INFORMACIÓN SENSORIAL
EXTEROCEPTORES Y PROPIOCEPtORES
EXTEREOCEPTORES
Provee al sistema motor coordenadas espaciales de los objetos
PROPIOCEPTORES
Información sobre la posición del cuerpo en el espacio
Entregan al sistema motor información sobre las consecuencias de la acción motora que se efectúa
FASCÍCULOS GRÁCIL Y CUNEIFORMES
VIAS AFERENTES
1°Neurona: Ganglio espinal
2°Neurona: Fasciculos grácil y cuneiforme
3°Neurona: NVPL
Vía propiocepción conciente y tacto descriminativo
ESPINO CEREBELAR
Vía propiocepción inconsciente
Información del tono y coordinación muscular
Receptores: husos neuromusculares y aparato tendinoso de Golgi
TRACTO ESPINOCEREBELAR
ANTERIOR
Cruzado
1°Neurona: Ganglio espinal
2°Neuronas: Asta posterior (Dirección fibra Contralateral)
3° Neurona: Corteza cerebelosa por vía de los pedúnculos cerebelosos superiores
TRACTO ESPINOCEREBELAR POSTERIOR
Directo
1°Neurona: Ganglio espinal
2°Neuronas: Asta posterior (Dirección fibra Ipsilateral)
3° Neurona: Corteza cerebelosa por vía de los pedúnculos cerebelosos inferiores
ESPINO TALÁMICA ANTERIOR
Vía tacto protopatico, presión y dolor
1°Neurona: Ganglio espinal
2°Neurona asta posterior – fascículo espinotalámico anterior
3°Neurona: NVPL
ESPINO TALÁMICA LATERAL
Vía del dolor y temperatura
1°Neurona: Ganglio espinal
2°Neurona asta posterior – fascículo espinotalámico lateral
3°Neurona: NVPL
VIAS EFERENTES
VIAS DESCENDENTES
SOMÁTICAS
SISTEMA PIRAMIDAL

SISTEMA EXTRAPIRAMIDAL

SISTEMA PIRAMIDAL
IMPULSOS VOLUNTARIOS
Proceden del área 4 de la corteza y desencadenan la orden de que se produzca un movimiento
CORTICOESPINAL
PIRAMIDAL
90%Tracto Corticoespinal Lateral
Sus fibras decusan a nivel bulbar
Las fibras terminan en la parte lateral del asta anterior
1 NEURONA: en sustancia gris
2 NEURONA: motoneurona
10% Tracto Corticoespinal Anterior
Sus fibras siguen de manera directa.
Las fibras terminan en la parte medial del asta anterior
CÓRTICO NUCLEAR
Dirigida a los núcleos de los nervios craneales, a nivel del tronco encefálico
2 neurona: núcleos motores de los nervios craneales
TECTOESPINAL
SISTEMA EXTRAPIRAMIDAL
Impulsos involuntarios
1° Neurona – Área premotora de la corteza y área motora suplementaria
2° Neurona – Numerosos centros de relevo
Se utilizan para realizar algo aprendido
por control automático
RUBROESPINAL
Se origina en neuronas de la parte caudal del Núcleo Rojo
Las fibras decusan a la misma altura del núcleo rojo
Transmite impulsos provenientes del cerebelo, cuerpo estriado y del mismo núcleo rojo
Sus fibras continúan por el tronco encéfalo hasta el cordón lateral de la médula
VESTIBULOESPINAL
LATERAL
Desciende en forma ipsilateral en el puente, bulbo y Médula Espinal.
MEDIAL
Sus fibras se unen al Fascículo Longitudinal Medial, ipsi y contralateralmente
Termina en Neuronas de la lámina VII y VIII de Rexed
Termina en Interneuronas de las láminas VII y VIII de Rexed
Sus fibras se originan en el coliculo superior del mesencéfalo
Decusan inmediatamente y descienden por el tronco encefálico
El tracto desciende a través del cordón
Sus fibras sinaptan con interneuronas de los segmentos cervicales superiores
Interacción es dada por la comunicación ya sea por vias sensitivas (astas posteriores) como motoras (astas anteriores)
CONCEPTO
FEEDBACK
Información que se recibe durante o después del movimiento
Provee de información durante todo el desarrollo del movimiento
COMPONENTES FUNCIONALES
Intrínseca
Propia ejecución del movimiento produce información de retroalimentación
AUMENTADA
La retroalimentación puede ser aumentada por consecuencias del movimiento
Tan pronto como empieza la respuesta motriz, el individuo dispone de información
Corrección del movimiento una vez realizado el estimulo
Circuito ejecución- detección- integración- corrección se cierra
Información sensorial a través de vías aferentes
Receptores regulan movimiento, aprendizaje y modificación
CIRCUITOS
Control automático vía co-activación Alfa-Gamma de las partes o componentes unitarios del movimiento a realizar
Es la información que el individuo recibe durante la ejecución del movimiento
Se recurre a las experiencias pasadas relacionadas o a la práctica mental
Decisión-Memoria
Control Neuromuscular
Conocimiento de la
Ejecución
Presión, tacto, distensión, aparato vestibular, entre otros
RECEPTORES
Propioceptivo
Receptores de Golgi husos musculares
Kinestésico
Conocimiento de los resultados
Ayuda a valorar la corrección del movimiento,
información que el individuo recibe durante y al final de la ejecución.
El resultado externo del movimiento, ayuda a comprobar si el propósito del movimiento y el resultado real coinciden
Mecanismos de Control del Movimiento
Control consciente del movimiento mediante la información vía retroalimentación sensorial
Control semiautomático vía retroalimentación kinestética mediante coactivación alfa-gamma
Desarrollo de la capacidad de anticipación preceptiva necesaria para iniciar respuestas importantes en el momento adecuado
Formación de programas motores
NIVELES DE CORRECCIÓN
Circuito corto o reflejo miotático
Contracciones reflejas no suficientes para corrección
Circuito reflejo largo
No existe uso de línea de información sensorial en evolución durante la acción y requieren un modelo interno de precisión (Kawato, 1999).

FEEDFORWARD
Control directo de efectores por el SNC sin interacción con la información del ambiente
Dependiendo de la Velocidad se ejerce feedforward, dado que este es más rápido que el Feedback
La anticipación y el conocimiento de la respuesta, favorecen la modificación de estos
FEEDFORWARD
Control directo

Desde dentro
No es afectado por factores ambientales

Circuito cerrado

Es la información que recibe el sujeto sobre lo que tiene que hacer
Ordenes motoras de feed-forward son responsable no solo del movimiento
Usa el conocimiento de la información de respuesta
La anticipación y el conocimiento de la respuesta son necesarios para modificar los movimientos a futuro
No hay retraso en el bucle de información
No existe modificación del movimiento
Permite que ciertas acciones sean más rápidas (50ms)
FEEDFORWARD
Modifica órdenes motoras para la corrección y ejecución de sistemas de autocorrección y ejecución de la columna vertebral
Dependencia del feed-back
Deterioro en el timing de activación del feed-forward es un déficit de control motor asociado con dolor lumbar crónico

En individuos con problemas de dolor de columna lumbar existe evidencia de que existe un retraso o una falta de feed-forward
Manipulación de las articulaciones sacroilíaca permite una aumento de las respuestas electromiográficas principalmente del músculo TRA
En movimientos de las extremidades la respuesta de músculos de la columna vertebral sucede en un tiempo breve
Estudios electromiográficos en sujetos que se les manipuló las articulaciones sacroilíacas arrojaron los siguientes resultados:
Efectos de la Manipulación de las articulaciones sacroilíacas en el timing del Feed-forward
90 sujetos asintomáticos
13 presentaron FF tardío
CONCLUSIÓN
La corteza cerebral es la encarga de asociar los diferentes sucesos ya sean sensitivos y motores, coordinando y controlando por lo tanto las aferencias y eferencias frente a los diversos estímulos, para realizar un movimiento y posteriormente modificarlo durante y después de iniciado el movimiento a través de los mecanismos de feedback y feedforward.
A nivel de la columna estos mecanismos motores generan correcciones posturales manteniendo la estabilidad de la columna vertebral.
BIBLIOGRAFÍA
Kielhofner, G. (2004). Fundamentos conceptuales de la terapia ocupacional. Buenos Aires: Médica Panamericana.
Liebenson, C. (2002). Manual de Rehabilitación de la Columna Vertebral. Barcelona: Editorial Paidotribo.
Cardinali, D. (2007). Neurociencia aplicada. Buenos Aires: Médica Panamericana.
Marshall, P., & Murphy, B. (2006). THE EFFECT OF SACROILIAC JOINT MANIPULATION ON FEED-FORWARD ACTIVATION TIMES ON DEEP ABDOMINAL MUSCULATURE. Journal of Manipulation and Physiological Therapeutics, 1-8.

Efectos de la velocidad de activación (timing) de los músculos que permiten la estabilización de la columna vertebral
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