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Capítulo 2
A PRENDIZAJE MOTOR Y R ECUPERACIÓN FUNCIONAL
Introducción al Aprendizaje Motor ¿Qué es el Aprendizaje Motor? Primeras Definiciones de Aprendizaje Motor Ampliación de la Definición de Aprendizaje Motor Relación entre Desempeño y Aprendizaje Formas de Aprendizaje Formas No-Asociativas de Aprendizaje Formas Asociativas de Aprendizaje Condicionamiento Clásico Condicionamiento Operativo Aprendizaje por Procedimiento y Declarativo Teorías Relacionadas con el Aprendizaje de Movimientos Finos Teoría del Circuito Cerrado de Adams Limitaciones Teoría Esquemática de Schmidt Limitaciones Fitts y Posner: Etapas de Aprendizaje Motor Limitaciones Teoría de Newell: El Aprendizaje como Forma de Exploración Limitaciones Factores que Contribuyen al Aprendizaje Motor Feedback
Feedback Intrínseco Feedback Extrínseco Conocimientos de los Resultados Condiciones de Práctica Práctica Concentrada y Distribuida Práctica Variable Interferencia del Entorno Entrenamiento Todo vs. Parte Transferencia Práctica Mental Orientación Recuperación Funcional Conceptos Relacionados Función Recuperación Recuperación y Compensación Retención de la Función Etapas de Recuperación Factores que Contribuyen a la Recuperación Funcional Efecto de la Edad Características de la Lesión Efecto de la Experiencia Efecto del Entrenamiento Perspectiva Médica Resumen
I NTRODUCCIÓN AL APRENDIZAJE
M OTOR
El Sr. Smith ya ha estado en terapia por 5 semanas, después de su ataque. Ha recobrado gradualmente la capacidad de estar de pie, caminar y alimentarse otra vez. ¿Cuál es la causa de su recuperación de la función motora? ¿Qué cantidad se debe a la “rehabilitación espontánea”? ¿Cuánto puede atribuirse a las intervenciones terapéuticas? ¿Cuántas habilidades motoras readquiridas podrá retener y utilizar una vez que deje el centro de rehabilitación y vuelva a su hogar? Estas preguntas y problemas reflejan la importancia del aprendizaje motor para los médicos comprometidos en la recuperación del paciente con problemas motores.
¿Qué es el Aprendizaje Motor?
En el Capítulo 1, definimos el campo del control motor como el estudio de la causa y
naturaleza del movimiento. Definimos el área del aprendizaje motor como el estudio de la adquisición y/o modificación del movimiento. Mientras que el control motor se enfoca en comprender el dominio del movimiento ya adquirido, el aprendizaje motor se centra en el entendimiento de su adquisición y/o modificación. El área del aprendizaje motor se ha dirigido tradicionalmente al estudio de la adquisición o modificación de movimientos en individuos normales. En cambio, la recuperación de las funciones se remite a la readquisición de capacidades motoras pérdidas por una lesión. Aunque no existe nada inherente al término aprendizaje motor que lo distinga de los procesos relacionados con la recuperación de la función motora, con frecuencia se les considera en forma separada. Esta división puede ser confusa, los problemas que enfrentan los médicos preocupados por ayudar a sus pacientes a readquirir habilidades pérdidas como consecuencia de una lesión son
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parecidos a las dificultades de las personas en el campo del aprendizaje motor. Preguntas habituales de ambas actividades son: ¿cómo puedo estructurar mejor la práctica (terapia) para asegurar el aprendizaje? ¿Cómo puedo garantizar que las habilidades aprendidas en un contexto se transfieran a otros? ¿Simplificar una actividad, es decir, hacerla más fácil de ejecutar, producirá un aprendizaje más eficiente? En este capítulo empleamos el término aprendizaje motor para incluir tanto la adquisición como la readquisición de movimientos. Describiremos diversas teorías sobre ambos conceptos.
PRIMERAS DEFINICIONES DE APRENDIZAJE MOTOR
Aprendizaje se define como el proceso de adquirir conocimientos sobre el mundo; el aprendizaje motor es descrito como un conjunto de procesos asociados con la práctica o la experiencia que conllevan a cambios relativamente permanentes en la capacidad de realizar acciones finas (1). Esta definición refleja cuatro conceptos: (1) el aprendizaje es el proceso de adquirir la capacidad para realizar actividades finas; (2) es el resultado de la experiencia o de la práctica; (3) no puede calcularse directamente, más bien, se deduce basándose en el comportamiento; y (4) produce cambios relativamente permanentes en el comportamiento, por lo que los cambios a corto plazo no son considerados aprendizaje (1).
AMPLIACIÓN DE LA DEFINICIÓN DE APRENDIZAJE MOTOR
En este capítulo se ha expandido la definición de aprendizaje motor para abarcar diversos aspectos no considerados tradicionalmente como parte de él. Este término involucra más que procesos motores. Más bien, implica el aprendizaje de nuevas estrategias tanto para sentir como para moverse. Así, el aprendizaje motor, al igual que el control motor, surge de un complejo de procesos perceptivos, cognitivos y de acción. Las nociones anteriores se han enfocado principalmente en los cambios en el individuo. Pero el proceso del aprendizaje motor puede explicarse como la búsqueda de una forma de realizar la actividad que surge de la interacción del individuo con la actividad y el entorno. Dichas formas son nuevas estrategias para percibir y actuar (2). De forma similar, la recuperación de las
funciones involucra la reorganización de sistemas de percepción y de acción relacionados con actividades y ambientes específicos. Por lo tanto, no es posible estudiar el aprendizaje motor o la recuperación de las funciones sin considerar el modo en que los individuos efectúan las actividades funcionales en ambientes específicos.
Relación entre Desempeño y Aprendizaje
Por tradición, el estudio del aprendizaje motor se ha enfocado solamente en los resultados. Las perspectivas anteriores sobre este tema no siempre lo diferenciaban del desempeño (3). Usualmente se pensaba que los cambios en el desempeño producidos por la práctica reflejaban variaciones en el aprendizaje. No obstante, esta idea no consideró que ciertos efectos de la práctica mejoraban el desempeño en un principio pero no eran retenidos necesariamente, lo cual es una requisito del aprendizaje. Esto condujo a la noción de que este último no podía evaluarse durante la práctica, sino que durante pruebas específicas de retención o transferencia. De esta manera, el aprendizaje, definido como un cambio relativamente permanente, se distingue del desempeño, explicado como una variación temporal en el comportamiento motor observado durante sesiones de práctica. Consideramos el término desempeño desde una perspectiva levemente diferente, como un comportamiento observado en cualquier momento específico del tiempo, sin limitarse a su descripción durante las sesiones de práctica. El desempeño, sea en la terapia o en actividades de retención y transferencia, es el resultado de una compleja interacción de muchas variables, una de las cuales es el nivel de aprendizaje. Otros factores que pueden afectarlo son el cansancio, la ansiedad y la motivación. Así, el desempeño, sin importar cuando sea evaluado, no es necesariamente una medida de aprendizaje absoluto. Esto se debe a que las variaciones en el desempeño pueden reflejar no sólo cambios en el aprendizaje, sino que también en los otros factores.
FORMAS DE APRENDIZAJE
Recuperar la función después de una lesión implica la readquisición de tareas complejas. Sin embargo, es difícil comprender los procesos involucrados en el aprendizaje empleando el estudio de actividades complejas. Por lo tanto, muchos investigadores han comenzado a explorar formas
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otro más fuerte (el estímulo no condicionado). El primero es habitualmente algo que al comienzo no produce una respuesta (como una campana), en cambio, el no condicionado (ENC), que puede ser comida, siempre obtiene una respuesta. Después de un vínculo reiterado de ambos estímulos, se comienza a ver una respuesta condicionada (RC) hacia el estímulo condicionado (EC). Recuerde: originalmente no producía reacción alguna (4). Esta relación se muestra en la Figura 2.1. Lo que el individuo hace en este tipo de aprendizaje es predecir la relación entre dos estímulos o eventos que han ocurrido para responder adecuadamente. Por ejemplo, en el ambiente de una terapia, si damos repetidamente a los pacientes una indicación verbal junto con ayudarlos a hacer un movimiento, finalmente pueden comenzar a efectuar la actividad sólo con la señal verbal. Así, a medida que los pacientes adquieren habilidades los vemos avanzar por el camino del entrenamiento desde la ayuda manual del terapeuta, a realizar la actividad con indicaciones verbales, hasta finalmente, llevar a cabo la acción sin ayuda. Recientemente se ha demostrado que, en general, asimilamos las relaciones que son importantes para nuestra supervivencia; es más difícil asociar eventos biológicamente sin sentido. Estos hallazgos destacan un importante principio del aprendizaje: es más probable que el cerebro perciba e integre aquellos aspectos del medio ambiente que sean más convenientes. En cuanto a la terapia, el aprendizaje de los pacientes es más posible en actividades y entornos que les sean relevantes y significativos.
CONDICIONAMIENTO OPERATIVO
El condicionamiento operativo o instrumental es un segundo tipo de aprendizaje asociativo (4). Es
básicamente un aprendizaje ensayo y error. Con este método aprendemos a asociar una cierta reacción, entre las muchas que podemos tener, con una consecuencia. Los experimentos clásicos en esta área se efectuaron con animales que eran recompensados con comida cuando presionaban accidentalmente una palanca ubicada en el interior de la jaula. Pronto aprendieron a asociar la activación de la palanca con la entrega de alimento, y la frecuencia de la acción se volvió muy alta.
Antes del aprendizaje EC Sin respuesta A ENC RNC
Después del aprendizaje B EC RC (antes RNC)
Figura 2.1. El proceso del condicionamiento clásico se ilustra mostrando la relación entre el estímulo condicionado (EC), el estímulo no condicionado (ENC), la respuesta condicionada (RC) y la respuesta no condicionada (RNC) antes del aprendizaje ( A ) y durante el transcurso de éste ( B ).
El principio del condicionamiento operativo puede plantearse de la siguiente forma: los comportamientos recompensados tienden a repetirse a costa de otros. Asimismo, aquellos seguidos por estímulos desagradables no se repiten a menudo. Esto es llamado la ley del efecto (4). Este tipo de condicionamiento tiene un papel fundamental en la determinación del comportamiento de los pacientes enviados a terapia. Por ejemplo, la anciana débil que sale de su casa para comprar y sufre una caída estará menos dispuesta a repetir esa acción otra vez. La disminución de las actividades producirá un deterioro de las funciones físicas, lo cual aumentará la probabilidad de una caída. Esta situación reforzará su deseo de estar inmóvil, y así, veremos la ley del efecto en acción. Los terapeutas pueden hacer uso de una variedad de técnicas para ayudar a sus pacientes a recuperar el nivel de actividad y a reducir la probabilidad de un golpe. Una técnica es emplear el proceso de desensibilización para disminuir la ansiedad y el miedo a caer. El condicionamiento operativo puede ser una herramienta efectiva durante la intervención médica. Los elogios verbales del terapeuta por un trabajo bien hecho sirven como refuerzo para algunos pacientes (¡aunque no para todos!). Establecer una sesión de terapia para que un movimiento particular sea recompensado por la realización satisfactoria de una actividad deseada por el paciente es un poderoso ejemplo de esta técnica. Aplicar el biofeedback para ayudar al paciente a aprender a controlar el pie durante la fase de balanceo de la marcha también es un ejemplo de condicionamiento operativo.
APRENDIZAJE POR PROCEDIMIENTO Y DECLARATIVO
Algunos investigadores han comenzado a clasificar el aprendizaje asociativo basándose en el tipo de conocimiento que la persona adquiere. Con
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esta forma de organización, se han identificado dos variedades de aprendizaje basadas en el tipo y recuerdo de la información asimilada (4). El aprendizaje por procedimiento se relaciona con aquellas actividades que pueden desempeñarse en forma automática, sin atención o pensamiento consciente, como un hábito. Se desarrolla lentamente con la repetición de una acción en muchas pruebas y se expresa a través del desempeño mejorado de la tarea practicada. No depende de la conciencia, atención u otro proceso cognitivo mayor. Durante la adquisición de una habilidad motora, repetir un movimiento una y otra vez en circunstancias variables produciría habitualmente un aprendizaje por procedimiento. O sea, el movimiento se adquiere de manera automática, o los patrones para realizarlo, también llamados esquema de movimiento. Por ejemplo, cuando se le enseña a un paciente a trasladarse de una silla a la cama, generalmente hacemos que practique una estrategia motora óptima para moverse de una a la otra. A fin de prepararlos mejor para trasladarse efectivamente en una amplia variedad de situaciones y contextos, aprenden a moverse desde sillas de alturas distintas y hacia posiciones diferentes de la cama. De esta forma empiezan a formar los patrones asociados con la actividad del traslado. El desarrollo de esos patrones les permitirá a moverse en forma segura en circunstancias desconocidas. Esta constante práctica y repetición origina un aprendizaje por procedimiento eficiente y transferencias efectivas y seguras. Por otra parte, el aprendizaje declarativo tiene como resultado un conocimiento que puede ser recordado concientemente por lo que exige procesos como la conciencia, la atención y la reflexión (4). Puede expresarse en oraciones declarativas, como: primero presiono el botón de arriba, después el siguiente. La repetición constante puede transformar el conocimiento declarativo en de procedimiento. Por ejemplo, cuando los pacientes están reaprendiendo una habilidad por primera vez, pueden describir verbalmente cada movimiento mientras lo realizan. Sin embargo, con la repetición, el movimiento se vuelve una actividad motora automática, es decir, no necesita atención y monitoreo conciente. La ventaja del aprendizaje declarativo es que puede manifestarse de otras formas además de la aprendida. Entonces, por ejemplo, los expertos en carreras de esquí, cuando se preparan para bajar una colina con obstáculos a 120 millas por hora, ensayan mentalmente la carrera y cómo la correrán. Así también, los patinadores artísticos que se preparan
para actuar, con frecuencia practicarán mentalmente las secuencias que realizarán antes de entrar a la pista. En la terapia, cuando se ayuda los pacientes a readquirir habilidades pérdidas por una lesión, el énfasis a menudo está en las prácticas que producen el aprendizaje por procedimiento, en aprender un movimiento, en vez del método declarativo. Este último requiere la capacidad para expresar verbalmente el proceso que se realizará y, en general, no es posible con pacientes que tienen una deficiencia tanto cognitiva como de lenguaje que impide su capacidad para recordar y expresar el conocimiento. Sin embargo, aplicar un aprendizaje declarativo permitiría que los pacientes ensayaran sus movimientos mentalmente, aumentando la cantidad de práctica disponible cuando condiciones físicas como el cansancio normalmente la limitarían.
TEORÍAS RELACIONADAS CON EL APRENDIZAJE DE M OVIMIENTOS FINOS
Al igual que se han planteado teorías sobre el control motor, existen postulados acerca del aprendizaje motor, es decir, un grupo de ideas abstractas sobre la causa y naturaleza de la adquisición o modificación del movimiento. Las teorías relativas al aprendizaje motor, como las del control motor, deben basarse en el conocimiento vigente de la estructura y función del sistema nervioso. La siguiente sección analiza las teorías actuales sobre el aprendizaje motor. Se incluye una breve discusión de diversas teorías sobre la recuperación funcional, la readquisición de habilidades pérdidas por una lesión.
Teoría del Circuito Cerrado de Adams
Adams (5), un investigador de educación física, fue la primera persona que trató de crear una teoría integral del aprendizaje motor. Esta teoría generó mucho interés durante la década de 1970 cuando los científicos intentaban determinar su aplicabilidad a la adquisición de habilidades motoras. Su aspecto más importante es que se fundamenta en los procesos de circuito cerrado del control motor, en los que se utiliza el feedback sensorial para la producción progresiva de movimiento fino. Esta teoría plantea que, en el aprendizaje motor, el feedback sensorial del movimiento progresivo se compara dentro del sistema nervioso con la memoria almacenada del movimiento
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Condiciones iniciales
Resultado deseado CR
Refuerzo subjetivo Error
Esquema de respuesta motora
Especificaciones de la respuesta
FBP
ESP
Programa motor
FBE
ESP
Propiocepción Extremidades
Exterocepción Entorno
Resultado calculado
Conocimiento de los resultados
Figura 2.2. Diagrama de la teoría esquemática de Schmidt, se ilustran los elementos esenciales para la adquisición de un movimiento. FBP PES = feedback propioceptivo esperado; FBE ESP = feedback exteroceptivo esperado. (Adaptado de Schmidt RA. A schema theory of discrete motor skill learning. Psychol Rev 1975; 82: 225-260.)
desarrollar un conjunto de patrones para esa acción, los cuales se aplicarán posteriormente cuando tome el vaso. Mientras mejores sean sus patrones, mejor será la estrategia para coger un vaso desconocido y será menos probable que este caiga o que la leche se derrame.
LIMITACIONES
¿La investigación corrobora esta teoría? Sí y no. Una de sus suposiciones es que cuando se practica una ejercicio, formas distintas producirán el esquema
o programa motor más efectivo. Los análisis para evaluar este planteamiento han empleado los siguientes paradigmas. Se enseña una nueva tarea a dos grupos de individuos, a uno se le dan condiciones de práctica constantes y al otro, condiciones variables. Luego ambos grupos son evaluados con un movimiento nuevo pero similar. Según la teoría esquemática, el segundo grupo debería tener un mejor desempeño que el primero, puesto que han desarrollado un amplio conjunto de patrones para la actividad, lo cual debería permitirles aplicarlos a una situación nueva. Por otra parte, el primer grupo
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debería haber desarrollado un esquema muy restringido con patrones limitados que no serían fácilmente ajustables a circunstancias nuevas. En estudios con adultos normales, el apoyo es mixto. Muchos análisis evidencian los grandes efectos de la práctica variable, mientras otros muestran efectos muy pequeños o ninguno. Sin embargo, en cuanto a los estudios con niños, se ha tenido un fuerte respaldo. Por ejemplo, niños de 7 y 9 años fueron entrenados para lanzar bolsas de frijoles a una distancia variable o fija. Cuando se les pidió que las lanzaran a una nueva distancia, el grupo de práctica variable obtuvo resultados significativamente mejores que el de práctica fija (11). ¿Por qué hay diferencias entre niños y adultos en estos experimentos? Se ha sugerido que puede ser difícil encontrar acciones experimentales en las que los adultos no hayan tenido una práctica variable significativa durante las actividades normales, mientras que los niños, con bastante menos experiencia, son individuos más inexpertos (12). Por lo tanto, los estudios con niños pueden ser más válidos. Otra limitación de la teoría es que carece de especificidad. Debido a su naturaleza generalizada, cuenta con pocos mecanismos reconocibles para el análisis. De esta forma, no está claro cómo el procesamiento esquemático interactúa con otros sistemas para aprender un movimiento y cómo ayuda a controlarlo ese movimiento. Otro desafío ha sido su incapacidad de explicar la adquisición inmediata de nuevas formas de coordinación o nuevos tipos de movimiento. Por ejemplo, los científicos han demostrado que si se eliminan todas las extremidades de un ciempiés a excepción de dos pares, el animal adoptará inmediatamente una marcha cuadrupedal (13). Se ha sostenido que hallazgos como estos no pueden ser aclarados por la teoría esquemática (2).
Fitts y Posner: Etapas de Aprendizaje
Motor
Fitts y Posner (14) dos investigadores del campo de la sicología, definieron una teoría del aprendizaje motor relacionada con las etapas que las personas superaban al adquirir una nueva destreza. Sugieren que existen tres fases principales en el aprendizaje de una habilidad. En la primera el individuo se preocupa por entender la naturaleza de la acción, desarrollar las estrategias que podría emplear para realizarla y por determinar como debe evaluar la
actividad. Estos esfuerzos requieren un alto grado de actividad cognitiva como la atención. Por consiguiente, esta fase es llamada etapa cognitiva del aprendizaje. En este momento la persona ensaya una variedad de estrategias, dejando de lado las que no sirven y reteniendo aquéllas que sí lo hacen. El desempeño tiende a ser bastante variable, tal vez porque se están probando muchas formas de realizar la acción. Sin embargo, los avances en el desempeño también son bastante grandes, quizás como resultado de seleccionar la técnica más efectiva para la actividad. El segundo paso en la adquisición de habilidades es definido por Fitts y Posner como la etapa asociativa. Para entonces la persona ha seleccionado la mejor estrategia para la acción y comienza a perfeccionar la habilidad. Así, durante este periodo existe una menor variabilidad en el desempeño y los avances también son más lentos. Se piensa que en esta fase los aspectos verbal-cognitivo del aprendizaje no son tan importantes ya que el sujeto se concentra más en perfeccionar un patrón particular que en escoger estrategias alternativas (1). Esta etapa puede durar de días a semanas o meses, dependiendo del ejecutor y de la intensidad de la práctica, además, es equivalente al estado motor definido por Adams. El tercer paso es llamado etapa autónoma. Los científicos distinguieron este periodo por la automaticidad de la habilidad y por el bajo grado de atención requerido para su realización, como se ilustra en la Figura 2.3. Así, en esta fase la persona puede comenzar a dedicar su atención a otros aspectos generales, como a buscar en el entorno obstáculos que pudieran dificultar el desempeño, o puede desear concentrarse en una segunda actividad (como hablar
N
ivel de atención
Cognitivo Asociativo Autónomo Estados de Aprendizaje
Figura 2.3. Los cambios de exigencia atencional asociados con los tres estados de adquisición de habilidad motora definidos por Fitts y Posner.
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Figura 2.4. Diagrama que ilustra el proceso propuesto por Newell de la exploración del entorno perceptivo y motor ( A ) con el fin de encontrar soluciones óptimas para las acciones motoras ( B ).
Exploración de entornos perceptivo y motor
Entorno perceptivo
Entorno
A motor
Mapa de los entornos perceptivo-motor para crear soluciones óptimas
B Soluciones
óptimas
asociadas con una actividad es esencial al enfrentarse a una nueva variación de ésta. Cuando nos encontramos con una modificación nueva, exploramos activamente las señales perceptivas con el objetivo de encontrar la información que necesitamos para resolver el problema de manera óptima. Esta idea es parecida al concepto de aprendizaje por descubrimiento, aunque no se refiere a la mejor forma para que la persona canalice la búsqueda a través del ambiente. Newell analiza las formas de incrementar el aprendizaje de una habilidad. Primero para ayudar al individuo a comprender la naturaleza del entorno perceptivo-motor. Segundo, para entender las estrategias de búsqueda naturales empleadas por las personas en el lugar de exploración. Y tercero, a fin de proporcionar información ampliada para facilitar la búsqueda. Una predicción central de esta teoría es que la transferencia de habilidades motoras dependerá de la similitud, entre dos tareas, de las estrategias perceptivas-motoras óptimas y de la independencia relativa de los músculos usados o de los objetos manipulados en la acción. En resumen, este nuevo enfoque enfatiza la
habilidad como un reflejo de la actividad exploratoria dinámica, implicada en el trazado de un mapa del entorno perceptivo-motor que establezca estrategias óptimas para efectuar una acción.
LIMITACIONES
Esta es una teoría muy nueva. Una de sus mayores limitaciones es que aún debe ser aplicada en ejemplos específicos de adquisición de habilidades motoras en alguna forma sistemática. Por lo tanto, es una teoría que no evaluada.
FACTORES QUE CONTRIBUYEN AL APRENDIZAJE M OTOR
Con mucha frecuencia, los terapeutas se hacen preguntas como: ¿el tipo de feedback que le doy a mis pacientes afecta en forma verdaderamente efectiva la calidad de sus movimientos? ¿Podría proporcionar una forma distinta de feedback que sea mejor? ¿Debería dar feedback con cada ensayo que el paciente haga o sería mejor reservarlo para ciertas ocasiones y hacer que ellos traten de discernir por si mismos si sus movimientos son precisos o eficientes?
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¿Cuál es la mejor frecuencia para el feedback? En la siguiente sección examinamos los estudios del aprendizaje motor que han intentado responder estas preguntas. Revisamos la investigación relacionada con los diversos factores del aprendizaje motor que son importantes para considerar cuando se reentrena un paciente con problemas de control motor, incluyendo feedback, condiciones y variabilidad de la práctica.
Feedback
Ya hemos analizado su importancia en relación con el aprendizaje motor. Claramente, cierta forma de feedback es esencial para que se produzca el aprendizaje. En la siguiente sección describimos los tipos de feedback disponibles para el practicante y sus contribuciones para el aprendizaje motor. La definición más amplia es aquélla que incluye toda la información sensorial disponible como resultado de un movimiento realizado. Esto es llamado habitualmente feedback producido por la respuesta (1), el cual se divide en dos subtipos, feedback intrínseco y feedback extrínseco.
FEEDBACK INTRÍNSECO
Es aquél que simplemente llega al individuo mediante los diversos sistemas sensoriales como resultado de la producción normal de movimiento. Esto incluye elementos como la información visual, relacionada con la exactitud del movimiento, así como la somatosensorial, vinculada con la posición de las extremidades al momento de la actividad(1).
FEEDBACK EXTRÍNSECO
Corresponde a la información que complementa el feedback intrínseco. Por ejemplo, cuando le dice a un paciente que necesita levantar más el pie para pasar por encima de un objeto al caminar, está proporcionando feedback extrínseco. Este sistema puede darse simultáneamente con la actividad o después, al término del ejercicio, en cuyo caso es llamado feedback terminal. Un ejemplo de feedback simultáneo sería la orientación verbal o manual de la mano de quién aprende a alcanzar objetos. Un ejemplo de feedback terminal es decirle a un paciente después de un intento fallido de levantarse de una silla, que se impulse más fuerte la próxima vez, utilizando los brazos para crear más fuerza para ponerse de pie (1).
CONOCIMIENTO DE LOS RESULTADOS
El conocimiento de los resultados (CR) es una forma importante de feedback extrínseco. Se define como feedback terminal del resultado del movimiento, en cuanto al objetivo de éste (1). Es opuesto al conocimiento del desempeño (CD), el cual se relaciona con el patrón motor utilizado para alcanzar dicho objetivo. También se ha establecido que el CR es una variable del desempeño, o sea, tiene resultados temporales en la capacidad para realizar una actividad. Esto puede deberse a los efectos de motivación o de alerta, así como a los de orientación (es decir, indica al individuo cómo realizar la actividad mejor en el próximo ensayo). ¿Cuándo se debe proporcionar feedback para obtener resultados óptimos? ¿Se debería dar inmediatamente después de un movimiento? ¿Qué demora es mejor antes de que se realice el siguiente movimiento, para asegurar una máxima eficiencia del aprendizaje? ¿Debería darse el CR después de cada movimiento? Estas son preguntas importantes para el terapeuta que desea optimizar el aprendizaje o reaprendizaje de habilidades en pacientes con alteraciones motoras. Los experimentos dirigidos a determinar el intervalo de retraso óptimo para el CR han descubierto efectos muy pequeños en su postergación sobre la eficacia del aprendizaje motor. Lo mismo se aplica para el intervalo de retraso post-CR. Puede producirse una leve disminución en el aprendizaje si el retraso es muy corto, pero todos los efectos son mínimos. Sin embargo, se ha demostrado que es bueno no ocupar el intervalo de retraso del CR con otros movimientos, debido a que parece interferir con el aprendizaje del movimiento deseado. La investigación sobre los efectos de utilizar el intervalo de retraso del CR con actividades desconocidas está menos definida. Aparentemente, este lapso no es tan importante como el intervalo de retraso del CR para la integración de la información. También se ha recomendado que el intervalo entre ejercicios no debería ser excesivamente corto, pero la literatura en esta materia muestra resultados contradictorios (1, 16) en cuanto a los efectos de las distintas duraciones de las pausas entre ejercicios en el aprendizaje. ¿Qué sucede con la eficacia del aprendizaje si el CR no es proporcionado con cada ensayo? Por ejemplo, si le pide a un paciente que practique un movimiento de elongación y sólo le proporciona feedback sobre la exactitud del movimiento cada cinco o 10 ejercicios, ¿qué podría pasar? Se podría
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adaptabilidad del aprendizaje. Por ejemplo, en un experimento un grupo de personas practicó una actividad de sincronización (tenían que presionar un botón cuando un patrón de luces en movimiento llegaba a un punto determinado) a velocidades variables de 5, 7, 9 y 11 millas/hr, mientras que un segundo grupo (práctica constante) se ejercitó a sólo una de esas velocidades. Luego, todos los individuos realizaron una prueba de transferencia, en la cual trabajaron a una nueva velocidad de luces fuera de su rango de experiencia previo. Los errores absolutos fueron menores en el grupo variable que en el de práctica constante (19). Así, en general, la práctica variable parece permitir que una persona se desempeñe significativamente mejor en versiones nuevas de la actividad.
INTERFERENCIA DEL ENTORNO
Sorprendentemente, también se ha descubierto que los factores que al principio hacen más difícil la realización de una actividad, con frecuencia, hacen el aprendizaje más efectivo a largo plazo. Estos tipos de factores son llamados efectos del contexto (1). Por ejemplo, si le pidiera a una persona que practique cinco tareas diferentes en orden aleatorio, en vez de restringir los ensayos para cada ejercicio en grupos individuales, podría suponer que sería más fácil aprender cada actividad en un esquema de bloques. Sin embargo, no es así. Mientras el desempeño es mejor durante la fase de adquisición, cuando se evalúa en una actividad de transferencia, este es realmente mejor en condiciones de orden aleatorio. Se ha concluido que el factor esencial para el mejoramiento del aprendizaje es que se tiene que hacer algo diferente en ensayos consecutivos (1). ¿Cuáles son las implicancias de estos resultados? Claramente, es probable que los métodos tradicionales para el reentrenamiento mediante la práctica repetida de una habilidad no sean los más efectivos. Al contrario, animar al paciente a practicar una cantidad de ejercicios en orden aleatorio probablemente sería más eficaz para la retención a largo plazo (1).
ENTRENAMIENTO TODO VS. PARTE
Una forma de recuperar la función es dividir la actividad en pasos intermedios, ayudando al paciente a dominar cada parte antes de aprender la actividad completa. Esto ha sido llamado análisis de la actividad y se define como el proceso de identificación de los componentes de una habilidad o
movimiento para luego ordenarlos en una secuencia. ¿Cómo se definen los componentes de una actividad? En relación con sus objetivos. Entonces, por ejemplo, un enfoque analítico de un ejercicio para recuperar la movilidad sería dividir el patrón locomotor en los componentes de su secuencia natural como el inicio de los pasos, la estabilidad durante la bipedestación o las propulsiones para lograr el avance. Durante la reeducación, el paciente practicaría cada uno de esos componentes aisladamente, antes de combinarlos en un patrón de marcha completo, pero se deben ejercitar dentro del contexto total de la marcha. Por ejemplo, hacer que un paciente practique la extensión de la cadera mientras está en decúbito prono no aumentará necesariamente su habilidad para lograr el objetivo de la estabilidad durante la bipedestación, aunque ambas requieran la extensión de la cadera. De este modo, el entrenamiento de una parte de la actividad puede ser una forma efectiva de reentrenar algunas actividades, sólo si la actividad puede ser dividida naturalmente en unidades que reflejen sus objetivos inherentes (20, 21).
TRANSFERENCIA
Un problema fundamental de la rehabilitación es la forma en que se transfiere el entrenamiento, sea a una nueva actividad o a un nuevo entorno. Por ejemplo, ¿el aprendizaje de una acción en un ambiente clínico se transferirá al entorno del hogar? O ¿la práctica de un equilibrio estático se transferirá a una actividad de equilibrio dinámico como caminar alrededor de una casa? ¿Qué determina lo bien que se transferirá una actividad aprendida en una condición a otra? Los investigadores han determinado que la cantidad de transferencia depende de la similitud entre dos actividades o de dos entornos (22, 23). Un aspecto importante en ambos parece ser la semejanza de las necesidades del procesamiento neural entre las dos situaciones. Por ejemplo, entrenar un paciente para mantener un equilibrio estático en un ambiente bien controlado, como en una superficie firme y plana, en una clínica bien iluminada, no lo posibilitará necesariamente para equilibrarse en un ambiente casero que contenga alfombras gruesas, superficies desiguales y distracciones visuales. Mientras más se asemejen las necesidades del ambiente de práctica a aquéllas del ambiente real, mejor será la transferencia (20, 21).
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PRÁCTICA MENTAL
Se ha demostrado que practicar mentalmente una habilidad (el acto de desempeñarla en la imaginación, sin involucrar ninguna acción) puede producir enormes efectos positivos en su desempeño. Por ejemplo, Rawlings et al. (24) enseñó a individuos una actividad de búsqueda rotatoria. El primer día, todos los sujetos realizaron 25 ensayos. Desde el día 2 al 9, uno de los grupos continuó con la práctica física, mientras que un segundo grupo sólo tuvo práctica mental y un tercero no se ejercitó. El día 10, todos los individuos fueros reevaluados, y el grupo que tuvo práctica mental había mejorado casi la misma cantidad que el de práctica física, y aquél que no realizó ningún ejercicio mostró pocos avances. ¿Por qué sucede esto? Una hipótesis es que los circuitos neurales tras los programas motores para el movimiento son verdaderamente activados durante la práctica mental y el individuo no produce la reacción muscular final en lo absoluto o acciona respuestas a niveles tan bajos que no originan movimiento. En el Capítulo 3, comentamos los experimentos que muestran que una parte del cerebro, la corteza motora complementaria, se activa durante la práctica mental.
ORIENTACIÓN
Una técnica utilizada a menudo en terapia es la orientación, es decir, la persona es guiada físicamente a través de la actividad que aprenderá. Nuevamente, la investigación ha explorado la eficiencia de esta forma de aprendizaje en comparación con otros métodos que implican procesos de descubrimiento ensayo y error. En un grupo de experimentos (1), se emplearon diversas formas de orientación física en la enseñanza de un complejo ejercicio para el codo. Cuando se evaluó el desempeño en una prueba de transferencia sin guías, la orientación física no fue más efectiva que la simple practica de la actividad bajo condiciones sin instrucción. En otros estudios (25), la práctica bajo condiciones no orientadas fue considerada menos efectiva para la adquisición de la habilidad, pero fue más valiosa para la retención y transferencia posterior. Esto es parecido a los resultados que citamos recientemente, los cuales mostraron que las situaciones que hacen la adquisición de la habilidad más difícil mejoran el desempeño en las pruebas de transferencia. Esto no significa que nunca deberíamos emplear la orientación al enseñar habilidades, sino
que si se utiliza, debería ser sólo al comienzo de la enseñanza de un ejercicio, para informar a la persona las características de la actividad que aprenderá.
RECUPERACIÓN DE FUNCIONAL
Conceptos Relacionados
Para comprender los conceptos relacionados con la recuperación funcional es necesario primero definir términos como función y recuperación.
FUNCIÓN
Función se define aquí como la actividad compleja de la totalidad del organismo dirigida a desempeñar una actividad conductual (26). La función óptima se caracteriza por los comportamientos que son eficientes para lograr el objetivo de una actividad en un entorno relevante.
RECUPERACIÓN
El término recuperación tiene una cantidad de significados diferentes relacionados con la restauración de la función pérdida después de una lesión. Una definición estricta requiere el logro del objetivo funcional en la misma forma que era realizada premórbidamente, es decir, utilizando los mismos procesos empleados antes de la lesión (27). Una definición menos estricta describe la recuperación como la habilidad de alcanzar los objetivos de la acción utilizando medios efectivos y eficientes, pero no necesariamente aquellos usados antes de la alteración (28).
RECUPERACIÓN Y COMPENSACIÓN
¿La recuperación es igual o distinta a la compensación? La compensación se define como sustitución conductual, es decir, se adoptan estrategias de comportamiento alternativas para completar la actividad. La recuperación es el logro de la acción mediante procesos originales, mientras que la compensación es la adquisición de la función mediante procesos alternativos. Así la función vuelve, pero no en su forma premórbida. Una pregunta de preocupación para muchos terapeutas es: ¿La terapia debería estar dirigida a la recuperación o a la compensación de la función? La respuesta ha cambiado a través de los años al igual que nuestro conocimiento de la plasticidad y
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CARACTERÍSTICAS DE LA LESIÓN
Held (31) indica que existe una cantidad de características de las lesiones que afectan la capacidad de recuperación. Por ejemplo, un daño pequeño tiene una mayor probabilidad de sanarse, siempre que no haya afectado completamente un área funcional. Además, los daños de desarrollo lento parecen causar menos pérdida funcional que las lesiones que se producen rápidamente. Por ejemplo, estudios de casos han demostrado que una persona con una buena función hasta antes de la muerte, según una autopsia, poseía una extensa lesión en el tejido cerebral. Este fenómeno ha sido estudiado experimentalmente, ocasionando una serie de lesiones en animales, en las cuales se permite que el animal se recupere entre cada lesión (26). Si se provoca un único gran daño en la corteza cerebral (áreas de Brodmann 4 y 6), los animales se paralizaban, pero si se causaban lesiones similares consecutivamente durante un periodo de tiempo, el animal podía caminar, alimentarse y enderezarse sin dificultad (35).
EFECTO DE LA EXPERIENCIA
Held (31) indica que aquellos estudios en que ratas eran criadas en ambientes mejorados muestran muchos cambios consecuentes en la morfología y bioquímica cerebral, como un aumento en el peso del cerebro, en las ramificaciones dendríticas y en la actividad enzimática. Por consiguiente, los científicos se preguntaron si este enriquecimiento mejoraría las reacciones a una lesión cerebral. Los experimentos demostraron que un ambiente optimizado protege a los animales contra ciertas deficiencias después de lesiones cerebrales. Por ejemplo, se dañó la corteza de dos grupos de ratas, un grupo con enriquecimiento preoperatorio y un grupo de control. Después de la cirugía, las primeras cometieron menos errores durante el aprendizaje de un laberinto y, de hecho, tuvieron un mejor desempeño que animales de control sin daño cerebral. En un segundo estudio de Held et al. (36) se comparó el enriquecimiento pre y postoperatorio en una actividad locomotora después del retiro de la corteza sensitivomotora. Se descubrió que las ratas con enriquecimiento preoperatorio no eran diferentes a las de control enriquecidas con lesiones simuladas en análisis tanto conductuales como de motricidad fina. El grupo que sólo obtuvo enriquecimiento postoperatorio se vio ligeramente afectado en habilidades locomotoras, pero se recuperó más rápido que las ratas de control lesionadas, aunque nunca
recobraron la función locomotora completa. De esta forma, el enriquecimiento postoperatorio es efectivo, pero no permite el mismo grado de recuperación que el preoperatorio. Held sugiere que los individuos enriquecidos pueden haber desarrollado un circuito neural funcional más variado que los limitados, por lo tanto, esto podría proporcionarles una mayor capacidad para reorganizar el sistema nervioso después de una lesión, o simplemente para utilizar vías alternativas para realizar una actividad.
EFECTO DEL ENTRENAMIENTO
Según Held, el entrenamiento es una forma diferente de exposición a ambientes enriquecidos puesto que las actividades realizadas son más especificas que generales. Ogden y Franz (37) efectuaron un interesante estudio en el cual producían hemiplejia en monos al lesionar la corteza motora. Luego proporcionaron cuatro tipos de entrenamiento postoperatorio: ( a ) ningún tratamiento, ( b ) un masaje general del brazo afectado, ( c ) restricción de la extremidad no afectada y ( d ) restricción de la extremidad no afectada en conjunto con una estimulación motora de la afectada, junto con forzar al animal a moverse activamente. La última condición fue la única que mostró recuperación, sucedió en 3 meses. Un segundo estudio de Black et al. (38) examinó la recuperación de una lesión de la corteza motora en el área correspondiente a una extremidad superior. El entrenamiento se comenzó inmediatamente después de la cirugía o a los 4 meses, éste tuvo una duración de 6 meses. Descubrieron que el tratamiento sólo de la mano afectada, o de ésta en conjunto con la normal, era más efectivo que el entrenamiento solamente de la mano normal. Cuando se postergaba el tratamiento, la recuperación era inferior que cuando comenzaba después de la lesión. Held concluye que la recuperación es afectada por el estado del sistema al momento de la lesión y que el entrenamiento posterior aumenta más la recuperación cuando se realiza inmediatamente después de la lesión y se dirige específicamente para la extremidad lesionada.
PERSPECTIVA M ÉDICA
Ya debería estar claro que el campo de la rehabilitación tiene mucho en común con el área del aprendizaje motor, definido como el estudio de la adquisición de movimiento. En forma más precisa,
Capítulo Dos APRENDIZAJE MOTOR Y RECUPERACIÓN F UNCIONAL 35
los terapeutas involucrados en tratar al paciente neurológico adulto se encargan de los problemas relacionados con el reaprendizaje motor o la readquisición de movimientos. El paciente pediátrico que ha nacido con una deficiencia en el SNC o que sufre una lesión a temprana edad, enfrenta la tarea de adquirir movimientos en circunstancias de limitaciones musculoesqueléticas y neurales desconocidas. En todos los casos, el médico se ocupa de la estructuración de la terapia a fin de maximizar la adquisición y/o recuperación funcional. ¿Recuerda al Sr. Smith del principio del capítulo? Él ha estado en terapia por 5 semanas y ha recuperado gran parte de su capacidad de función. Queríamos saber más sobre cómo sucedió esto. ¿Cuál es la causa de la recuperación de las funciones motoras del Sr. Smith? ¿Qué parte de su recuperación puede atribuirse a las intervenciones terapéuticas? ¿Cuántas habilidades motoras readquiridas podrá retener y emplear cuando deje el edificio de rehabilitación y vuelva al hogar? Su readquisición de control motor no puede ser atribuida a un único factor. Una parte de la reaparición funcional se deberá a la recuperación, es decir, al restablecimiento del control original de algunos mecanismos; otra parte se deberá a los procesos compensatorios. También a la edad, a la función premórbida, lugar y extensión de la lesión y al efecto de las intervenciones, todo interactúa para determinar el grado de función restaurada. ¡El Sr. Smith también ha tenido un excelente tratamiento! Ha estado en sesiones de terapia cuidadosamente organizadas, las cuales han contribuido a la readquisición de los comportamientos importantes para la actividad. Las formas de aprendizaje asociativo y no-asociativo pueden haber tenido un papel en su recuperación. La habituación fue empleada para reducir la presencia de vértigo asociado con problemas del oído interno. El aprendizaje ensayo y error (condicionamiento operativo) fue utilizado para ayudarlo a descubrir las soluciones óptimas para muchas actividades funcionales. Su terapeuta estructuró cuidadosamente el entorno para reforzar las mejores estrategias. Por ejemplo, usó el biofeedback para ayudarlo a desarrollar un mejor control del pie durante la locomoción. Se practicaron las tareas funcionalmente relevantes bajo condiciones de un amplio rango. Bajo condiciones óptimas, habrían producido un aprendizaje por procedimiento, asegurando que el Sr. Smith fuera capaz de transferir gran parte de sus nuevas habilidades al ambiente de su hogar. La
práctica bajo condiciones variadas fue dirigida al desarrollo de acciones regidas por patrones o esquemas. Reconociendo la importancia de desarrollar estrategias perceptivas y motoras óptimas, su terapeuta estructuró las sesiones de tratamiento de forma que el Sr. Smith explorara el ambiente perceptivo. Esto fue diseñado para facilitar la elaboración de un mapa óptimo de las estrategias perceptivas y motoras para alcanzar los objetivos funcionales. Finalmente, la terapia fue dirigida a ayudarlo una y otra vez a solucionar los problemas sensoriales y motores inherentes a las diversas actividades funcionales, en vez de a enseñarle a repetir una única solución.
RESUMEN
- El aprendizaje motor, al igual que el control motor, surge de un complejo conjunto de procesos que incluyen la percepción, cognición y acción.
- El aprendizaje motor es resultado de la interacción del individuo con la actividad y el ambiente.
- El aprendizaje no asociativo ocurre cuando a un organismo se le proporciona un único estímulo en forma repetida. Como resultado, el sistema nervioso aprende las características de dicho estímulo.
- La habituación y la sensibilización son dos formas muy simples de aprendizaje no asociativo. La habituación es una disminución de la receptividad que se produce como resultado de una exposición prolongada a un estímulo indoloro. La sensibilización corresponde a un aumento de la receptividad después de un estímulo amenazante o nocivo.
- En el aprendizaje asociativo una persona aprende a predecir relaciones, tanto la relación de un estímulo con otro (condicionamiento clásico), como la conexión de un comportamiento con una consecuencia (condicionamiento operativo).
- El condicionamiento clásico consiste en aprender a conectar dos estímulos. Durante el condicionamiento operativo aprendemos a asociar una respuesta determinada, entre las muchas que podemos tener, con una consecuencia.
- El aprendizaje de procedimiento se refiere a el de aquellas actividades que pueden realizarse en forma automática sin atención o pensamiento consciente, como un hábito.
