Índice Geral. CAPÍTULO 1 Apresentação do Problema INTRODUÇÃO DEFINIÇÃO DO PROBLEMA E OBJECTIVOS DO ESTUDO...

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1 1 Índice Geral CAPÍTULO 1 Apresentação do Problema INTRODUÇÃO DEFINIÇÃO DO PROBLEMA E OBJECTIVOS DO ESTUDO CAPÍTULO 2 Fundamentação Teórica NOÇÃO DE ESQUEMA MOTOR CONCEITO DE PROGRAMA MOTOR CONCEITO DE PROGRAMA MOTOR GENÉRICO NA PROPOSTA DE SCHMIDT Modificabilidade do Programa Motor CONCEITO DE INVARIANTE Tempo Relativo GOLFE Descrição do Swing Jogador Experiente vs. Inexperiente Estudo da Invariante Tempo Relativo no Swing CAPÍTULO 3 Metodologia DESENHO DO ESTUDO SELECÇÃO DA AMOSTRA TAREFA VARIÁVEIS ANALISADAS PROCEDIMENTOS Informações Individuais Recolha de Dados Análise de Dados TRATAMENTO DE DADOS CAPÍTULO 4 Análise Estatística CARACTERIZAÇÃO DA AMOSTRA APRESENTAÇÃO DOS DADOS ANÁLISE DOS DADOS Análise Descritiva Análise dos Coeficientes de Variação das Durações Relativas para cada Sujeito... 50

2 Análise Descritiva das Fases de Execução do Swing (com maior/menor Variação de Duração Relativa), tendo em conta as Diferentes Condições do Movimento, dentro de cada Grupo Inferência Estatística Comparação dos Dados entre os Sujeitos Comparação dos Dados entre os Grupos CAPÍTULO 5 Discussão dos Resultados CONCLUSÕES Limitações do Estudo e Sugestões para Futuras Investigações REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXOS A.1 Ensaios mais Representativos do Sujeito 1 A.2 Ensaios mais Representativos do Sujeito 2 A.3 Ensaios mais Representativos do Sujeito 3 A.4 Ensaios mais Representativos do Sujeito 4 A.5 Ensaios mais Representativos do Sujeito 5 A.6 Ensaios mais Representativos do Sujeito 6 A.7 Ensaios mais Representativos do Sujeito 7 A.8 Ensaios mais Representativos do Sujeito 8 A.9 Ensaios mais Representativos do Sujeito 9 B.1 Comparação dos Coeficientes de Variação dos Sujeitos, em Cada uma das Fases do Swing B.2 Comparação dos Coeficientes de Variação das Durações Relativas dos Sujeitos, em cada uma das Fases do Swing B.3 Comparações Múltiplas a posteriori entre os Coeficientes de Variação das Durações Relativas de cada Fase do Swing B.4 Comparação das Durações Absolutas das Fases nas Diferentes Condições de Velocidade B.5 Comparação das Durações Relativas das Fases nas Diferentes Condições de Velocidade B.6 Comparações Múltiplas a posteriori entre as Durações Relativas nas Diferentes Condições de Velocidade, para a Fase VI B.7 Comparação das Durações Absolutas das 7 Fases nas Diferentes Condições de Velocidade B.8 Comparações Múltiplas a posteriori entre as Durações Absolutas das 7 Fases nas Diferentes Condições de Velocidade B.9 Comparação das Durações Relativas das 7 Fases nas Diferentes Condições de Velocidade B.10 Comparações Múltiplas a posteriori entre as Durações Relativas das 7 Fases nas Diferentes Condições de Velocidade 2

3 3 B.11 Comparação dos Coeficientes de Variação entre os Grupos handicap baixo e handicap alto, em cada uma das Fases do Swing B.12 Comparação dos Coeficientes de Variação das Durações Relativas entre os Grupos handicap baixo e handicap alto, em cada uma das Fases do Swing B.13 Comparação das Durações Absolutas das 7 Fases nos Grupos handicap baixo e handicap alto, na Condição de Movimento lento B.14 Comparação das Durações Absolutas das 7 Fases nos Grupos handicap baixo e handicap alto, na Condição de Movimento normal B.15 Comparação das Durações Absolutas das 7 Fases nos Grupos handicap baixo e handicap alto, na Condição de Movimento rápido B.16 Comparação das Durações Relativas das 7 Fases nos Grupos handicap baixo e handicap alto, na Condição de Movimento lento B.17 Comparação das Durações Relativas das 7 Fases nos Grupos handicap baixo e handicap alto, na Condição de Movimento normal B.18 Comparação das Durações Relativas das 7 Fases nos Grupos handicap baixo e handicap alto, na Condição de Movimento rápido

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5 5 Índice de Gráficos Gráfico 3.1 Dados relativos à aceleração captada na realização de um swing, sendo posteriormente dividido em 7 fases Gráfico 4.1 Análise dos coeficientes de variação das durações relativas no sujeito Gráfico 4.2 Análise dos coeficientes de variação das durações relativas no sujeito Gráfico 4.3 Análise dos coeficientes de variação das durações relativas no sujeito Gráfico 4.4 Análise dos coeficientes de variação das durações relativas no sujeito Gráfico 4.5 Análise dos coeficientes de variação das durações relativas no sujeito Gráfico 4.6 Análise dos coeficientes de variação das durações relativas no sujeito Gráfico 4.7 Análise dos coeficientes de variação das durações relativas no sujeito Gráfico 4.8 Análise dos coeficientes de variação das durações relativas no sujeito Gráfico 4.9 Análise dos coeficientes de variação das durações relativas no sujeito

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7 7 Índice de Tabelas Tabela 2.1 Dados revelados pela revista Golf Digest, quanto a velocidade e distâncias executadas por alguns jogadores profissionais Tabela 3.1 Modelo representativo da análise descritiva dos dados relativos ao sujeito Tabela 4.1 Handicaps dos sujeitos Tabela 4.2 Durações absolutas e relativas de cada fase do swing Tabela 4.3 Fases de execução do swing (com maior/menor variação), tendo em conta as diferentes condições de velocidade Tabela 4.4 Resultados para cada grupo Tabela 4.5 Comparações múltiplas entre os coeficientes de variação das durações relativas de cada fase do swing Tabela 4.6 Comparações múltiplas entre as durações relativas nas diferentes condições de velocidade, para a fase VI Tabela 4.7 Comparações múltiplas entre as durações absolutas das 7 fases, na condição de movimento lento Tabela 4.8 Comparações múltiplas entre as durações absolutas das 7 fases, na condição de movimento normal Tabela 4.9 Comparações múltiplas entre as durações absolutas das 7 fases, na condição de movimento rápido Tabela 4.10 Comparações múltiplas entre as durações relativas das 7 fases, na condição de movimento lento Tabela 4.11 Comparações múltiplas entre as durações relativas das 7 fases, na condição de movimento normal Tabela 4.12 Comparações múltiplas entre as durações relativas das 7 fases, na condição de movimento 'rápido Tabela 4.13 Comparação entre as durações absolutas de cada fase entre os dois grupos, na condição de movimento lento Tabela 4.14 Comparação entre as durações absolutas de cada fase entre os dois grupos, na condição de movimento normal Tabela 4.15 Comparação entre as durações absolutas de cada fase entre os dois grupos, na condição de movimento rápido Tabela 4.16 Comparação entre as durações relativas de cada fase entre os dois grupos, na condição de movimento lento Tabela 4.17 Comparação entre as durações relativas de cada fase entre os dois grupos, na condição de movimento normal Tabela 4.18 Comparação entre as durações relativas de cada fase entre os dois grupos, na condição de movimento rápido... 66

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9 9 CAPÍTULO 1 Apresentação do Problema 1.1 INTRODUÇÃO Os padrões modernos da actividade humana apresentam inúmeras características diferenciadas. Uma dessas características diz respeito ao aumento do tempo dedicado a práticas lúdicas e desportivas, naquilo que hoje identificamos como um padrão de vida activo. O desporto moderno, proliferado em inúmeras variações, passou a ocupar um lugar que nunca dantes tinha sido ocupado no conjunto das actividades humanas. A escolha de actividades físicas parece prosseguir caminhos específicos em cada população. A escolha, o crescimento ou a redução de praticantes em cada actividade, parece seguir rumos difíceis de conhecer. Uma das actividades que regista não só um elevadíssimo número de praticantes, como um crescimento sustentado, é o golfe. Segundo dados referidos por Grinell, 1 entre o número de jogadores de golfe duplicou em todo o mundo. Actualmente, início do Século XXI, registam-se campos de golfe e 55 milhões de pessoas que praticam golfe em todo o mundo. 2 Para além disto, a grande variedade de estudos e pesquisas científicas que acompanham o desenvolvimento do jogo. O interesse crescente nesta prática desportiva e o seu desenvolvimento é acompanhado por uma grande variedade de estudos e pesquisas científicas. Hoje, a actividade é praticada por todos os escalões etários, em todos os regimes de participação e de intensidade. É uma modalidade quase universal, acessível a todos, independentemente das suas limitações morfo-funcionais, do seu grau de destreza e capacidade física. Sendo uma actividade composta por um número reduzido de técnicas, é também claro que o tratamento desportivo das mesmas tem sido focado do ponto

10 de vista da referenciação, num padrão ideal de execução, perante o qual os desvios de execução são corrigidos. É reduzida a incidência de estudos sobre a variação técnica em golfe, bem como sobre a dinâmica de aprendizagem dessas técnicas. O swing, como movimento fundamental do jogo, é abordado mais numa óptica prescritiva, marcada por soluções e exercícios correctivos, mais ou menos experimentados ou credenciados por antigos praticantes de topo. A investigação sobre o swing tem beneficiado aspectos operacionais como a orientação para a redução de lesões, a optimização de características individuais ou do equipamento. Pouco se conhece sobre a capacidade adaptativa que o swing requer, ora porque muda o instrumento com que se atinge a bola, ora porque mudam características próprias do terreno de jogo. A análise do movimento em golfe é feita essencialmente sob um prisma biomecânico, como forma de permitir aplicações tecnológicas ao design de equipamentos e criar sistemas de correcção de movimento para aumentar a performance ou reduzir a incidência de lesões. De entre os aspectos críticos desta técnica, o ritmo do movimento é frequentemente referido na literatura metodológica de golfe, e considerado um elemento essencial para o sucesso do swing. Um dos elementos interessantes no ritmo do swing, é a estabilidade da duração relativa das diferentes fases do movimento perante a variação de condições externas. Uma das possíveis condições externas com efeitos na estabilidade dessas fases relativas é a duração total do movimento. Este estudo visa esclarecer o modo como as diferentes fases do swing se alteram perante a variação experimental da duração total do movimento. É suposição principal deste trabalho que a estrutura temporal do swing, quando sujeita a um aumento ou a uma redução da duração total do movimento, registará uma distorção proporcional das diferentes fases que podem ser identificadas no movimento. Como segunda conjectura, foi admitido que esta distorção não é idêntica em praticantes com níveis diferenciados de habilidade e experiência. A matriz teórica que adoptaremos provém da Teoria de Esquema, apresentada por Schmidt, 3 que admite a existência de invariantes em movimentos estabilizados. A teoria prevê precisamente que essas invariantes como a Relative Force (força relativa) ou o Relative Timing (tempo relativo) representam soluções de parametrização dos movimentos eficientes e económicos. Neste sentido, procedeu-se a uma variação intencional da duração total do movimento, sob instrução, e analisámos as variações na duração das fases que é possível identificar num swing, segundo o modelo de decomposição do swing proposto por Jagacinski et al. 4 10

11 A decomposição temporal do swing foi operacionalizada pela utilização de um acelerómetro colocado na parte posterior da cabeça do taco. O perfil de aceleração foi subdividido em 7 fases. 4 A análise estatística inclui, para além das condições de execução lento, normal e rápido, a variável handicap de cada participante, considerada adequada para retratar níveis diferenciados de experiência e estabilidade. Para o efeito foram criados 2 grupos: handicap baixo e handicap alto DEFINIÇÃO DO PROBLEMA E OBJECTIVOS DO ESTUDO Schmidt 5 defende a existência de parâmetros invariantes para a realização das tarefas motoras, sendo um deles a estrutura temporal das contracções phasing. Esta é normalmente avaliada através do tempo relativo, ou seja, da relação entre as diversas solicitações musculares do movimento. Se dois movimentos têm estruturas temporais diferentes, a proporção entre o tempo de activação/contracção muscular vai variar, sendo, por isso, controladas por programas motores diferentes. Surge, assim, a curiosidade de perceber se na realização do swing de golfe o tempo relativo de execução do movimento se mantém constante, demonstrando a existência de Programas Motores Generalizados. Desta forma fizemos variar o parâmetro velocidade do movimento, medindo-o em diferentes sujeitos com diferentes handicaps de jogo. No estudo de Jagacinski et al., 4 foram analisadas as variações temporais de cada fase de execução do swing de golfe, tendo em conta as características hierárquicas e de proporcionalidade da estrutura temporal do movimento. Colocouse um acelerómetro na cabeça de um taco de golfe, de forma a medir a força aplicada em cada momento da realização do movimento. Foram definidas seis fases de decomposição do movimento através de um programa de computador que ajudou na determinação de pontos máximos e pontos mínimos de força aplicada no backswing, downswing e follow-through. 4 Para além destas, considerámos ainda a fase VII, a que corresponde a finalização do movimento desde o momento de força máxima aplicada no follow-through, até à paragem do taco. O objectivo principal deste estudo foi o de analisar se as durações relativas de cada uma das fases de execução do swing de golfe se mantêm constantes, quando é dada a instrução para alterar a velocidade do movimento. A

12 alteração é feita para dois pólos opostos: o aumento da duração do swing e a redução da sua duração. A operacionalização da medida foi feita por adopção de um modelo de sete fases, e centrada nas durações absolutas (em milissegundos) e nas durações relativas (percentuais da duração total) das fases do swing. Foram experimentadas outras medidas derivadas destas, no sentido de melhor retratar os efeitos da variação intencional da duração total do swing. Como segundo objectivo quisemos verificar as diferenças existentes entre os grupos handicap baixo e handicap alto, no que diz respeito às adaptações feitas na estrutura temporal do swing quando se verifica a alteração da condição de execução. Com este segundo objectivo, pretendemos analisar o grau de estabilidade das diferentes fases, perante a variação da duração total do movimento, e questionar eventuais diferenças em praticantes com diferentes graus de estabilidade deste automatismo. A um baixo ou muito baixo handicap corresponde um tempo total de prática normalmente muito superior ao que encontramos em praticantes com handicap elevado. Como consequência, baixos handicaps correspondem também a movimentos que apresentam pouca variação entre execuções. Para a análise estatística, elaboramos algumas questões, sendo os objectivos anteriores operacionalizados do seguinte modo: 1. As durações absolutas e durações relativas de cada fase de execução do swing são semelhantes para cada um dos sujeitos. 2. As fases de execução do swing com maior e menor variação de duração são as mesmas em todos os sujeitos. 3. Entre os sujeitos, os coeficientes de variação das durações absolutas e os coeficientes de variação das durações relativas são semelhantes para os sujeitos em cada fase de execução do movimento. 4. As diferentes fases apresentam a mesma duração relativa nas condições lento, normal e rápido. 5. Tanto para os sujeitos, como entre os dois grupos, podem identificar-se as fases em que os valores de duração absoluta e de duração relativa são distintos quando muda a condição lento, normal ou rápido. 12

13 13 CAPÍTULO 2 Fundamentação Teórica 2.1 NOÇÃO DE ESQUEMA MOTOR O esquema motor é a representação mental do movimento que está presente no indivíduo e lhe permite realizar qualquer tipo de actividade motora. Previamente à realização de uma tarefa o esquema motor é seleccionado e accionado de forma a atingir o objectivo pretendido. Genericamente, a origem do conceito de esquema pode ser atribuída a Kant 6 que ao reflectir sobre a relação entre a percepção e o conhecimento, considerou o esquema como um fruto da imaginação que representa uma regra, segundo a qual se podem identificar inúmeras imagens semelhantes (por exemplo: triângulos, cores, etc.). O esquema permite classificar numa determinada categoria todas as variações do mesmo objecto ou fenómeno. Desta forma, no conceito de esquema de acção pressupõe-se que uma mesma estrutura cognitiva possa estar na base de respostas similares. No decurso das repetições do movimento e experiência adquirida pelo indivíduo há uma consolidação do esquema, de forma a posteriormente ser aplicado a situações variáveis decorrentes das modificações do meio. Admite-se que cada resposta é possível porque está relacionada com outras respostas anteriores. Nesta concepção, a memória não deve ser equacionada como um fenómeno simplesmente replicativo ou reprodutivo, mas como de natureza construtiva, capaz de produzir sínteses de eventos e não apenas de os guardar isoladamente. 7 Os esquemas são representações globais da resposta motora, actualizados por efeito da prática, que possibilitam ajustamentos da resposta a variações das condições ambientais.

14 É esta adaptabilidade de resposta e necessidade de encontrar uma solução teórica, que está na base da proposta de Schmidt, 3 que vai precisamente adoptar o conceito de esquema para apresentar a primeira grande teoria sobre o processo de regulação e aprendizagem de movimentos. Bartlett 8 considerou que o esquema como uma organização activa das experiências passadas, através do qual as novas experiências são interpretadas. É admitido que a resposta motora não corresponda à reprodução integral das acções anteriores, mas resulte da nova e permanente construção do esquema que, por sua vez, é capaz de gerar novas respostas. Descrevendo-o como uma representação (mnésica) genérica de eventos ou acções, Bartlett 8 argumenta que o esquema permite a um sujeito responder da mesma forma geral a estímulos semelhantes, mas com diferenças de pormenor. «How I make the (tennis) stroke depends upon the relating of certain new experiences, most of them visual, to other immediately preceding experiences and to my posture ( ) at the moment. ( ) when I make the stroke I do not, as a matter of fact, produce something absolutely new, and I never merely repeat something old» (Bartlett, 1932, p ). 8 Nesta teoria há lugar para dois tipos de esquema: o esquema de recordação e o esquema de reconhecimento. O esquema de recordação (também chamado esquema de evocação recall schema) está envolvido na produção da resposta, ou seja, na escolha do programa motor generalizado adequado da memória e na selecção dos parâmetros requeridos para o executar apropriadamente, de forma a alcançar o resultado desejado. O aumento da quantidade e da variabilidade das experiências, irá levar ao desenvolvimento de um esquema cada vez mais forte, de maneira que, quando o sujeito é transferido para uma situação nova, ele seja capaz de determinar mais efectivamente as especificações apropriadas. O esquema de reconhecimento (ou de avaliação recognition schema) é um estado independente de memória, responsável pela avaliação da resposta. Os dois esquemas têm em comum duas fontes de informação (as condições inicias e o resultado da acção) e diferem porque um (recall schema) as relaciona com os parâmetros necessários para activar o programa motor genérico e o outro (recognition schema) as relaciona com as consequências sensoriais da acção. 14

15 CONCEITO DE PROGRAMA MOTOR O conceito de programa motor surge associado a uma perspectiva representacional, segundo a qual existe uma sequência de movimentos armazenados no sistema de memória, que permite ao sujeito o desempenho de habilidades motoras adequadas. O programa motor poderia posteriormente ser executado mesmo sem correcção constante. 9 Esta estrutura de memória, chamada de programa motor por Keele, 10 foi definida como uma série de comandos musculares que são estruturados antes de uma sequência de movimentos ser iniciada e faz com que a sequência inteira possa ser executada sem interferência do feedback periférico. Este conceito torna-se importante, uma vez que se percebeu que o processamento de feedback é lento demais para actuar em sequências muito rápidas de movimento. 9 Muitas acções envolvem movimentos sucessivos de intervalos inferiores a 100 milissegundos (tempo considerado necessário para reacção à informação cinestésica), como por exemplo, os movimentos dos dedos ao tocar piano. Tal tipo de habilidade pode ser explicada melhor se utilizarmos o conceito de programa motor. Nesta visão, a sequência total de uma habilidade está representada centralmente, e não requer obrigatoriamente feedback periférico dos movimentos iniciais para que ocorram os movimentos subsequentes. Assim, quanto menor o nível de atenção e de precisão requeridos pela tarefa, mais a habilidade poderá ser controlada por programas motores, com menor auxílio de feedback periférico. O mesmo parece acontecer em movimentos muito automatizados. O feedback é comparado com uma referência interna e qualquer erro resultante dessa comparação leva a uma correcção do programa motor. Com o tempo, o programa emitirá séries apropriadas de comandos motores que vão alcançar a estabilidade através da prática. Quando isto acontecer, e o ambiente no qual a habilidade será executada for estável ou previsível, o circuito de feedback poderá ser cortado e a habilidade poderá ser mantida pelo programa motor. Entretanto, para a maioria das habilidades humanas, o feedback deverá persistir indefinidamente para ajustar o programa continuamente às situações que mudam. O ponto fundamental é que o feedback não é usado para dirigir o padrão motor, mas para corrigi-lo quando leva ao erro. 11 Adams 12 refere a noção de programa motor como uma sequência individualizada de instruções destinada a ordenar ao sistema motor a sequência de movimentos a efectuar. O modelo de Adams 12 apresenta dois elementos-chave: o

16 traço de memória (memory trace) e o traço preceptivo (percentual trace) comparáveis aos conceitos de evocação e reconhecimento utilizados pelos paradigmas de estudo das aprendizagens noutros domínios. Em relação ao modelo de Keele, 10 Adams 12 propõe o traço de memória cuja função principal é, de facto, desencadear o início do movimento e não o controlo total da sua execução. Esse controlo é garantido sobretudo pela acção do traço preceptivo mediante a informação sistemática de feedbacks, nomeadamente com origem proprioceptiva. Na teoria de Adams, 12 o aprendiz tem como objectivo conseguir produzir um movimento correcto. Seguindo esta teoria, Sherwood 13 refere que cada movimento resulta num traço preceptivo na memória que é acumulado com a prática. O feedback aumentado foi visto como um método pelo qual o aprendiz procura um movimento correcto, acumulando um maior número de traços preceptivos correctos do que incorrectos. A força do traço preceptivo está, por isso, relacionado com a prática. A teoria de Adams tem como falha o facto de não poder explicar os eventos que aconteciam nas tarefas rápidas, uma vez que o circuito da informação sensorial (feedback periférico) é muito lento para ser responsável por estas acções. Tal como já foi referido, as acções rápidas têm que ser de algum modo organizadas anteriormente e representadas na memória. Tendo como base a fundamentação de Adams, 12 Rosenbaum 14 refere que todos os movimentos são processados em duas fases: uma primeira fase balística - em que os movimentos balísticos uma vez iniciados já não podem ser alterados -, seguida de uma fase correctiva que vai corrigir discrepâncias, através do processo de feedback, se o objectivo da tarefa não for atingido e se o tempo do movimento o permitir. Schmidt 3 considerou que o conceito de programa motor tinha de ser reformulado. O autor baseou-se em dois argumentos principais: a existência de uma semelhança estrutural de acções com a mesma finalidade quando algumas características do envolvimento ou mesmo a sua estabilidade se alteram; e o problema lógico do armazenamento de uma quantidade enorme de programas se a relação um programa uma resposta fosse possível. Trabalhos realizados 3 mostram que nunca existem execuções absolutamente idênticas do mesmo gesto, retomando as concepções de variabilidade de execução de Bartlett 8 e de repetição sem repetição de Bernstein. 15 Se, por um lado, a forma geral (pattern) parece estável, uma análise mais precisa faz salientar inúmeras pequenas variações. São consideradas pelo menos três ordens de factores capazes de produzir esta variação: 16 a tonicidade muscular, a resistência encontrada pelo sistema muscular e as diferentes posições iniciais do movimento. 16

17 Dados estes argumentos, surge a designação de Programas Motores Genéricos (Generalized Motor Programs) para uma classe de movimentos aparentados ou similares CONCEITO DE PROGRAMA MOTOR GENÉRICO NA PROPOSTA DE SCHMIDT A teoria de esquema de Schmidt 3 pressupõe a existência de programas motores genéricos e estruturas de memória com características essenciais para uma classe de movimentos, tais como: a sequência, o tempo relativo e a força relativa. Esta é, segundo Bootsma, 17 uma das mais influentes e paradigmáticas teorias de aprendizagem e controlo motor. A teoria pressupõe que qualquer movimento com o mesmo faseamento (phasing, relação temporal dos acontecimentos do movimento) ou forças relativas (relação entre a magnitude das forças do movimento) é produzido pelo mesmo programa motor. Estas características foram vistas como elementos fixos ou invariantes, representados centralmente. O indivíduo selecciona o Programa Motor Genérico (PMG) adequado e especifica os parâmetros (força, tempo e músculos a contrair) de forma a concretizar o objectivo. A hipótese do PMG considera que os programas podem ser executados com diferentes especificações da resposta, permitindo uma certa variabilidade dentro de uma determinada classe de movimentos. 18 Roth 18 defende que a preparação do PMG mais adequado para a realização de determinada tarefa precede a especificação ou o processamento dos parâmetros necessários à execução da resposta. Embora este autor tenha referido que a teoria do PMG não contém qualquer elemento relativo à organização temporal da programação dos movimentos voluntários, ele assume que os componentes invariantes (como o tempo relativo e a força relativa) têm que ser seleccionados antes da selecção do próprio movimento. Ou seja, o autor considera os parâmetros invariantes essenciais para a execução mais adequada da tarefa motora. A noção de PMG, baseado na analogia com o computador, defende o armazenamento central de apenas algumas características do movimento, as quais se mantêm invariantes para diferentes condições da tarefa. O conceito de esquema em Schmidt 3 implica a relação de quatro fontes de informação:

18 1. Condições iniciais informações sobre o estado do organismo antes do início da acção, proveniente dos receptores proprioceptivos e exteroceptivos que fornecem ao sujeito referências relativas ao seu corpo e ao envolvimento; 2. Especificação da resposta informação referente à especificação dos parâmetros seleccionados para o PMG, o que acontece antes da realização da resposta motora; 3. Consequências sensoriais da resposta informações provenientes das aferências sensoriais (feedbacks) relativas ao movimento efectuado; 4. Valor efectivo da resposta informação sobre o sucesso da resposta, ou seja, o resultado da comparação entre o objectivo pretendido e a resposta efectivamente produzida. Segundo o autor, esta informação provém essencialmente dos resultados ou informação de retorno sobre o resultado. Segundo Schmidt 5 o conceito de PMG pode ser representado por um disco (analogia do gira-discos). Segundo a teoria do esquema, o indivíduo recorre a um programa que contém a informação genérica relativa ao tempo e força e, de acordo com as condições iniciais e objectivo, activa o programa com um impulso (uma força e um tempo determinados). Assim o disco poderia tocar com velocidades e intensidades diferentes, mas não passaria de um mesmo disco tocado de formas diferentes. A contrapor esta ideia, Wulf 19 sugere que a prática leva à representação não dos parâmetros de tempo e força previstos na teoria de esquema de Schmidt, 3 mas dos pontos de equilíbrio entre forças agonistas e antagonistas em relação com o resultado do movimento. No entanto, muitas são as teorias que seguem o referido por Schmidt. 3 Della-Grasta 20 defende que o controle do movimento (produção e execução) é um processo misto central e periférico, de que fazem parte três fases distintas: 1) a selecção de um PMG; 2) a definição dos parâmetros desse programa motor, tendo em conta a especificidade da tarefa a desempenhar; e 3) a correcção dos erros durante a execução da tarefa, tendo em conta os sinais de feedback. A aprendizagem consiste na optimização dos processos de tratamento da informação que suporta e melhora o controle do movimento. A significância da Teoria de Esquema 3 acomoda dois grandes desafios para a aprendizagem motora. O primeiro foi o novelty problem de aprendizagem, ou seja, como o indivíduo aprende a tarefa motora não a tendo feito previamente. O segundo é o storage problem para a memória de movimentos numa acção, sendo que a capacidade de memória do sistema nervoso central humano é insuficiente para captar um grande número de detalhes de representação de movimentos, necessário para abranger as actividades em que um indivíduo participa ao longo da vida. Aprender, na teoria de esquema, depende do desenvolvimento de mais e melhores programas motores, a partir dos quais a aprendizagem de um indivíduo 18

19 consegue desenvolver repertórios mais largos de tarefas relevantes para que as habilidades motoras possam lidar com as exigências das actividades do dia-a-dia. Novelty e storage continuam a ser o problema central para as teorias da aprendizagem e controlo motor, apesar da teoria de esquema não parecer nem essencial nem suficiente para lidar com os assuntos necessários. Primeiro, o esquema não acomoda a novelty de novas classes de acção (modos de coordenação), o que limita por definição a novelty a algumas classes de acção. Segundo, os limites de armazenamento (storage) do sistema raramente são vistos como importantes em relatos actuais de cognição e acção, talvez porque a necessidade de representações pode ser gerada através de dinâmicas ou outras orientações teóricas. Com o conceito de PMG, foram feitos avanços nas teorias precedentes, nomeadamente: 1. Os movimentos rápidos e lentos podem ser explicados pela teoria, já que esta concebe a possibilidade da existência de circuitos abertos e/ou fechados de controlo (com e sem influência do feedback periférico); 2. A questão do armazenamento de programas (storage problem) foi ultrapassada; 3. Fica explicado como é possível realizar movimentos novos com um nível de destreza elevado (novelty problem) ao armazenar um conjunto de regras (esquema) o indivíduo consegue extrapolá-las para movimentos nunca antes realizados; 4. Foi revalorizado o papel do erro e da experiência na aprendizagem. Para Schmidt, 3 o erro não tem um efeito negativo à partida, porque o mecanismo de detecção do erro pode contribuir para a construção de regras armazenadas no esquema da resposta Modificabilidade do Programa Motor Segundo Wright et al., 21 a modificabilidade do PMG existe enquanto este está a ser construído e as suas partes ainda podem ser separadas. Por outro lado, assim que o PMG está concluído, o planeamento motor está apto a ser executado de certa forma, tendo tradução directa para os centros neuromotores sendo mais difícil a sua alteração.

20 Pode então dizer-se que a diminuição da variabilidade na reprodução de padrões motores é uma consequência da especialização em determinada tarefa motora. 22 Uma ideia fundamental da teoria de esquema é que a variabilidade do treino dentro de determinada classe de movimentos aumenta a habilidade do iniciante em se adaptar na parametrização de situações futuras. 23 Comparado com um treino constante, pode verificar-se como a variabilidade facilita o desenvolvimento de uma regra de esquema relação entre o objectivo do movimento, a parametrização e as condições iniciais do movimento. Uma curiosidade colocada por Rand et al., 24 foi o facto da organização duma sequência motora aprendida, após algum tempo de prática, se tornar numa sequência de informação específica do membro superior utilizado para essa determinada tarefa. Contudo, mantém-se a dúvida se essa característica está presente no início da aprendizagem. Os autores examinaram a performance de 4 macacos numa mesma tarefa motora, num estado inicial da aprendizagem. 24 A tarefa consistia em pressionar cinco pares consecutivos de botões iluminados, numa determinada ordem, que eles tinham que adivinhar por tentativa-erro. Os resultados sugerem que a estrutura da memória para a realização correcta da tarefa varia entre os macacos, enquanto que a memória para a execução rápida da sequência está relacionada com a ordem utilizada na aprendizagem. Quando os macacos, usando a mesma mão, realizam a mesma sequência pela segunda vez, a performance melhora consideravelmente na selecção e velocidade da tarefa. Os resultados confirmam que a aprendizagem deve ser feita precocemente. Rand et al. 24 sugerem que existem dois tipos de memória relacionada com a aprendizagem de sequências motoras. A primeira é a memória da selecção correcta (quantidade de erros), enquanto que a segunda é a memória da velocidade de acção (tempo). A memória da selecção correcta não é necessariamente específica da mão que executa o movimento nem da ordem de execução, enquanto que a memória da velocidade de acção está relacionada com esses dois factores. Estes dois mecanismos de memória trabalham em concorrência um com o outro nos estágios iniciais de aprendizagem mas, com a prática, a memória da velocidade de acção torna-se dominante para a realização da tarefa. Falando ainda de uma tarefa motora, sabemos que ao modificar os valores dos parâmetros, podem acontecer alterações na duração total do movimento, alterações na força ou distância, sem alterar o tempo relativo, a produção de força relativa ou as características espaciais de vários componentes do movimento. Roth 18 realizou um estudo com o objectivo de testar os pressupostos na teoria do PMG. Pediu aos sujeitos para realizarem uma determinada tarefa motora 20

21 (lançar) em velocidade normal, aumentar e depois diminuir a velocidade de execução do movimento modificação do parâmetro duração total do movimento. O gesto motor foi subdividido em cinco segmentos/fases. Perante as três condições pedidas, em que foi intencionalmente alterada a velocidade de execução do movimento, mediram-se as durações totais do movimento e durações relativas de cada uma das fases. As investigações revelaram que: o tempo relativo mantém-se constante; existe uma hierarquia na estrutura temporal do PMG e no processo de reprogramação, entre os componentes invariantes e os parâmetros motores; existe correlação entre a especificação dos parâmetros dos PMG com estruturas similares. Os resultados vão de encontro às teorias do PMG, embora existam alguns valores desviantes. Seguindo o mesmo objectivo, Maraj et al. 22 avaliaram uma actividade desportiva propícia para o estudo das invariantes na teoria dos Programas Motores Genéricos: o triplo-salto, um movimento de três fases com diferentes graus de liberdade. A teoria do PMG, defende que a duração de cada componente vai manter-se invariante, independentemente das alterações na velocidade horizontal. Como objectivos específicos, os autores propuseram-se avaliar o tempo relativo, distância relativa e as características efectoras independentes em cada uma das fases do triplo-salto. Avaliando os atletas iniciantes e os mais experientes, os autores quiseram perceber como se alteram essas características consoante os níveis de experiência. O estudo mostra que a experiência parece ter influência na performance e resultados da tarefa motora. Na realização do triplo-salto, o atleta pode variar alguns factores de execução, tais como a habilidade de iniciar o movimento com qualquer um dos membros inferiores (independência dos efectores), ou a velocidade de execução do movimento. Ao variar intencionalmente a velocidade horizontal do movimento, vai alterar a duração da preparação para o movimento e a duração do tempo de voo. O importante será perceber se essas alterações serão proporcionais a uma condição normal de execução. Estes autores 22 defendem que as modificações do tempo relativo estão relacionadas com habilidades periféricas dos efectores e não com padrões motores centrais. Tanto para os atletas experientes como para os iniciados, as durações relativas variam consoante o tipo de arranque da tarefa (qual o membro inferior? / que velocidade?). Para ambos os casos, o tempo relativo e a distância relativa das componentes do salto, são independentes do membro inferior de partida. 21

22 CONCEITO DE INVARIANTE Aqui Schmidt 5 define que o PMG contém informações genéricas sobre o movimento que definem um conjunto de movimentos similares, sendo esse PMG responsável pela produção de movimentos da mesma categoria ou classe. Estas informações genéricas sobre o movimento são designadas por parâmetros invariantes do PMG, podendo assumir pelo menos três dimensões: 1. Ordem dos elementos responsável pela sequência de acções, que pode ser executada por diferentes grupos musculares; 2. Estrutura temporal das contracções (phasing) que estabelece a estrutura temporal das contracções musculares e assegura a manutenção da proporcionalidade de tempo relativo entre as diferentes partes ou componentes do movimento; 3. Força relativa que assegura a proporção constante entre as intensidades das contracções dos diferentes grupos musculares presentes na acção, independentemente do tempo de movimento ou da sua amplitude. A variabilidade das respostas produzidas resulta da aplicação de um conjunto de parâmetros de especificação à estrutura invariante do PMG, que o sujeito aplica para realizar o movimento. Estes parâmetros conferem individualidade a cada execução: a duração total, a força total e a selecção de articulações e músculos a mobilizar para a acção. Deste modo podem ser produzidas infinitas variações da mesma acção. Os movimentos específicos são produzidos através do escalonamento destes parâmetros variantes através do esquema de evocação (recall schema). Por exemplo, quando o parâmetro tempo varia, os aspectos invariantes do PMG específico actuam de forma a manter a sua integridade, para que movimentos mais lentos sejam encarados como strerched-out (em tempo) cópias dos movimentos rápidos. Assim, os movimentos podem variar em termos temporais, espaciais, ou dimensões de força, mantendo-se a estrutura do movimento invariante. 19,25 De acordo com esta teoria, para além dos parâmetros variantes já mencionados, Melo e Laurent 26 referem ainda: a amplitude de movimento, a velocidade e a aceleração. As actividades motoras com parâmetros invariantes idênticos pertencem ao mesmo PMG. Wright et al. 21 referem que os parâmetros do movimento (por exemplo: duração total) podem ser alterados/adaptados ao objectivo pretendido sem, no entanto, modificar as características invariantes do PMG. Isto porque os únicos parâmetros dependentes do PMG são os invariantes. Mas, se for dada a

23 indicação dos tempos relativos do movimento pedido, os indivíduos apagam todas as informações anteriores e reestruturam o movimento alterando o PMG. Na produção de uma resposta, o sujeito começa por equacionar duas informações: o objectivo pretendido e as condições iniciais. Com estes dados, e recorrendo às relações de especificação de respostas e de resultados passados, o indivíduo decide e extrai as regras capazes de activar o PMG com os parâmetros adequados à resposta pretendida. Tendo em conta os parâmetros invariantes do PMG, o controle do tempo relativo tem de ser diferente do controle da força relativa porque, por exemplo, um pianista pode tocar a mesma peça de música a qualquer volume pretendido. Por outro lado, a acentuação, ou seja o controle do impacto de força, é uma faceta de como o pianista pode exprimir a sua expressão artística tendo assim relação com o PMG da actividade motora realizada. A questão colocada por Sternad et al., 27 é se o impacto de força é independente das variações temporais, ou se há uma interdependência entre a produção de força e a estrutura temporal da sequência de movimento. A dúvida entre a interdependência destes dois parâmetros invariantes do conceito de PMG persiste, uma vez que na grande maioria dos estudos relacionados com tapping, só os intervalos temporais entre os contactos têm algum interesse como resultado. As forças de contacto que são produzidas nas teclas têm sido ignoradas. É de salientar que a noção de tempo relativo parece ser um elemento crucial para a produção de acções motoras, isto é, para coordenar e controlar correctamente o movimento de forma a cumprir o objectivo da tarefa, existindo evidencia considerável de que melhora com o nível de desenvolvimento. 28 Estudos feitos por Shapiro 29 reforçam a existência de um phasing ao verificar que o parâmetro duração/velocidade do movimento pode ser alterado, porque a sequência de movimento é retida como uma unidade, mantendo constantes as proporções do movimento. Esta ideia de que o ritmo/proporção/phasing é aprendido, foi explorado pelo estudo pioneiro de Summers. 30 No seu estudo, Summers treinou indivíduos de forma a pressionarem 9 teclas, seguindo uma ordem específica e uma altura precisa, determinada pelo acender de uma luz. A duração da luz acesa indicava a duração com que a tarefa teria que ser produzida. Formaram-se dois grupos, sendo que a principal diferença estava relacionada com o ritmo em que os estímulos de luz eram produzidos. Depois de uma série de treinos, foi pedido aos indivíduos que executassem a sequência da mesma tarefa, mas o mais rápido possível, sem terem em conta o ritmo pedido inicialmente. Eles conseguiram acelerar a sua execução, no entanto não conseguiram fugir ao ritmo original. Isto sugere que o ritmo faz 23

24 parte da sequência do movimento na memória. Com a continuidade do treino, ao alterar novamente o ritmo, a sequência original da tarefa começa a desaparecer, 14 o que refere que é possível proceder à reestruturação da estrutura temporal do movimento. A visão de que os sistemas têm um carácter dinâmico, é apresentada por Araújo 31 ao referir ser importante ter em atenção que a reorganização e as fases de transição variam, directamente, como consequência da condução do sistema através de um parâmetro de controlo (por exemplo: velocidade), não assentando em prescrição ou computação. A aprendizagem de skills (habilidades), do ponto de vista da abordagem dos sistemas dinâmicos, tem a sua base nas estruturas coordenativas que são vistas como cooperativas funcionais em relação à tarefa. 32 Além disso, como as estruturas coordenativas são tipificadas pela apresentação de invariantes entre grupos de músculos ligados funcionalmente, um importante foco de abordagem dinâmica tem sido a procura da invariância preceptiva e motora. A referida invariância é estabilizada ao longo do tempo, e o seu caminho forma a base dinâmica, essencial para o controlo e aprendizagem do movimento. Essas invariantes têm que ser estáveis, padrões auto-organizados, que irão reduzir ou talvez remover a carga cognitiva tanto da percepção como da acção. Neste sentido, o executante expert reduz o número de graus de liberdade que precisam ser constrangidos e controlados Tempo Relativo A forma como o tempo relativo e o absoluto são controlados numa sequência de movimentos é considerado importante no estudo da natureza dos programas motores. A possibilidade de alterar a duração total da sequência motora, enquanto é preservada a proporção entre as durações dos outros componentes, é muitas vezes citada como evidência a favor da programação dos parâmetros. 5 De acordo com Summers, 30 o tempo relativo é uma parte integrante do programa motor e não pode existir independentemente da sequência. A invariância do tempo relativo pode ser um indicador da estabilidade do padrão de coordenação envolvido na acção, quer seja ou não especificado por um programa central. Existem determinadas tarefas motoras, nomeadamente gestos técnicos desportivos, que podemos subdividir num determinado número de fases de execução. Tal como já foi referido no exemplo do triplo-salto, essas fases no seu

25 conjunto fazem parte de um mesmo gesto, mas podem ser analisadas separadamente. Podem mesmo corresponder a PMG diferentes e ter tempos relativos diferentes. Assim, padrões de movimento que contêm distintos segmentos para a modificação da duração total, não demonstram tempo relativo invariante como um todo. Contudo, não existe nenhuma razão objectiva para dizer que o tempo relativo deve ser invariante em todos os segmentos da tarefa. A teoria dos programas motores não é específica quanto à duração do programa. De acordo com alguns resultados, o programa controla o padrão de movimento por alguns segundos, 33 mas o seu domínio temporal pode ser mais curto - embora possa ser assumido que alguns padrões de movimento são controlados por dois ou mais programas consecutivos. Segundo Heuer, 34 o tempo relativo deve ser invariante apenas dentro do domínio de cada programa motor individualmente, e o tempo da transição entre programas mantém-se de alguma forma. De facto, a invariância do tempo relativo pode ser usada para identificar limites entre segmentos controlados por diferentes programas motores. Heuer 34 refere ainda que o tempo relativo é aproximadamente invariante nos movimentos rápidos quando a duração ou a amplitude é variada, mas não quando há variação na acuidade do movimento. Os resultados apresentados pelo autor indicam que movimentos com diferentes graus de acuidade são controlados por diferentes PMG. O estudo apresentado por Monsell, 33 teve como objectivo perceber até quantas palavras seguidas é que os sujeitos tinham capacidade de memorizar e reproduzir. Chegou à conclusão que o tamanho da palavra estava directamente relacionado com a capacidade de memória. Ou seja, ao apresentar palavras trissilábicas os sujeitos conseguiam memorizar cerca de 5 seguidas; enquanto que com palavras monossilábicas, já conseguiam memorizar cerca de 10. Tendo em conta o nível de prática do indivíduo para a realização de determinada actividade, podemos referir que níveis de prática elevados levam a uma maior distinção e elaboração das representações mentais, do que baixos níveis de prática, porque os sujeitos utilizam múltiplas e variadas estratégias de processamento da informação. Tendo em conta que diferentes tarefas a ser adquiridas estão armazenadas em conjunto, elas podem ser comparadas durante a prática, aumentando o nível de distinção. Em situações que requerem a aprendizagem de movimentos com o mesmo tempo relativo (PMG), mas que requerem diferentes tempo total de duração (parâmetros), o nível de prática (experientes vs. inexperientes) tem um efeito na aprendizagem dos parâmetros do movimento ou do PMG, ou em ambos. 25

26 O principal objectivo de um estudo realizado por Wulf e Lee 19 foi o de observar se para a realização de movimentos com o mesmo tempo relativo mas diferente tempo de duração total, o tipo de treino teria um efeito diferencial na aprendizagem dos parâmetros do movimento, no PMG ou em ambos. Os sujeitos foram divididos em grupos: uns realizaram ensaios aleatórios, outros ensaios numa determinada sequência fixa. A tarefa motora consistia em três movimentos específicos. Chegaram à conclusão que o treino com ensaios aleatórios seria mais efectivo na produção de movimentos estruturados (dado pelas proporções de tempo), enquanto que o treino com ensaios de sequência fixa seria mais efectivo na re-parametrização dos movimentos (dado pelos tempos absolutos). Experiências realizadas por Shea et al., 25 revelam que a realização de uma actividade de uma forma constante, limitada, em série e aleatória, resulta na realização da tarefa em tempo relativo constante; criando a variabilidade através da manipulação do tempo absoluto. Isto sugere que a manipulação do tempo absoluto, que leva o indivíduo a diminuir ou aumentar o tempo de duração do movimento, modifica a dimensão dos parâmetros sem alterar as características relativas do movimento, nomeadamente o tempo relativo do PMG. No entanto, parece que os processos de tempo relativo e absoluto são orientados por factores de memória independentes, mas podem inter-relacionar-se em determinados pontos do desenvolvimento dos estados de memória. Um estudo realizado por Giuffrida et al., 35 teve como objectivo investigar os efeitos da prática na performance do PMG e estimar a parametrização numa tarefa multisegmentada. Os autores verificaram que o treino aleatório, limitado e variado, é importante na aprendizagem de factores invariantes do programa motor. O treino constante aumenta a performance de realização do programa motor quando é pedida a reprodução exacta do movimento e os parâmetros são especificados, ou então quando é necessária uma tarefa específica do movimento. A variedade, quer em treinos constantes, quer aleatórios, aumenta a aprendizagem daquele e de diferentes programas motores. A aprendizagem da estrutura invariante do tempo relativo é mais afectada pelas condições de prática nomeadamente os factores que afectam a estabilidade e variabilidade da resposta. Estas condições incluem alterações nos parâmetros e variações do tipo de feedback dado aos participantes. Avaliando tudo o que foi referido sobre modificabilidade do PMG, Heuer 34 considera que o tempo relativo deixa de ser uma variável categórica com alguns valores discretos patentes em diferentes programas, passando a uma variável contínua que pode ser ajustada pelos parâmetros. Quanto à sua continuidade, o tempo relativo é constrangido de variadas maneiras, de forma a que padrões temporais sejam preferidos perante outros. Estas duas premissas a variação contínua e a existência de padrões naturais multidimensionais fazem a hipótese da continuidade do tempo relativo 36 que contrasta com a hipótese categórica implicada na noção de PMG com tempo relativo invariante. 26