abstract: Brain-machine interfaces (BMIs) were first imagined as a technology that would allow subjects to have direct communication with prosthetics and external devices (e.g. control over a computer cursor or robotic arm movement). Operation of these devices was not automatic, and subjects needed calibration and training in order to master this control. In short, learning became a key component in controlling these systems. As a result, BMIs have become ideal tools to probe and explore brain activity, since they allow the isolation of neural inputs and systematic altering of the relationships between the neural signals and output. I have used BMIs to explore the process of brain adaptability in a motor-like task. To this end, I trained non-human primates to control a 3D cursor and adapt to two different perturbations: a visuomotor rotation, uniform across the neural ensemble, and a decorrelation task, which non-uniformly altered the relationship between the activity of particular neurons in an ensemble and movement output. I measured individual and population level changes in the neural ensemble as subjects honed their skills over the span of several days. I found some similarities in the adaptation process elicited by these two tasks. On one hand, individual neurons displayed tuning changes across the entire ensemble after task adaptation: most neurons displayed transient changes in their preferred directions, and most neuron pairs showed changes in their cross-correlations during the learning process. On the other hand, I also measured population level adaptation in the neural ensemble: the underlying neural manifolds that control these neural signals also had dynamic changes during adaptation. I have found that the neural circuits seem to apply an exploratory strategy when adapting to new tasks. Our results suggest that information and trajectories in the neural space increase after initially introducing the perturbations, and before the subject settles into workable solutions. These results provide new insights into both the underlying population level processes in motor learning, and the changes in neural coding which are necessary for subjects to learn to control neuroprosthetics. Understanding of these mechanisms can help us create better control algorithms, and design training paradigms that will take advantage of these processes. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Bioengineering 2015

abstract: Adapting to one novel condition of a motor task has been shown to generalize to other naïve conditions (i.e., motor generalization). In contrast, learning one task affects the proficiency of another task that is altogether different (i.e. motor transfer). Much more is known about motor generalization than about motor transfer, despite of decades of behavioral evidence. Moreover, motor generalization is studied as a probe to understanding how movements in any novel situations are affected by previous experiences. Thus, one could assume that mechanisms underlying transfer from trained to untrained tasks may be same as the ones known to be underlying motor generalization. However, the direct relationship between transfer and generalization has not yet been shown, thereby limiting the assumption that transfer and generalization rely on the same mechanisms. The purpose of this study was to test whether there is a relationship between motor generalization and motor transfer. To date, ten healthy young adult subjects were scored on their motor generalization ability and motor transfer ability on various upper extremity tasks. Although our current sample size is too small to clearly identify whether there is a relationship between generalization and transfer, Pearson product-moment correlation results and a priori power analysis suggest that a significant relationship will be observed with an increased sample size by 30%. If so, this would suggest that the mechanisms of transfer may be similar to those of motor generalization. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Biomedical Engineering 2018

The aim of this thesis was to investigate and appraise the utility of analogy and explicit instruction for applied sport and physical education settings. The objective for the first study was to explore the acute, short-term impact of analogical and explicit instruction in a dart-throwing task. While previous studies have devoted considerable resources to investigating the effects of verbal instruction on motor learning, this within-subjects study explored the impact of analogical and explicit instruction on motor control. Interestingly, results indicated that analogy and explicit instruction similarly impaired throwing accuracy—in both kinematic and outcome measures—compared to baseline conditions, conflicting with trends observed in the motor learning literature. In the second study, the differential effects of analogy and explicit instructions on early stage motor learning were examined by introducing an explicit light condition—in addition to a traditional explicit condition—that matched the analogy instructions in informational volume. Although analogy learners demonstrated slightly more efficient technique and reported fewer technical rules on average, the differences between groups were not statistically significant. Kinematic analysis, however, did reveal significant differences between conditions in joint variability, which decreased with learning for all groups, but was lowest overall for the analogy learners. For the final study, the thesis investigated the impact of analogy and explicit instruction on adolescent performance (mean age = 12.7 years, SD = 0.4) in a modified high jump task. To date, research in analogy instruction has only included adult participants whose movement tendencies have likely already been shaped by personal or vicarious experiences. Analyses indicated that there were no significant differences between the analogy and explicit participants in technical efficiency or joint variability. The key outcome from this thesis is that there is limited evidence to support the use of analogy instruction over explicit instructional methods in motor learning and motor control situations.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:37:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DamiaoES.pdf: 304217 bytes, checksum: 214d2ee1d5305a608935c39cb0c7feb9 (MD5) Previous issue date: 2006-10-30 / The increase of elderly population in the world and in Brazil has indicated the necessity of health systems capable to evaluate, to diagnose and to intervene in the conditions of health and disease of that segment. During that stage of human development, physical and cognitive changes happen and they are capable to influence the functional acting. It s important to distinguish the limit between the normal and the pathological. Besides the common changes during the aging, biological rhithmicity changes happen, as alterations in the cycle vigil-sleep that can influence in certain tasks performance. This study aimed to verify the influence of the age, of the sex and of the hour in a maze test performance. Eighty individuals were evaluated, 40 youths (20 men and 20 women) and 40 senior (20 men and 20 women). They were separated in 2 different groups that were tested at 9:00 o clock and at 15:00 o clock. Initially they were submitted to health evaluation, cognitive evaluation and of sleep quality and chronotype. They were instructed to accomplish the maze test whose time of execution was timed and registered. Significant differences were observed according to age for the masculine group between elderly in the morning and in the afternoon and in the feminine group between youth and elderly in the test accomplished in the morning and in the afternoon. Significant differences were not observed according to sex and hour of the day and also between attempts. In compare between the 30th and the31st, accomplished in a 15minutes of interval, significant difference was observed just for the elderly group in the morning and in the afternoon. We observed significant correlations in the maze test performance with the cronotype, with the age, with the education and with the cognitive acting. The maze test was capable to detect differences between age in the acting profile and in the evaluation of the information maintenance after 15 minutes, however it was not possible to verify difference between sex and hour of the day. Finally the correlations of the maze test with another varied may indicate your importance as coadjutant instrument in those functions evaluation / O crescimento da popula??o idosa no mundo e no Brasil tem apontado para necessidade de sistemas de sa?de capazes de avaliar, diagnosticar e intervir nas condi??es de sa?de e doen?a desse segmento. Durante essa fase do desenvolvimento humano ocorrem altera??es f?sicas e cognitivas capazes de influenciar o desempenho funcional. Uma quest?o importante ? diferenciar o limite entre o normal e o patol?gico, uma vez que al?m das mudan?as comuns durante o envelhecimento, ocorrem mudan?as da ritmicidade biol?gica, como altera??es no ciclo vig?lia-sono, que podem influenciar no desempenho de determinadas tarefas. O objetivo deste estudo foi verificar a influ?ncia da idade, do sexo e da hora no desempenho em um teste de labirinto. Foram avaliados 80 indiv?duos, 40 jovens (20 homens e 20 mulheres) e 40 idosos (20 homens e 20 mulheres), divididos em 2 grupos que foram testados as 9:00 horas e as 15:00 horas. Inicialmente foram submetidos ? avalia??o de sa?de e cognitiva e avalia??o da qualidade do sono e do cronotipo. Foram orientados a realizar o teste de labirinto cujo tempo de execu??o foi cronometrado e registrado. Foram observadas diferen?as significativas de acordo com idade para o grupo masculino entre idosos na manh? e na tarde e no grupo feminino entre jovens e idosas no teste realizado pela manh? e na tarde. N?o foram observadas diferen?as significativas de acordo com o sexo e a hora do dia e entre as tentativas. Na compara??o entre a 30? e a 31?, realizadas com intervalo de 15 minutos, foi observada diferen?a significativa apenas para o grupo de idosos na manh? e na tarde. E foram observadas correla??es significativas do desempenho no teste de labirinto com o cronotipo, com a idade, com a escolaridade e com o desempenho cognitivo. O teste de labirinto foi capaz de detectar diferen?as de acordo com a idade no perfil do desempenho e na avalia??o da reten??o da informa??o ap?s 15 minutos, entretanto n?o foi poss?vel verificar diferen?a de acordo com o sexo e a hora do dia. Finalmente as correla??es do teste de labirinto com outras vari?veis podem indicar sua import?ncia como instrumento coadjuvante na avalia??o dessas fun??es

HOLDERBAUM, G. G. Efeitos de diferentes tipos e freqüências de feedbacks visuais aumentados na aprendizagem dos seis fundamentos básicos do voleibol. Tese de Doutorado. Programa de Pós-Graduação em Ciências do Movimento Humano. Escola de Educação Física. Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2005. O voleibol é um dos esportes mais difundidos e praticados no mundo. No entanto, estudos que buscam o ampliar o conhecimento acerca do processo de ensino-aprendizagem dos fundamentos desta modalidade ainda são escassos. Talvez esta lacuna esteja relacionada com as dificuldades encontradas na construção de metodologias para o ensino do voleibol. Dessa forma, a utilização de feedback visual aumentado (FVA) parece ser adequada para o desenvolvimento deste esporte, uma vez que este recurso vem sendo apontado, já há algum tempo, na literatura como uma estratégia que pode influenciar o processo de ensino-aprendizagem de um gesto técnico esportivo. Tendo em vista a necessidade de novas estratégias bem como metodologias de ensino para o voleibol, o objetivo deste estudo foi verificar a influência de diferentes tipos e freqüências de FVAs no processo de ensino-aprendizagem dos seis fundamentos básicos do voleibol. Foram testados seis tipos diferentes de FVAs: (1) FVA-D (demonstrativo); (2) FVA-C (comparativo); (3) FVA-DI (demonstrativo com informações); (4) FVA-CI (comparativo com informações); (5) FVA-DIC (demonstrativo com informações e confirmação) e FVA-CIC (comparativo com informações e confirmação) combinados com quatro freqüências de fornecimento destes feedbacks: F50% (feedback a cada duas tentativas); F33% (feedback a cada três tentativas); F20% (feedback a cada cinco tentativas) e Fredu (feedback a F50% no 1º e 2º dias; a F33% no 3º e 4º dias e a F20% no quinto dia de prática). Participaram deste estudo 300 sujeitos de ambos os sexos, sem experiência em voleibol, estudantes de primeiro ano de ensino médio de escolas estaduais do município de Montenegro. Estes foram divididos em 24 grupos experimentais, ou seja, seis grupos de FVA para cada uma das quatro freqüências (n=12 em cada grupo) e grupo controle (n=12). O desenho experimental constou de três etapas: (1) período de pré-experimento, (2) sessões de prática e (3) período de pósexperimento. Este protocolo foi utilizado para o ensino de cada fundamento do voleibol: (1) saque, (2) passe, (3) levantamento, (4) ataque, (5) bloqueio e (6) defesa. Todos os grupos foram submetidos, em um primeiro momento, ao ensino do fundamento saque e ao final deste seguiu-se o mesmo protocolo para os demais fundamentos. Uma escala de pontuação específica foi desenvolvida para avaliar o desempenho dos grupos: Índice de desempenho (ID). O período de préexperimento constou de 10 tentativas de cada fundamento do voleibol. Nas sessões de prática foram realizadas 30 tentativas por dia, durante cinco dias. O período de pós-experimento foi dividido em três momentos: (1) pós-teste, (2) teste de transferência e (3) teste de retenção. O pós-teste foi realizado 24 horas após a última sessão de prática e constou dos mesmos procedimentos do préexperimento. O teste de transferência foi realizado 24 horas após o pós-teste e consistiu na execução do mesmo fundamento realizado nos períodos de avaliação, porém com alterações nas suas características. O teste de retenção foi realizado uma semana após o pós-teste e foi exatamente igual ao mesmo. Para análise dos resultados utilizou-se estatística descritiva (médias, desvios-padrão e coeficiente de variação). Estas medidas foram utilizadas para a comparação dos efeitos relativos às variáveis independentes (tipo de feedbacks, freqüência de feedback e momento). Os resultados mostraram que todos os tipos de FVA bem como todas as freqüências avaliadas apresentaram médias de ID superiores ao grupo controle em todas as comparações possíveis. A variação foi maior para o grupo controle em quase todas as comparações. Os grupos FVAs quando combinados com Fredu e F33% apresentaram resultados nas médias de ID muito próximos, embora maiores para a Fredu. Tanto a Fredu quanto a F33% apresentaram resultados consideravelmente melhores quando comparadas a F50% e a F20%. O grupo FVA-CIC apresentou as maiores médias de ID em todos os momentos avaliados. Este grupo também apresentou a menor variação na aprendizagem em quase todas as comparações possíveis. Os achados deste estudo mostraram que o FVA-CIC combinado com a freqüência reduzida apresenta-se como uma importante ferramenta no ensino dos seis fundamentos básicos do voleibol. / HOLDERBAUM, G. G. Effects of different types and frequency of visual augmented feedback on the learning of the six volleyball basic skills. Doctoral Dissertation. Human Movement Sciences Graduate Program. School of Physical Education. Federal University of Rio Grande do Sul, 2011. Volleyball is one of the most broadcast sports. However, there aren’t enough studies that investigate about the learning processes of volleyball skills. Perhaps, this gap is related to the difficulty found in the development of learning volleyball methodologies. Therefore, the use of visual augmented feedback (VAF) seems to be adequate to the improvement of this sport, since this resource has been noticed for a long time, in the literature with a strategy that can influence the learning processes of skill acquisition. Concerning the necessity of new strategies as well as methodologies in teaching volleyball, the aim of this study was to verify the influence of different types and frequencies of AVFs in the process of teaching-learning of the six basic volleyball skills. Six types of AVFs were tested: (1) AVF-D (demonstrative); (2) AVF-C (comparative); (3) AVF-DI (demonstrative with information); (4) AVF-CI (comparative with information); (5) AVF-DIC (demonstrative with information and confirmation); (6) AVF-CIC (comparative with information and confirmation) combined to four of these feedback frequencies: F50% (feedback after two trials); F33% (feedback after three trials); F20% (feedback after five trials) and Fredu (feedback the F50% in the 1st and 2nd days; the F33% in the 3rd and 4th days and the F20% in the 5th day of practice). Three hundred participants of both sex with no experience in volleyball took part in this study, with no experience in volleyball: junior high school students from public schools in Montenegro. These were divided in 24 experimental groups, that is, six groups of AVF to each one of the four frequencies (n=12 in each group) and the control group (n=12). The experimental design had three stages: (1) pre-experiment period; (2) practice sessions and (3) post-experimental period. This protocol was used to the teaching of each one of the volleyball basic skills: (1) serve, (2) pass, (3) set, (4) attack, (5) block and (6) defense. All groups were first submitted to the teaching of serve and in the end of this; the same was applied to the other skills. A specific score degrees was developed to evaluate the groups performance: performance index (PI). The preexperimental period was of 10 trials of each volleyball skills. In the practice sessions, 30 trials a day were done during five days. The post-experimental period was divided in three moments: (1) post-test, (2) transfer test and (3) retention test. The post-test was done 24 hours after the last practice sessions and had the same procedure as the pre-experimental. The transfer test was done 24 hours after the post-test and consisted in the accomplishment of the same skills realized in the evaluation period, but with some skill changings. The retention test was realized a week after the post-test and was exactly the same as it. Descriptive statistics was used for the results analysis (arithmetic mean, standard deviation and factor change). These measures were used to compare the effects related to the independent variable (types of feedbacks, feedback frequency and moment). The results showed that all AVF types as well as all the evaluated frequencies presented superior PI mean over the control group in every possible comparison. The variation was bigger to the control group in almost all comparisons. The AVF groups when combined to Fredu and F33% presented very closed results in the PI mean, although bigger to the Fredu. Fredu as much as F33% presented considerably better results when compared to F50% and F20%. The AVF-CIC presented the biggest PI mean in every evaluated moment. This group also presented the smallest variation in the learning in almost all possible comparisons. The findings of this study showed that the AVF-CIC combined to the reduced frequency is an important tool in the teaching of the six basic volleyball skills.

HOLDERBAUM, G. G. Efeitos de diferentes tipos e freqüências de feedbacks visuais aumentados na aprendizagem dos seis fundamentos básicos do voleibol. Tese de Doutorado. Programa de Pós-Graduação em Ciências do Movimento Humano. Escola de Educação Física. Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2005. O voleibol é um dos esportes mais difundidos e praticados no mundo. No entanto, estudos que buscam o ampliar o conhecimento acerca do processo de ensino-aprendizagem dos fundamentos desta modalidade ainda são escassos. Talvez esta lacuna esteja relacionada com as dificuldades encontradas na construção de metodologias para o ensino do voleibol. Dessa forma, a utilização de feedback visual aumentado (FVA) parece ser adequada para o desenvolvimento deste esporte, uma vez que este recurso vem sendo apontado, já há algum tempo, na literatura como uma estratégia que pode influenciar o processo de ensino-aprendizagem de um gesto técnico esportivo. Tendo em vista a necessidade de novas estratégias bem como metodologias de ensino para o voleibol, o objetivo deste estudo foi verificar a influência de diferentes tipos e freqüências de FVAs no processo de ensino-aprendizagem dos seis fundamentos básicos do voleibol. Foram testados seis tipos diferentes de FVAs: (1) FVA-D (demonstrativo); (2) FVA-C (comparativo); (3) FVA-DI (demonstrativo com informações); (4) FVA-CI (comparativo com informações); (5) FVA-DIC (demonstrativo com informações e confirmação) e FVA-CIC (comparativo com informações e confirmação) combinados com quatro freqüências de fornecimento destes feedbacks: F50% (feedback a cada duas tentativas); F33% (feedback a cada três tentativas); F20% (feedback a cada cinco tentativas) e Fredu (feedback a F50% no 1º e 2º dias; a F33% no 3º e 4º dias e a F20% no quinto dia de prática). Participaram deste estudo 300 sujeitos de ambos os sexos, sem experiência em voleibol, estudantes de primeiro ano de ensino médio de escolas estaduais do município de Montenegro. Estes foram divididos em 24 grupos experimentais, ou seja, seis grupos de FVA para cada uma das quatro freqüências (n=12 em cada grupo) e grupo controle (n=12). O desenho experimental constou de três etapas: (1) período de pré-experimento, (2) sessões de prática e (3) período de pósexperimento. Este protocolo foi utilizado para o ensino de cada fundamento do voleibol: (1) saque, (2) passe, (3) levantamento, (4) ataque, (5) bloqueio e (6) defesa. Todos os grupos foram submetidos, em um primeiro momento, ao ensino do fundamento saque e ao final deste seguiu-se o mesmo protocolo para os demais fundamentos. Uma escala de pontuação específica foi desenvolvida para avaliar o desempenho dos grupos: Índice de desempenho (ID). O período de préexperimento constou de 10 tentativas de cada fundamento do voleibol. Nas sessões de prática foram realizadas 30 tentativas por dia, durante cinco dias. O período de pós-experimento foi dividido em três momentos: (1) pós-teste, (2) teste de transferência e (3) teste de retenção. O pós-teste foi realizado 24 horas após a última sessão de prática e constou dos mesmos procedimentos do préexperimento. O teste de transferência foi realizado 24 horas após o pós-teste e consistiu na execução do mesmo fundamento realizado nos períodos de avaliação, porém com alterações nas suas características. O teste de retenção foi realizado uma semana após o pós-teste e foi exatamente igual ao mesmo. Para análise dos resultados utilizou-se estatística descritiva (médias, desvios-padrão e coeficiente de variação). Estas medidas foram utilizadas para a comparação dos efeitos relativos às variáveis independentes (tipo de feedbacks, freqüência de feedback e momento). Os resultados mostraram que todos os tipos de FVA bem como todas as freqüências avaliadas apresentaram médias de ID superiores ao grupo controle em todas as comparações possíveis. A variação foi maior para o grupo controle em quase todas as comparações. Os grupos FVAs quando combinados com Fredu e F33% apresentaram resultados nas médias de ID muito próximos, embora maiores para a Fredu. Tanto a Fredu quanto a F33% apresentaram resultados consideravelmente melhores quando comparadas a F50% e a F20%. O grupo FVA-CIC apresentou as maiores médias de ID em todos os momentos avaliados. Este grupo também apresentou a menor variação na aprendizagem em quase todas as comparações possíveis. Os achados deste estudo mostraram que o FVA-CIC combinado com a freqüência reduzida apresenta-se como uma importante ferramenta no ensino dos seis fundamentos básicos do voleibol. / HOLDERBAUM, G. G. Effects of different types and frequency of visual augmented feedback on the learning of the six volleyball basic skills. Doctoral Dissertation. Human Movement Sciences Graduate Program. School of Physical Education. Federal University of Rio Grande do Sul, 2011. Volleyball is one of the most broadcast sports. However, there aren’t enough studies that investigate about the learning processes of volleyball skills. Perhaps, this gap is related to the difficulty found in the development of learning volleyball methodologies. Therefore, the use of visual augmented feedback (VAF) seems to be adequate to the improvement of this sport, since this resource has been noticed for a long time, in the literature with a strategy that can influence the learning processes of skill acquisition. Concerning the necessity of new strategies as well as methodologies in teaching volleyball, the aim of this study was to verify the influence of different types and frequencies of AVFs in the process of teaching-learning of the six basic volleyball skills. Six types of AVFs were tested: (1) AVF-D (demonstrative); (2) AVF-C (comparative); (3) AVF-DI (demonstrative with information); (4) AVF-CI (comparative with information); (5) AVF-DIC (demonstrative with information and confirmation); (6) AVF-CIC (comparative with information and confirmation) combined to four of these feedback frequencies: F50% (feedback after two trials); F33% (feedback after three trials); F20% (feedback after five trials) and Fredu (feedback the F50% in the 1st and 2nd days; the F33% in the 3rd and 4th days and the F20% in the 5th day of practice). Three hundred participants of both sex with no experience in volleyball took part in this study, with no experience in volleyball: junior high school students from public schools in Montenegro. These were divided in 24 experimental groups, that is, six groups of AVF to each one of the four frequencies (n=12 in each group) and the control group (n=12). The experimental design had three stages: (1) pre-experiment period; (2) practice sessions and (3) post-experimental period. This protocol was used to the teaching of each one of the volleyball basic skills: (1) serve, (2) pass, (3) set, (4) attack, (5) block and (6) defense. All groups were first submitted to the teaching of serve and in the end of this; the same was applied to the other skills. A specific score degrees was developed to evaluate the groups performance: performance index (PI). The preexperimental period was of 10 trials of each volleyball skills. In the practice sessions, 30 trials a day were done during five days. The post-experimental period was divided in three moments: (1) post-test, (2) transfer test and (3) retention test. The post-test was done 24 hours after the last practice sessions and had the same procedure as the pre-experimental. The transfer test was done 24 hours after the post-test and consisted in the accomplishment of the same skills realized in the evaluation period, but with some skill changings. The retention test was realized a week after the post-test and was exactly the same as it. Descriptive statistics was used for the results analysis (arithmetic mean, standard deviation and factor change). These measures were used to compare the effects related to the independent variable (types of feedbacks, feedback frequency and moment). The results showed that all AVF types as well as all the evaluated frequencies presented superior PI mean over the control group in every possible comparison. The variation was bigger to the control group in almost all comparisons. The AVF groups when combined to Fredu and F33% presented very closed results in the PI mean, although bigger to the Fredu. Fredu as much as F33% presented considerably better results when compared to F50% and F20%. The AVF-CIC presented the biggest PI mean in every evaluated moment. This group also presented the smallest variation in the learning in almost all possible comparisons. The findings of this study showed that the AVF-CIC combined to the reduced frequency is an important tool in the teaching of the six basic volleyball skills.

Esta tese apresenta uma revisão relativa às questões cognitivas de processamento de informações envolvidas na aprendizagem motora, para consolidar pesquisa empírica a esse respeito. Baseado em fontes bibliográficas, apresenta-se o contexto histórico da cultura educacional brasileira da pesquisa em movimento humano. Propõe-se metodologia de observação e quantificação de sinais bioelétricos-fisiológicos para identificação de aspectos relacionados a diferentes etapas da aprendizagem humana no âmbito da cognição e da motricidade. Descreve-se experimento dados originais para a área das Ciências do Movimento Humano, em que se monitora – com EEG e EMG – quantifica e interpreta a alteração de sinais de base em relação a modificações ocorridas durante vários momentos da aquisição da memória motora - aprendizagem - relativa à prática deliberada de partitura musical por violonista. Os dados reforçaram as hipóteses já comprovadas na literatura quanto ao maior esforço do sistema nervoso relacionada à exposição do violonista a uma tarefa específica e sua prática deliberada pelo sistema musculoesquelético, não servindo para generalizações, apenas como validação do desenho experimental e das análises estatísticas realizadas. O objetivo de monitorar, quantificar e descrever a dinâmica neural de freqüência eletrofisiológica durante o desenvolvimento de padrões musculoesqueléticos de coordenação e controle, foi alcançado. / This article presents a revision related to the cognitive questions of information processing involved in motor learning, to consolidate empirical research on the subject. The historical Brazilian educational background to culture of the human movement research is presented, based on bibliographical sources. Methodology of observation and quantification of bioelectrical physiological signals is proposed, which serves to identify the modifications occurred during the task-acquisition process. A experiment is described, along with data relevant for the Human Movement Sciences, in which the alteration of base signals in relation to various movements of the task are monitored, quantified and interpreted. The task consists of learning and performing a short musical excerpt by guitarists.

Assimetrias de desempenho, frequentemente, são relacionadas ao controle e desenvolvimento motor da extremidade superior. Por outro lado, a extremidade inferior do corpo humano está muito mais envolvida em ações bilaterais, como aquelas relacionadas à locomoção. Ainda assim, diferenças no desempenho dos membros inferiores foram descritos na literatura, como, por exemplo, em relação à força durante tarefas de andar, correr e pedalar. As razões para essas diferenças - uma vez que ambos os membros inferiores, teoricamente, tem a mesma possibilidade de movimento e a preferência lateral pode mudar de acordo com a tarefa - tem intrigado cientistas. Em estudos prévios apresentados na literatura, notamos que assimetrias na força produzida ocorrem durante a pedalada, apresentando relação, por exemplo, com a intensidade do exercício. Também sugere-se que a experiência com a tarefa influencie assimetrias. Entre os motivos para estudar esses mecanismos de assimetria está o risco aumentado de lesão inerente a assimetrias cinéticas, como constatado na corrida, assim como a importância de empregar estratégias unilaterais de treinamento e/ou reabilitação. A ativação muscular foi sugerida como sendo um fator determinante de assimetrias. A ativação muscular nos membros inferiores poderia diferir entre os membros, e tal como ocorre para a extremidade superior, levar a vantagem em favor da perna preferida. No entanto, essa hipótese não havia sido testada, considerando exercícios em diferentes configurações e sujeitos com diferentes níveis de experiência. Assim, buscamos investigar as diferenças entre o membro inferior preferido e não-preferido durante a pedalada, em testes bilaterais e unilaterais, considerando: (1) o consumo de oxigênio, (2) a eficiência muscular, (3) a magnitude da ativação muscular, (4) a variabilidade na ativação muscular, e (5) a comunicação entre os membros durante ações isoladas de um dos membros inferiores. Protocolos de ciclismo (a) incremental máximo, (b) submáximo de carga constante para pedalada bilateral, e (c) submáximo de carga constante para pedalada unilateral, com o membro inferior preferido e não-preferido, foram realizados por ciclistas e não-ciclistas. As análises estatísticas sugeriram que durante a pedalada bilateral, assimetrias de força previamente descritas não parecem estar relacionadas com diferenças na magnitude de ativação muscular (biceps femoris, gastrocnemius medialis e vastus lateralis) entre o membro inferior preferido e nãopreferido. No entanto, a variabilidade da ativação foi influenciada pela preferência em não-ciclistas. No exercício unilateral, a preferência lateral não influenciou o consumo de oxigênio e a eficiência muscular. A magnitude da ativação muscular e a sua variabilidade também não diferiram estatisticamente entre as pernas durante os protocolos unilaterais, o que não ajuda a explicar assimetrias de força dependentes em aspectos neurais. Os resultados de comunicação entre membros sugerem efeitos da preferência lateral para ciclistas na perna preferida, o que poderia influenciar a transferência interlateral de aprendizagem em sujeitos treinados. Dessa forma, a preferência lateral parece não influenciar a magnitude da ativação muscular e eficiência muscular, no entanto, ela pode apresentar diferentes efeitos frente à variabilidade da ativação muscular e da comunicação entre os membros em função da experiência com ciclismo. Assimetrias encontradas no ciclismo parecem mais frequentes para a força e podem ser relacionadas à configuração da atividade e ao efeito do ambiente de prática, sem apresentar correlatos com a ativação muscular. / Performance asymmetries are frequently addressed by studies on motor control. Research projects adopt protocols which will assess unimanual and bimanual action in order to determine lateralization and transfer of learning processes, as well as to monitor the development of learning. On the other hand, the lower limbs of the human body are more related to bilateral actions, such as those required for locomotion. Nevertheless, differences in the performance between lower limbs have been reported in previous investigations for force, during walking, running and cycling. The factors which determine these differences - once both lower limbs in theory have the same possibility to be recruited and the leg preference can switch according to the tasks requirements - have been discussed in the literature. Previous studies from the literature reported force asymmetries during pedaling, which appeared dependent on exercise intensity and experience. Among the motivations to study mechanisms of asymmetry is the increased risk of injury associated with kinetic asymmetries, as previously described for runners, as well the development of unilateral strategies of training and rehabilitation. Muscle activation was suggested as a factor determinant of limb asymmetries. The muscle activation could differ between lower limbs as observed for upper extremity, and lead to advantages in favor of preferred limb during dynamic actions. Although proposed in the literature, this hypothesis was not tested using different configurations of exercise and subjects with different levels of experience with pedaling. Therefore, we investigated differences between preferred and non-preferred limbs during bilateral and unilateral pedaling. Parameters measured included (1) oxygen uptake, (2) muscle efficiency, (3) magnitude of muscle activation (4) variability of muscle activation, and (5) interlimb excitation during isolated actions of one limb. Cycling protocols consisted of (a) incremental maximal cycling test, (b) bilateral pedaling at submaximal intensity, and (c) unilateral pedaling at submaximal intensity, with preferred and non-preferred limbs. Tests were performed by cyclists and non-cyclists. The statistical analysis suggested that during bilateral pedaling, force asymmetries described in the literature appeared not related to differences in magnitude of muscle activation (biceps femoris, gastrocnemius medial head, and vastus lateralis) between preferred and non-preferred lower limbs. Despite of this, variability of muscle activation was influenced by leg preference in noncyclists. During unilateral pedaling, leg preference did not statistically influence oxygen uptake and muscle efficiency. Magnitude of muscle activation and its variability did not differ statistically between legs. This finding does not support force asymmetry as dependent on neural factors related to the magnitude of muscle activation. The result of interlimb excitation suggests the effects of lateral preference for the preferred leg of cyclists, which could influence the interlimb transfer of learning in trained subjects. In summary, lateral preference appeared not to influence magnitude of lower limbs muscle activation and muscle efficiency, but can present different effects on variability of muscle activation and interlimb communication according to cycling experience. Asymmetries found during cycling appear more frequent for force and can be dependent on the exercise configuration and environment, without correlation with the muscle activation.

O objetivo desse estudo foi verificar a mútua relação entre percepção de competência e aprendizagem motora. Para isso, 60 indivíduos entre 18 e 35 anos de idade, de ambos os sexos, inexperientes na habilidade forehand open space do tênis de campo foram divididos em três grupos de acordo com o preenchimento do questionário PSPP de percepção de competência: (1) alta percepção, (2) média percepção e (3) baixa percepção. Ainda, cada grupo foi subdividido de acordo com a possibilidade de controlar ou não uma determinada variável que afeta a aprendizagem motora, o estabelecimento de meta. Desta forma, os três grupos foram subdivididos em grupo escolha (auto-estabelecimento de meta) e grupo espelho (meta estabelecida pelo instrutor). A tarefa consistiu no forehand do tênis de campo com o objetivo de acertar um alvo redondo posicionado na quadra adversária. Foram três blocos de 20 tentativas durante três dias de aquisição e um teste de transferência, alterando a velocidade da bolinha, aplicado 10 minutos após o último bloco de tentativas da fase de aquisição. Os indivíduos preencheram o PSPP, todos os dias antes da prática e, no último dia antes e após a prática. Os resultados mostraram que a percepção de competência influenciou a aprendizagem motora de maneira que, indivíduos com alta percepção de competência aprenderam melhor que indivíduos de baixa percepção de competência. E, que o inverso não ocorreu, isto é, a aprendizagem motora não afetou a percepção de competência. Além disso, verificou-se que os grupos espelho obtiveram melhores desempenhos e superiores percepções de competência quando comparados aos grupos escolha / The aim of this study was to verify the mutual relationship between perceived competence and motor learning. For this purpose, 60 individuals between 18 and 35 years of age, of both sexes, inexperienced in the forehand open space skill of the tennis were divided into three groups according to the questionnaire PSPP of perceived competence: (1) high perception, (2) average perception and (3) low perception. Still, each group was subdivided by considering the possibility to control or not a particular variable that affects motor learning, the goal setting. Thus, they were divided into choice group (target of self-establishment) and yoked group (target set by the instructor). The task consisted in the forehand of the tennis field in order to hit a target positioned round the opponent\'s court. There were three blocks of 20 trials over three days of acquisition and a transfer test by changing the speed of the ball. This test was applied 10 minutes after the last block of trials of the acquisition phase. The participants answered the PSPP every day before the practice, and on the last day before and after practice. Results showed that the perception of competence influenced the motor learning so that individuals with high level of perceived competence learned better than those individuals with low levels of perceived competence. And, the inverse did not occur, i.e., motor learning did not affect the perception of competence. Furthermore, it was found that the yoked groups had better performances and higher levels of perceptions when compared to choice groups

O processo de aprendizagem motora permite, por meio de mudanças nos padrões de ativação de redes neurais, a consolidação de modelos internos dos movimentos. Atualmente sabe-se que esses modelos internos podem ser desenvolvidos não só pela prática física, mas também pela prática mental, definida como um ensaio mental repetido dos movimentos, sem a sua execução. Essa forma de prática permitiria a formação de um modelo interno mais flexível e independente do efetor. Embora a prática mental esteja sendo amplamente utilizada para o treino esportivo e a reabilitação em adultos, sua utilização em crianças ainda é muito restrita. Isto se deve, em parte, pela escassez de estudos que mostrem seus efeitos em crianças. Assim, o objetivo desse estudo foi comparar os efeitos da prática física e mental para a capacidade de aprender e reter uma nova habilidade motora de movimentos sequenciais de oposição de dedos, transferir essa aprendizagem para uma sequência reversa de movimentos e para a mão contralateral, não treinada, em crianças de 9 a 10 anos de idade. Participaram deste estudo 36 crianças destras com idade entre 9 e 10 anos divididas aleatoriamente em três grupos: grupo de prática mental (PM), composto por 12 crianças com média de idade de 9,9±0,3 anos; o grupo de prática física (PF), composto por 12 crianças com média de idade de 10±0,5 anos; e o grupo sem prática (SP), composto por 12 crianças de 9,9±0,4 anos. Os grupos de PM e PF foram submetidos a uma sessão de treino com 2400 repetições realizadas com a mão direita, sendo que o primeiro realizou a prática de forma imaginativa e o segundo a prática física. O grupo SP realizou uma atividade de pintura com duração similar ao treino dos demais grupos. O desempenho da sequência de movimentos que recebeu treinamento (ST), dos três grupos foi avaliado nas mesmas condições antes do treino (AT), e após 5 minutos (DT), 4 (4dDT), 7 (7dDT), 14 (14dDT), e 28 (28dDT), dias após o término do treinamento. O desempenho da sequência reversa a treinada (SR), realizada pela mão direita e o da ST na mão esquerda, não treinada (MNT), foi avaliado AT, DT, 7dDT e 28dDT. Os resultados obtidos por meio da ANOVA para medidas repetidas mostraram que não houve diferença entre os efeitos da PM e PF para a aprendizagem, retenção de curta e longa duração. Por outro lado, a ANOVA mostrou que, após o treino, a SR alcançou o mesmo desempenho da ST, bem como a MNT alcançou o mesmo desempenho da MT para a ST, apenas para o grupo que realizou a PM. Adicionalmente, conforme o esperado, o grupo SP não apresentou ganhos significativos de desempenho. Assim, baseados nesses resultados, pode-se concluir que crianças de 9 e 10 anos são capazes de aprender novas habilidades por meio da prática mental, que proporcionou os mesmos efeitos da prática física para a aprendizagem, retenção de curta e longa duração, e efeitos superiores para a transferência entre tarefas e intermanual / Motor learning allows the consolidation of internal models of movement through activation patterns changes of neural networks. Currently it is known that these internal models can be developed not only by physical practice, but also by mental practice, defined as a mental rehearsal of movements repeated without the overt movement. Mental practice allows an internal model formation more flexible and independent of the effector. Although mental practice has been widely used for sports training and adults rehabilitation, pediatric use is still very limited. This is due, in part, to lack of studies which demonstrate effects in children. The objective of this study was to compare the effects of physical and mental practice on learning, retention of a new motor ability of sequential movements of fingers opposition and transfer this learning to a reverse sequence of movements and to the contralateral untrained hand, 9-10 years old children. This study included 36 right-handed children aged between 9 and 10 years old randomly allocated into three groups: mental practice (MP), composed of 12 children with a mean age of 9.9 ± 0.3 years, physical practice group (PP), composed of 12 children with mean age 10 ± 0.5 years, and the group without practice (NP), composed of 12 children aged 9.9 ± 0.4 years. The PP and MP groups were submitted to one session of training with 2400 repetitions with the dominant hand, and MP group trained using only mental rehearsal of movements PP group trained executing the movements. The NP group had a painting activity with similar duration of other groups. The performance of the sequence of movements that received training (TS) of the three groups was evaluated under the same conditions before training (BT), and after 5 minutes (AT), 4 (4dAT), 7 (7dAT), 14 (14dAT), and 28 (28dAT) days after training. The performance of the reverse sequence (RS) by the right trained hand (TH) and the performance of the trained sequence (TS) by the left untrained hand (UTH) was evaluated BT, AT, 7dAT and 28dAT. The results obtained by repeated measures ANOVA showed no differences between MP and PP for learning, retention of short and long term retention. Moreover, ANOVA revealed that, after training, only the MP group reached the same performance of the TS and RS, and UTH reached the same performance of the TS for the HT. Additionally, as expected, the NP group did not show significant performance gains. Thus, based on these results, it is possible to conclude that children aged 9 and 10 years old are able to learn new skills through mental practice, which provided the same effects of physical practice for learning, short and long term retention and higher effects for transfer between tasks and hands