Refleks

A reflex is a rapid, predictable motor response to a stimulus 

Reflexes may:  (a) be inborn (intrinsic) or learned (acquired) (b) involve only peripheral nerves and the spinal cord  (aka: spinal reflexes) (c) Involve higher brain centers as well

Reflex Arc - There are five components of a reflex arc (i) Receptor – site of stimulus (ii) Sensory neuron – transmits the afferent impulse to the CNS (iii) Integration center – either monosynaptic or polysynaptic region within the CNS (iv) Motor neuron – conducts efferent impulses from the integration center to an effector (v) Effector – muscle fiber or gland that responds to the efferent impulse

Innate Reflexes

Innate reflexes: Reflexes you are born with.

The are genetically or developmentally programmed

Examples:

Withdrawing from pain

Suckling

Chewing

Tracking objects with the eyes     

                              

Acquired Reflexes

Acquired reflexes are learned motor patterns

Generally more complex than innate reflexes

Examples:

Slamming on the break when driving

Professional skier making quick adjustments in body position

Reflexes

Visceral (Autonomic) reflexes regulate body functions

Digestion, blood pressure, sweating ect…

Somatic reflexes involve skeletal muscles

Function to maintain posture, balance and locomotion

Spinal reflexes:  The important interconnections and processing events occur in the spinal cord.

Cranial reflexes: The integration center is in the brain

Types of Reflexes

Monosynaptic reflexes:  The sensory neuron synapse directly on a motor neuron.

The delay between stimulus and the response is minimized.

The synapse is considered the integration center                                          

Polysynaptic reflexes:  There is at least one interneuron between the sensory and motor neuron

More complex responses

Upper Motor Neurons:

Upper motor neurons: Starts in the motor cortex of the brain and terminates within the medulla (another part of the brain) or within the spinal cord.

Damage to upper motor neurons can result in spasticity and exaggerated reflexes (because of the loss of inhibition) “Spastic Paralysis”

Lower Motor Neurons

Lower motor neurons go from the spinal cord to a muscle.

The cell body of a lower motor neuron is in the spinal cord and its termination is in a skeletal muscle.

The loss of lower motor neurons leads to weakness, twitching of muscle (fasciculation), and loss of muscle mass (muscle atrophy). “Flaccid Paralysis”.

Reflexes

Intact reflexes require

Intact sensory afferent nerves (coming to the spinal cord)

Intact synapse within the spinal cord

Intact efferent motor nerves coming from the spinal column

Adequately functioning muscle.

Reflexes can also be modified by conditions higher in the cord than the relevant

Synapse including the brain it self.

The purpose of testing reflexes is to check the integrity of the system as a whole.

An absent reflex indicates a problem somewhere in the reflex arc but it does not tell you where.

Stretch Reflexes

Stretching of the muscle activates a muscle spindle.

A muscle spindle is a bundle of specialized skeletal muscle fibers that act as sensory receptors.

An impulse is transmitted by afferent fibers to the spinal cord

Motor neurons in the spinal cord cause the stretched muscle to contract

The integration area in the spinal cord causes the antagonist muscle to relax (reciprocal inhibition)

Stretch Reflex Example

Patellar Reflex (L2, L3, L4)

Tap the patellar tendon

muscle spindle signals stretch of muscle

motor neuron activated & muscle contracts

Quadriceps muscle contracts

Hamstring muscle is inhibited (relaxes)

Reciprocal innervation (polysynaptic- interneuron)

antagonistic muscles relax as part of reflex

Lower leg kicks forward

sensory and motor connections between muscle and spinal cord are intact.

Stretch Reflex Example : Ankle Jerk (S1, S2)

Stretch the Achilles tendon by pushing up with your left hand on the ball of the foot (extend the ankle): Swing the patellar, hammer onto the tendon, striking it sharply.

Measure the response by: feeling the push against, your left hand and observing, the contraction of the calf muscles.

Stretch Reflex Example: Biceps jerk (C5, C6)

Bend the patient’s arm at the elbow so it is lying relaxed across the lower part of the chest.

Find the long head of biceps tendon in the antecubital fossa and stretch it by pushing down on it with your thumb.

Swing the patellar hammer down and strike your thumb sharply.

Grading Reflexes

Grading of reflexes:

0+ = absent

1+ = hyporeflexic (reduced reflex)

2+ = normal

3+ = hyperreflexia (exaggerated reflex)

4+= clonus

Say “one plus”

Conditions such as hypothyroidism and spinal shock diminish reflexes.

Stimulant drugs, anxiety, and hyperthyroidism increase reflexes. 

Tendon Reflexes

Controls muscle tension by causing muscle relaxation that prevents tendon damage.

Golgi tendon organs in tendon.

Activated by stretching of tendon.

Inhibitory neuron is stimulated (polysynaptic).

Motor neuron is hyperpolarized and muscle relaxes.

Both tendon & muscle are protected

Flexor Reflex

Withdrawal reflex.

When pain receptors are activated it causes automatic withdrawal of the threatened body part.

Reciprocal inhibition:  Interneurons in the spinal cord prevent a stretch reflex in the antagonistic muscles.

Crossed Extensor Reflex

Complex reflex that consists of an ipsilateral withdrawal reflex and a contralateral extensor reflex.

This keeps you from falling over, for example if you step on something painful.

When you pull your foot back, the other leg responds to hold you up.

Cutaneous Reflexes

Elicited by gentle cutaneous stimulation

Important because they depend on upper motor pathways (Brain) and spinal cord reflex arcs.

Cutaneous Reflexes Plantar Reflex

Tests spinal cord from L4 to S2

Indirectly determines if the corticospinal tracts of the brain are working

Draw a blunt object downward along the lateral aspect of the plantar surface (sole of foot)

Normal: Downward flexion (curling) of toes

Abnormal Plantar Reflex Babinski’s Sign

Great toe dorsiflexes (points up) and the smaller toes fan laterally.

Happens if the primary motor cortex or corticospinal tract is damaged.

Normal in infants up to one year old because their nervous system is not completely myelinated.

ASAS KAWALAN MOTOR

Kawalan motor merupakan bidang yang mengkaji postur dan pergerakan manusia serta mekanisme yang mengawalnya. Kawalan pergerakan ini dihasilkan oleh sistem biologi. Terdapat dua jenis lakuan motor iaitu:

Lakuan motor tanpa kemahiran (Involuntari)Lakuan pergerakan ini dihasilkan secara luar kawal. Ianya berlaku secara spontan dan dalam masa yang sangat singkat. Contohnya, pantulan lutut, tarikan tangan apabila terkena panas atau tercucuk benda tajam.

Lakuan motor berkemahiran (Voluntari)

Lakuan pergerakan ini dihasilkan secara sedar atau di dalam kawalan. Individu memeilih atau menentukan pergerakan yang ingin dilakukan. Perlakuan ini dibina melalui bakat, pengalaman, dan latihan. Mutu perlakuan yang dihasilkan dipengaruhi oleh faktor latihan yang berterusan dan pengalaman yang dilalui oleh seseorang atlet. Contohnya, melakukan sepakkan gunting di dalam permainan bola sepak, rejaman dalam permainan sepak takraw, jumping smash di dalam permainan badminton dan spike di dalam permainan bola tampar.

Kemahiran-kemahiran Pergerakan

• Kemahiran Generik – Kemahiran ini adalah kemahiran yang diwarisi. Kematangan individu berlaku secara semulajadi iaitu sejak lahir. Perubahan kematangan berlaku dengan cepat pada usia kanak-kanak dan berkurangan pada umur dua puluhan, contoh, pertumbuhan otot-otot.

•  Kemahiran Berobjektif – Kemahiran yang dipelajari dan mempunyai objektif khusus. Kemahiran ini dapat ditingkatkan melalui latihan yang kerap dan sistematik, contohnya di dalam acara lari pecut.

•  Kemahiran Motot Halus – Penggunaan otot-otot kecil  sebagai otot utama dalam pergerakan. Contohnya acara menembak, memanah dan boling padang.

•  Kemahiran Diskrit – Mempunyai titik permulaan dan titik pengakhiran yang spesifik. Melibatkan pergerakan pantas dan masa yan terhad. Contohnya, acara merejam lembing dan permainan sepak takraw iaitu di dalam masa yang singkat, pemain itu perlu melakukan kemahiran rejaman.

•  Kemahiran Berterusan – Melibatkan pergerakan yang sama dan dilakukan berulang-ulang kali dengan titik mula dan titik akhir, contohnya berenang, berlari atau berjalan.

•  Kemahiran Bersiri – Gabungan beberapa kemahiran diskrit yang dicantum secara bersiri. Terdapat fasa-fasa kepada pergerakan seterusnya, contoh di dalam acara lompat jauh, dimulakan dengan fasa berlari (lari landas), diikuti dengan fasa take off, seterusnya fasa layangan dan diakhiri dengan fasa mendarat.

•  Kemahiran Luar kawal – Kemahiran ini dihasilkan dalam persekitaran yang berubah-ubah. Semasa melakukan kemahiran ini, pemain dan objek berada di dalam keadaan bergerak dan tindakan pemain akan dipengaruhi oleh keadaan persekitaran.

•  Kemahiran Terkawal – Kemahiran ini dilakukan di dalam persekitaran yang stabil. Setiap pergerakan di kawal dan ditentukan sendiri oleh pelaku.

Perkembangan Motor

Perkembangan motor berkait rapat dengan perkembangan manusia iaitu dari lahir hingga tua. Ia merupakan bidang pengajian berkaitan dengan perubahan dalam prestasi motor hasil interaksi antara manusia dengan persekitaran yang berlaku sepanjang hayat. Perubahan motor berlaku akibat:

• Proses perkembangan

• Tumbesaran

• Kematangan

• Penuaan

Sebagai contoh, apabila seseorang itu matang dari segi perkembangan motor, kemahiran di dalam aktiviti sukan seperti menjaringkan bola keranjang menjadi semakin bagus. Terdapat dua aspek perkembangan motor, iaitu:

• Peningkatan Keupayaan

• Peringkat dari bayi kea lam dewasa

• Kemahiran motor dipelajari daripada kecil hingga dewasa

• Dari perilaku reflex bayi (kecil) ke perilaku kompleks (kematangan)

Penurunan Keupayaan

• Peringkat dari dewasa ke tua

• 50% manusia akan mencapai ketingian maksimum pada awal dewasa

• Usia 70an, manusia akan hilang ketinggian sebanyak 2-4 cm akibat perubahan postur dan tekanan kepada tulang belakang

• Selepas usia matang, sistem dan fungsi tubuh manusia mengalami penurunan keupayaan (hilang upaya).

Pembelajaran Kemahiran Motor

Kemahiran motor merupakan pergerakan yang melibatkan otot-otot pada anggota badan. Dinger (1972) telah menguraikan domain psikomotor  mengikut kemampuan motor (motor abilities) iaitu ciri-ciri afektif dan kemampuan kognitif. Fartel (1960) menghuraikan kemahiran motor dibahagiakan kepada tiga bahagian iaitu:

• Cyclic – seperti berjalan, berlari, berenang, lumba basikal yang melibatkan pergerakan yang berulang

• Acylic – kemahiran ini gabungan dari kesempurnaan ybagai contoh, kemahiran bagi permainan badminton adalah hasil gabungan hayunan transisi, pukulan rotation dan langkah di mana dilakukan di dalam satu kerja.

• Gabungan Acylic – gabungan cylic dan diikuti oleh pergerakan acylic. Kemahiran ini melibatkan semua jenis lompatan bagi acara padang dan balapan.

ASAS PSIKOLOGI DALAM KAWALAN DAN PEMBELAJARAN MOTOR

PENDEKATAN KLASIK

ANDAIAN-ANDAIAN PENDEKATAN PEMPROSESAN MAKLUMAT

1. Berbagai peringkat proses mental berlaku antara penerimaan rangsangan dan penghasilan respon.
2. Sekuen peringkat pemprosesan bermula dengan penerimaan rangsangan.
3. Tiap-tiap peringkat pemprosesan beroperasi hanya ke atas maklumat yang ada.
4. Di setiap peringkat, pemprosesan terjemahan ke atas maklumat yang diterima  (proses yang memakan masa berlaku)
5. Apabila proses terjemahan maklumat selesai di satu peringkat, maklumat yang telah diterjemah akan dihantar ke peringkat berikutnya.

PENDEKATAN MODEN

ANDAIAN-ANDAIAN PENDEKATAN EKOLOGI

1. Tiada proses mental yang perlu berlaku di antara penerimaan rangsangan dan penghasilan respon.
2. Pemprosesan bermula daripada penerimaan rangsangan yang releven daripada persekitaran; sistem persepsi menentukan rangsangan yang releven.
3. Setiap maklumat persekitaran mempunyai makna yang spesifik, maklumat memasuki sistem biologi secara serentak menerusi reseptor, pemprosesan berlaku secara selari.
4. Kawalan motor berlaku di peringkat periferi dan peringkat pusat menjalankan fungsi projeksi berdasarkan maklumat daripada periferi.

ASAS PSIKOLOGI DALAM KAWALAN DAN PEMBELAJARAN MOTOR

Objektif:

Pelajar dapat gambaran asas mengenai model pemprosesan maklumat dan ekologi dalam kawalan motor.

Pelajar dapat mengenalpasti komponen mejor sistem pemprosesan bagi proses kawalan motor

Pelajar dapat menjelaskan proses mental mejor bagi kawalan motor.

Pelajar dapat bezakan pendekatan pemprosesan maklumat dan ekologi dalam proses kawalan motor.

SISTEM VISUAL DAN KAWALAN MOTOR

Sistem Fokal

Makenisme kawalan  motor secara sedar yang melibatkan tahap pemprosesan maklumat yang agak tinggi

Sistem Ambient

Mekanisme kawalan motor tanpa sedar yang melibatkan tahap pemprosesan maklumat di peringkat perantaraan contohnya optical flow (aliran optik) dan visual proproception (orentasi ruang)

Sistem Ambient dan Kawalan Motor

Optical flow (Aliran Optik)

kesinambungan aliran cahaya pada retina untuk membolehkan sistem biologi menerima maklumat tentang:-

Stabiliti dan Imbangan – pengawalan postur menerusi adaptasi visual terhadap ‘form’ (bentuk).

Velositi pergerakan dalam persekitaran – dicapai menerusi perubahan yang berlaku terhadap bentuk mengikut rangka masa.

Maklumat masa (time to contect antara objek dan individu) – dicapai menerusi pengesanan perubahan saiz objek realiti kepada jasad (retina).

Sistem Ambient dan Kawalan Motor

Orentasi Ruang (visual proprioception)

Keupayaan sistem visual memberi maklumat proprioseption iaitu merujuk kepada pergerakan atau interaksi sesuatu jasad di dalam ruangnya.

Dicapai menerusi pemprosesan kadar perubahan sudut visual objektif, realitif terhadap persekitaran: -

Arah pergerakan, realitif kepada objek dalam persekitaran.

Pergerakan objek dalam persekitaran; realitif kepada posisi individu.

BIDANG RESEPTIF (receptive fields)

Kawasan pada retina di mana corak stimulus visual yang sesuai boleh merangsang (excite) atau merencat (inhibit) aktiviti neuron.

Neuron off-center (di luar kawasan sensetif)

Respon terhadap iluminasi cahaya di kawasan off-center secara hiper-polarisasi pada potensimerencat keaktifan aktiviti neuron.

Neuron on-center (di fovea –kawasan yang paling sensetif cahaya)

Respon terhadap iluminasi cahaya di kawasan on-center secara depolarisasi pada potensi membrane sel, peningkatan pada kadar aktiviti neuron.

Iluminasi - keadaan sinaran

SISTEM VISUAL

Empat proses visual mejor :

Refraksi cahaya dan pemfokusan imej ke reseptor sensori mata. (dicapai menerusi rekabentuk struktur mata)

Transduksi tenaga cahaya ke impuls saraf (dicapai menerusi proses fotokimia pada retina)

Pemprosesan saraf peringkat awal dan transmisi impuls ke otak (dicapai menerusi struktur neural retina dan saraf optik)

Pemprosesan maklumat visual dalam otak (dicapai pada beberapa pusat di korteks cereberal)

Sel-Sel Ganglion Sistem Visual :

Jenis	Ciri	Respon / Projeksi
W (libatkan reflex (VOR) –Vistabula Occulo Refleks	Sel kecil tetapi dendrit besar	Pergerakan mata dan kepala. Sistem visual primitif (Superior Colliculus - SC) yang terletak di midbrain
X	Sel sedarhana dan bidang dendrit yang kecil	Ketepatan visual Ssitem peringkat tinggi (Lateral Geniculate Nucleus - LGN)
Y	Sel besar dan bidang dendrit besar	Analisis bentuk kasar – respon kepada sasaran besar

Reseptor-reseptor Motor :

Ciri Am	Bentuk Rod	Bemntuk Kon
kuantiti pigmen foto	lebih	kurang
kadar respon	perlahan	laju
sensiviti arah	tidak sensitif	sensitif
sensiviti foto	tinggi	rendah
sensitiviti kromatik	rendah	tinggi
masa intergrasi foto	lewat	pantas

Bentuk rod

Bentuk kon

Reseptor-reseptor Foto :

Lapisan yang paling awal menerima cahaya (paling bawah). Lapisan reseptor motor mengandungi hampir 120 juta sel rod dan 6 juta sel kon.

Sel rod sangat sensetif kepada cahaya dan merupakan reseptor utama untuk pengelihatan ‘malam’.

Sel kon pula kurang sensetif terhadap cahaya,memerlukan darjah iluminasi yang tinggi. Fungsinya untuk penglihatan ‘warna’.

Rod dan kon mempunyai hubungan sinaptik secara terus dengan sel-sel reseptor. 

Sel-sel bipolar berhubung dengan sel-sel ganglion dan sel-sel ganglion menghantar maklumat visual yang relevan ke sistem visual pada CNS.

Basal Ganglia (BG)

Juga dikenali sebagai nukleus basal. Ianya terbentuk daripada struktur-struktur berikut: Nukleus Candate; Patamen dan Globus Pallides. Fungsi BG dikaitkan dengan struktur Substantia nigra (terdapat di brainstain) berkempentingan di dalam konteks kawalan pergerakan. Substantia nigra akan menghasilkan Dopamine melalui Neural Tansmitter untuk penghantaran maklumat-maklumat saraf yang diprosews bagi mengawal perherakan.

Fungsi khusus BG dalam kawalan motor diperolehi berdasarkan dapatan-dapatan kajian lesion dan rakaman aktiviti sel pada BG semasa haiwan ujikaji menghasilkan pergerakan voluntari. Walaupun Lesion pada BG didapati menjejaskan keupayaan mengawal lakuan, tetapi keupayaan pembelajaran tidak terjejas mengakibatkan sindrom seperti Parkinson dan Huntington.

BG menerima input daripada keseluruhan korteks cerebral dan cerebellum tetapi tidak mempunyai akses terus kawalan-kawalan motor. Fungsinya di dalam kawalan motor adalah kompleks (terdapat bukti bahawa BG terlibat dalam proses kognitif). Peranan BG dalam perancangan dan perlaksanaan pergerakan voluntari adalah dalam konteks memperincikan aspek-aspek spesifik lakuan seperti arah, velositi dan amplitud. BG turut berperanan  dalam menganggar penghasilan daya dan penghasilan lakuan-lakuan motor antonomus. (lakuan-lakuan yang terhasil secara automatik/kebiasaan).