Negli scorsi articoli abbiamo parlato di tecnica La tecnica e del processo di apprendimento Il processo di apprendimento della tecnica. Vediamo adesso i meccanismi di neurofisiologia che permettono il processo di apprendimento.
Alla base del processo di apprendimento troviamo la prestazione del sistema nervoso che elabora le informazioni. Questa elaborazione si basa su tre processi differenti:
- codifica e immagazzinamento delle informazioni rilevanti dal punto di vista motorio grazie alla plasticità sinaptica;
- sincronizzazione dell’attività di scarica neurale intesa come un’interazione che interessa tutto il cervello;
- valutazione interna degli eventi motori in quanto fondamento dell’ottimizzazione di una azione motoria.
La plasticità sinaptica
I meccanismi di plasticità prevedono la comparsa di nuovi siti sinaptici per aumento dell’albero dendritico, e la maturazione di connessioni esistenti. A livello morfologico abbiamo un rimodellamento della struttura degli assoni e dei dendriti (variazioni della lunghezza del dendrite o delle spine). A livello funzionale abbiamo cambiamenti della forza sinaptica dovuti ad un modificato rilascio del neurotrasmettitore o diversa risposta recettoriale.
Quando una sinapsi è molto utilizzata va incontro ad un riassestamento e potenziamento a discapito di altre (competizione sinaptica). Questo fenomeno viene chiamato potenziamento a lungo termine (PLT) e comporta il rafforzamento di una sinapsi esistente grazie al trasporto retrogrado di molecole al corpo cellulare provocando variazioni funzionali e strutturali quali l’attivazione della trascrizione genica e l’aumento della sintesi proteica.
Il potenziamento a lungo termine porta ad un immagazzinamento stabile nel tempo di unità di informazioni rilevanti.
La memoria
La memoria è indispensabile in tutti i processi di apprendimento in quanto qualsiasi modificazione del comportamento si basa su una valutazione comparativa, una classificazione e una nuova programmazione. Il processo di apprendimento e la formazione della memoria sono influenzati da determinati neurormoni che provocano rinforzi positivi o negativi (peggiorano l’effetto dell’apprendimento). Tra i rinforzi positivi troviamo peptidi che provengono dall’ipofisi (ACTH, α-MSH e vasopressina).
I fattori evidenziati come rinforzo positivo o negativo sono la lode, il rimprovero lo stress e l’attenzione. Questi fattori agiscono favorendo o impedendo lo svolgimento dei processi di sintesi.
La sincronizzazione dell’attività di scarica di cellule nervose distribuite nelle varie zone dell’encefalo ma che cooperano per una determinata funzione, rende possibile una adeguata interazione relativa al compito di movimento.
Circuito riverberante
Un circuito riverberante è un circuito nel quale più neuroni sono connessi tra loro per garantire il ritorno dell’impulso nervoso alle cellule che lo hanno originato. Questo circuito permette la conservazione dell’informazione mediante l’acquisizione della memoria. All’inizio di un processo di apprendimento per provocare gli stimoli necessari per la formazione della memoria i flussi di eccitazione percorrono più volte i circuiti.
In base a quanto appena scritto possiamo definire l’apprendimento motorio e della tecnica come la formazione e la fissazione di circuiti neuronali che vengono immagazzinati per un tempo più o meno lungo e quindi sono richiamabili. Disapprendere implica la scomparsa di un circuito di movimento. Cambiare quanto appreso significa sostituire un circuito consolidato con un altro che può essere simile al primo ma è comunque nuovo.
La valutazione interna
La capacità di percepire azioni sportive e di distinguere le azioni importanti da quelle irrilevanti fa parte del processo di apprendimento di un sistema motorio capace di adattarsi e migliorarsi.
Per migliorare i movimenti gli atleti devono essere in grado di percepire le azioni motorie e valutarne la qualità. Questo richiede un sistema interno di valutazione, che è regolato dal sistema dopaminico. La dopamina è un neurotrasmettitore legato ai meccanismi motivazionali, di desiderio, di apprendimento e di attenzione.
La funzione valutativa del sistema dopaminico fa si che l’intensità della scarica dei neuroni dopaminici aumenti quando il risultato di una azione è migliore di quanto atteso.
Per riassumere possiamo dire che affinché si formino rappresentazioni interne del movimento sono importanti i processi di plasticità sinaptica, di sincronizzazione di insiemi di neuroni e la valutazione dopaminergica.
Effetti di economicizzazione del gesto
Il processo di apprendimento può dirsi concluso quando una tecnica sportiva o un gesto motorio può essere eseguito automaticamente senza che l’attenzione sia coscientemente diretta sul gesto.
Durante il processo di apprendimento si produce un’attività cerebrale sempre più finalizzata, economica ed indipendente dall’attenzione. Per questo motivo un atleta di elevata qualificazione quando esegue tecniche sportive si stanca meno di un atleta principiante.
L’economia del gesto porta ad un minor impiego di energia metabolica e cerebrale e quindi ad un livello più elevato di resistenza all’affaticamento. A livello neurologico questi meccanismi di “risparmio energetico” si traducono in:
- minore attivazione corticale sia prima che durante l’esecuzione del movimento;
- diminuzione dell’attivazione cerebrale bilaterale a favore di quella monolaterale, con preferenza verso la metà dominante;
- esclusione dei processi cognitivi irrilevanti;
- minor coinvolgimento dei centri associativi;
- minor tempo di avvio dell’azione motoria dovuta alla sollecitazione di un minor numero di legami sinaptici;
- diminuzione del bisogno di energia cerebrale con il crescente miglioramento dei relativi processi di apprendimento.