روانشناسی هاشملو

«ادراک» ناظر است بر فرایندهای شناختی که به درون داد حسی نظم ، شکل و معنا می دهند . ادراک یک فرایند روان شناختی است که کنش اجرایی بر درون داد حسی دارد . «مهارت های ادراکی و حرکتی» به عنوان فعالیت های فیزیکی دارای هماهنگی در مهارت های حرکتی و ادراکی تعریف می شوند . برای مثال ، تکلیفی که از کودک ترسیم یک مربع را طلب می کند ، مستلزم توانایی درک ارتباطات بین خطوط مربع و فعالیت حرکتی هماهنگ در ترسیم شکل است . اغلب فعالیت های حرکتی و جسمانی نیازمند نوعی هماهنگی یا یکپارچه سازی این دو واکنش اند . مهارت های حرکتی ظریف ( Fine Motor Skills ) و درشت ( Gross Motor Skills ) بنیاد مهارت های ادراکی – حرکتی اند . مهارت های ادراکی – حرکتی بر پایه توانایی های اساسی ادراکی استوارند . به کودکی بیندیشیدکه با تعدادی بلوک در حال ساختن یک برج است . کودک باید بلوک ها را به شیوۀ سه بعدی ادراک کند و از مهارت های حرکتی ظریف و درشت برای دستکاری بلوک ها چنان استفاده نماید که بر روی یکدیگر قرار گیرند . برج باید ساختاری عمودی داشته باشد . برای تکمیل چنین تکلیفی کودک باید قادر به یکپارچه سازی مهارت های حرکتی ظریف و درشت باشد . در این زمینه مهارت های ادراکی – دیداری و مهارت های حرکتی ظریف باید در هم ادغام شوند (کله ، چان ؛ ترجمه ماهر ، ۱۳۷۲).

ادراک حرکت

ادراک حرکت فرایند استنتاج سرعت و جهت عناصر در یک صحنه بر اساس ورودی‌های بصری، ویستیبولار و proprioceptive است. اگر چه این فرایند برای اکثر ناظران صریح به نظر می‌رسد، اما ثابت شده‌است که مشکل دشواری از دیدگاه محاسباتی است و توضیح آن از نظر پردازش عصبی بسیار دشوار است.

ادراک حرکت توسط بسیاری از رشته‌ها، از جمله روانشناسی (یعنی ادراک بصری)، مغز، نوروفیزیولوژی، مهندسی، و علوم رایانه مورد مطالعه قرار گرفته‌است.

سیر تاریخی پژوهش های دیداری- حرکتی

بعضی از پژوهشگران در مطالعه مغز دریافتند که ویژگی های بعضی از کودکان عقب ماندۀ ذهنی مانند افراد بزرگسالی است که آسیب مغزی ( Brain damage ) دیده اند . به نظر آنها مشکلات دیداری و حرکتی بر رفتار و پیشرفت تحصیلی افراد تأثیر می گذارد . در این دیدگاه اعتقاد بر این است که چون مهارت های دیداری و حرکتی قبل از مهارت های شناختی سطوح بالا صورت می گیرد ، برنامه های جبرانی باید با هدف بهبود مهارت های دیداری ، ادراکی و حرکتی طراحی شوند . اگر چه این مفروضه ها بسیار سؤال برانگیز بودند ولی پایه و اساس بسیاری از پژوهش های امروزی را بنا نهاده اند . به همین دلیل در اینجا به مهم ترین آنها اشاره می شود .

کورت گلداشتاین ( Kurt Goldstein ) اظهار داشت که نابهنجاری های مغز می تواند رفتار انسان را تغییر دهد . به نظر او الگوهای رفتار نامعمول از «پردازش ناقص اطلاعات دیداری» ( Defective processing of visual information ) و واکنش فرد به «خطاهای ادراکی» ( Misperceptions ) ناشی می شود . گلداشتاین (۱۹۴۲،۱۹۳۶) سربازان آسیب دیدۀ مغزی در جنگ جهانی اول را مطالعه کرد . او شش ویژگی رفتاری این سربازان مجروح را شناسایی نمود :

• پاسخ دهی اجباری به محرک ها ( Forced responsiveness to stimuli ) : آنها به راحتی در مقابل اشیاء و افراد اطراف خود ، سر و صدا و حرکت در محیط دچار حواس پرتی می شدند .
• ابهام شکل - زمینه ( Figure-ground confusion ) : آنها فاقد توانایی تمییز اصل و فرع بودند و در تمایز بین شکل و زمینه با مشکل مواجه می شدند .
• درجاماندگی : رفتارهای آنها بسیار تکرار شونده بود و به بسیاری از محرک ها پاسخ های مشابهی می دادند .
• بیش فعالی : مدت زمان توجه آنها اندک بود و فعالیت های حرکتی بدون هدف داشتند .
• واکنش فاجعه آفرین ( Catastrophic reaction ) : این سربازان هنگامی که با مشکل مواجه می شدند ، قادر نبودند هیجان های خود را کنترل کنند و بر خلق وخوی خود تسلط داشته باشند ، انجام فعالیت های هدف دار و خلاق برای آنها مشکل بود .
• موشکافی ( Meticulousness ) : این سربازان به دلیل داشتن درون دادهای بسیار زیاد در دنیایی مبهم توأم با ادراک نادرست زندگی می کردند . آنها جدول زمان بندی برنامه های خود را با وسواس زیاد طراحی و اجرا می کردند .

هاینز ورنر ( Heinz Werner ) و همکارانش به کودکان عقب مانده ذهنی آموزش می دادند . آنها در حین آموزش به این کودکان متوجه شدند که آنها در یادگیری ، راهبردهای بسیار متفاوتی را به کار می برند و بنابراین به برنامه های جبرانی متفاوتی نیاز دارند . آنها براساس مشاهدات دقیق خود در طی آموزش دریافتند که مشاهدۀ عملکرد کودکان در زمان انجام تکلیف در مقایسه با نمره های کلاسی ، به طراحی برنامه های جبرانی کمک بیشتری می کند . به نظر آنها بعضی از کودکان توانایی سازماندهی مطالب را دارند در حالی که بعضی دیگر فاقد این توانایی هستند . روش پردازش اطلاعات نیز در افراد مختلف ، متفاوت است . بعضی به روش کلی و بعضی دیگر با روش تحلیلی (توجه به جزئیات) اطلاعات را پردازش می کنند . برای هر یک از الگوها برنامه های متفاوتی مناسب است و نمی توان دستورالعمل واحدی برای همه به کار برد.

ورنر و استراوس ( Werner & Strauss ) ، شباهت میان رفتارهای کودکانی را که عقب مانده ذهنی تلقی می شدند با بزرگسالان دچار آسیب مغزی بررسی کردند . به نظر آنها آسیب مغزی می تواند توجیه کنندۀ این رفتارهای مشابه باشد ، به همین دلیل ، آنها این کودکان را « عقب ماندۀ برون زاد ( Exogenously retarded ) » نامیدند ، چرا که فرض بر این بود که آسیب مغزی از منابع خارجی (قبل ، درطی و پس از تولد) ناشی شده است (شکوهی یکتا ، ۱۳۸۵، ص۲۹-۲۸) .

بقیه کودکانی که دراین گروه جای نمی گیرند نیز « عقب مانده درون زاد ( Endogenously retarded ) » نام گرفتند ، چرا که فرض بر این بود که مشکل آنها از ویژگی های درونی مانند ساختار مغز و ژن ها ناشی شده است . این دو گروه از نظر رفتار و راهبردهای حل مسئله کاملاً متفاوت بودند . ورنر و استراوس در مطالعات بالینی و پژوهش های آزمایشی خود دریافتند که ناهنجاری های ادراکی از ویژگی های کودکان عقب مانده ذهنی محسوب می شود و کودکانی که مشکلات ادراکی دارند ، از نظر مغزی دچار آسیب هستند . ورنر و استراوس در بررسی مشکلات عصب شناختی تمایل داشتند که از شواهد رفتاری استفاده کنند نه از شواهد پزشکی ، زیرا به این روش انتقادهای بسیاری وارد شده بود . به نظر آنها مشاهده و بررسی کارکردهای افرادی که در ظاهر ، ناتوانی یکسانی دارند ، می تواند تفاوت های آنها را آشکار سازد . آنها در واقع بر تفاوت های فردی در پردازش اطلاعات و چگونگی حل مسئله تأکید داشتند . بررسی های ورنر موجب علاقه مندی سایر پژوهشگران به بررسی علل ناتوانی های یادگیری شد (اسمیت ، ۱۹۹۴) .

استراوس و ورنر پس از بررسی مشکلات یادگیری کودکان به طراحی مواد آموزشی و برنامه های ویژه برای آنها پرداختند . فعالیت های استراوس و همکاران او تأثیر بسیار زیادی بر برنامه های آموزشی دانش آموزان با ناتوانی یادگیری گذاشت ( استراوس و کپارت ( Strauss & Kephart ) ۱۹۵۵، استراوس و لتینن ( Strauss & Lehtinen ) ،۱۹۴۷) .آنها با بررسی هایی که در مورد هوش بهر کودکان عقب مانده داشتند ، دریافتند که اگر زمینه را برای کاهش بیش فعالی و حواس پرتی دانش آموزان فراهم کنند ، مهارت های رفتاری و سازماندهی ذهنی ، مفهومی و ادراکی آنها افزایش می یابد (استراوس و لتینن ، ۱۹۴۷).

استراوس و همکاران برای کاهش بیش فعالی و حواس پرتی دانش آموزان ، فعالیت های حرکتی را در کنار تکالیف درسی به کار بردند . برای مثال ، هنگام آموزش اعداد از دانش آموزان می خواستند در حالیکه به شمارش عدد مورد نظر مشغول هستند ، گل میخ هایی را در تختۀ مخصوص قرار دهند . آنها برای آموزش خواندن نیز از تصاویر مربوط به محتوای درس استفاده کردند . به نظر آنها تغییر در محیط نیز به کاهش حواس پرتی کودکان می انجامد ، برای مثال ، قرار دادن آنها در کلاس هایی که دانش آموز کمی دارد ، عدم استفاده زیاد از وسایل تزیینی در کلاس ، قرار دادن میز و نیمکت ها به گونه ای که پنجره پشت سر دانش آموزان واقع شود و مانند آن . اگر چه استراوس و همکاران بر نقش ویژگی های دیداری- ادراکی در یادگیری تأکید کرده بودند ، ولی آموزش را نباید تا حل مشکلات ادراکی به تعویق انداخت . از روش های آموزش ویژه می توان به منظور جبران مشکلات ادراکی استفاده کرد . برای مثال برای تشخیص شکل از زمینه می توان شکل را با بهره گرفتن از مدادهای شمعی پررنگ ترسیم کرد ، حروفی که با هم شباهت دارند را با رنگ های متفاوت نوشت و در یک زمان تنها یک مسئله را طرح کرد و مورد توجه قرار داد . استراوس (۱۹۴۳) اظهار کرد ، اگر روش های یادگیری در مورد دانش آموزانی که در یادگیری مشکل دارند به طور انفرادی به کار روند در کوتاه مدت به پیشرفت های تحصیلی برجسته منجر می شوند .

نیوول کپارت به آموزش مهارت های ادراکی – حرکتی ( Perceptual-motor ) دانش آموزان با مشکلات یادگیری پرداخت . او این مهارت ها را به کودکان با آسیب مغزی و هوش بهنجار نیز آموزش داد . او ویژگی ها و نیازهای آموزشی آنها و وجه تمایز آن با کودکان بدون آسیب مغزی را توصیف نمود . به نظر کپارت چگونگی رشد ادراکی و حرکتی فرد ، پایه و اساس یادگیری مفهومی ، زبان و رفتار را تشکیل می دهد . به نظر او ، رشد حرکتی قبل از رشد ادراکی صورت می گیرد . اگر فردی نتواند سمت راست و چپ بدن خود را از هم تشخیص دهد در تمایز حروفی که از نظر جهت با یکدیگر تفاوت دارند با مشکل مواجه می شود .

راچ و کپارت ( Roach & Kephart ) (۱۹۶۶) در یک زمینه یابی به شناسایی کودکانی پرداختند که در توانایی های ادراکی – حرکتی مربوط به اکتساب مهارت های تحصیلی در چارچوب آموزش عادی مشکل داشتند . سپس آنها کودکان مشکل دار را با در نظر گرفتن اهدافی همچون موازنه ( Balance ) و هماهنگی ( Coordination ) و کنترل حرکت چشم ، هماهنگی چشم و دست و ادراک دیداری آموزش دادند . از آنجایی که این کودکان نیازهای گیج کننده و متفاوتی داشتند ، کپارت آنها را دیر آموز ( Slow learner ) نامید و در یک طبقه مجزا قرار داد . به مفروضه های کپارت در زمینه آموزش دیداری – حرکتی انتقادهای بسیاری شده است ، ولی نباید فراموش کرد که او زمینه پژوهش های بسیاری را در مورد رابطه میان رشد حرکتی- ادراکی و تحصیلی فراهم آورد (شکوهی یکتا ، ۱۳۸۵، ص۳۱) .

ماریان فراستیگ ( Marianne Frosting ) نیز فعالیت های بسیاری در مورد آموزش افراد با ناتوانی یادگیری انجام داد . به نظر او مشکل در رشد ادراکی به مشکلات یادگیری منجر می شود و بیشترین یادگیری از طریق بینایی صورت می گیرد به همین دلیل نارسایی عصب شناختی ممکن است به بروز مشکلات یادگیری بسیاری بینجامد (فراستیگ و هورن ( Frostig & Horne ) ، ۱۹۶۴) .

فراستیگ و همکاران آزمونی را برای اندازه گیری رشد دیداری – ادراکی طراحی کردند و آن را « آزمون تحولی ادراک دیداری ( Developmental Test Of Visual Perception ) » نامیدند . یافته های آنها دلالت بر این داشت که کودکان با آسیب عصب شناختی در سطوح خاصی از ادراک دیداری مشکل دارند . فراستیگ و هورن (۱۹۶۴) برنامه ای را برای آموزش «مهارت های حرکتی درشت» به افراد با نارسایی ادراکی طراحی کردند . آنها اظهار کردند که این برنامه ها بر بهبود مهارت های تحصیلی تأثیر داشته اند . برنامه های فراستیگ تا سال ۱۹۷۰ در سطح گسترده ای استفاده می شد .

لارسن و هامیل ( Larsen & Hammill ) (۱۹۷۵) روایی آزمون فراستیگ را زیر سؤال بردند . البته فراستیگ همواره بر کاربرد توأم با احتیاط برنامه و آزمون خود تأکید کرده بود . به نظر او با بهره گرفتن از نمره های آزمون او به تنهایی نمی توان نیازهای آموزشی و ویژگی های کودکان را شناخت . او همچنین تفاسیر نادرست آزمون ها را مورد توجه قرار داده است و برنامه مناسب را بر عوامل متعددی نظیر آموزش فرد در گذشته ، محیط اجتماعی ، علایق ، توانایی ها ، نگرش ها ، خلق و خو و نقاط ضعف مبتنی دانسته است (فراستیگ ، ۱۹۶۷) .

نظریه پردازان ادراکی – حرکتی توجه خود را بر ادراک مختل شده و رشد حرکتی تأخیر یافته به عنوان علل احتمالی مشکلات یادگیری متمرکز کرده اند . در میان این گروه ، تأکید بر اختلالات حرکتی و ادراکی مبتنی بر مشکلات مغزی بود ، زیرا مشکلات مغزی و دستگاه عصبی مرکزی ، علت اصلی و اساسی دشواری های یادگیری تلقی می شد . تشخیص اینکه برخی کودکان که به آنان برچسب «عقب مانده» خورده بود ، در واقع به خوبی قادر به انجام برخی کارها بودند و در عین حال در انجام تکالیف مبتنی بر ادراک به طور کامل ناتوان بودند ، منجر به افزوده شدن برچسب ها در کوشش برای نشان دادن رابطۀ بین یادگیری مبتنی بر مغر و دشواری در دروس مدرسه ای شد . کودکانی که در رونویسی مطالب تختۀ سیاه کلاس دشواری داشتند ، یا کودکانی که اغلب حروف ، کلمات ، و اعداد را وارونه می نوشتند ، و نمی توانستند به درستی یک طرح هندسی را بازآفرینی کنند ، به عنوان کسانی قلمداد شدند که دارای دشواری های ادراکی – حرکتی هستند . برچسب هایی از قبیل آسیب دیدۀ مغزی ، اختلالات کارکرد دستگاه عصبی مرکزی ، و اختلال کارکرد جزیی مغز بین نظریه پردازان این گروه کاملاً رایج بود . این تأکید بر ادراک مبتنی بر مغز تأکید کنونی بر مشکلات یادگیری ناشی از وارونه کردن حروف یا کلمات ، و همین طور مشکلات یادگیری مبتنی بر دشواری هایی در نوشتن را توجیه می کند (کریمی ، ۱۳۸۷) .

مؤلفه های ادراکی – حرکتی

فعالیت های حرکتی برحسب کیفیت های ادراکی- حرکتی که می بایست ارتقا یابند ، یعنی ؛ آگاهی فضایی ، آگاهی جهت یابی و آگاهی زمانی دسته بندی می شوند . در حقیقت فعالیت هایی طراحی شده که برای ارتقا این توانایی ها در برنامه های منظم تربیت بدنی مورد استفاده قرار می گیرد . اما نخستین هدف کسب مهارتهای حرکتی به جای اکتساب ادراکی – حرکتی است . توسعه و پالایش جهان فضایی و جهان زمانی کودکان دو عامل اصلی در برنامه های آموزش ادراکی – حرکتی است به نظر می رسد در این مورد توافق عمومی وجود دارد . لیکن کیفیات ادراکی حرکتی زیر از جمله مهمترین آنها به شمار می رود که بایستی در کودکان تقویت گردد :

الف) آگاهی بدنی

واژه آگاهی بدنی اغلب در رابطه با واژه هایی چون : تصور بدنی و طرحواره بدنی به کار می رود . هر واژه نسبت به توسعه ظرفیت یک کودک به تمایز دقیق میان اجزای بدن اطلاق می شود . توانایی تمایز میان اجزا بدن و کسب آگاهی بیشتر از ماهیت بدن در سه حوزه رخ می دهد . نخست دانش اجزا بدن است ، آگاه شدن دقیق از اینکه هر جز در چه جایی نسبت به دیگر اعضا قرار دارد . دوم اطلاع از اینکه هر جز چه کاری می تواند انجام دهد . این امر به توسعه بازشناسی کودک از چگونگی اجزای بدن در یک عمل خاص اطلاق می شود . سوم آگاهی از حرکت مؤثر اجزا بدن است . این امر به توانایی بازشناسی اجزا بدن برای یک عمل حرکتی ویژه و انجام دادن یک تکلیف حرکتی اطلاق می شود .

ب) تصویر بدنی

این تصویر با تصویر درونی شده ای که یک کودک از بدن خود دارد و اندازه مطابقت با واقعیت آن تصویر مرتبط است . ادراک فرد از قد ، وزن ، شکل و ویژگی های فردی در خصوص چگونگی مقایسه فرد با دیگران اثربخش است . ایجاد یک تصویر بدنی واقع گرایانه در کودکی و پس از آن اهمیت دارد .

ج) آگاهی فضایی

آگاهی فضایی از مؤلفه های اساسی رشد ادراکی- حرکتی است که ممکن است به دو مقوله تقسیم شود :

• آگاهی از مقدار فضایی که توسط بدن اشغال می شود و ۲- توانایی مؤثر بدن در فضای خارجی .
• آگاهی از مقدار فضایی که بدن اشغال می کند و ارتباط بدن با شیء خارجی ممکن است از طریق فعالیت های حرکتی متنوع رشد یابند .

د) آگاهی جهت یابی

از جمله حوزه هایی است که مورد توجه بسیاری از معلمین مدارس است . به واسطه آگاهی جهت یابی کودکان قادر به ارائه ابعاد شیء در فضای خارجی می شوند . مفاهیم چپ- راست ، بالا- پایین ، سر – ته ، داخل- خارج و مقابل- عقب از طریق فعالیت های حرکتی که بر جهت تأکید دارند ارتقاء می یابد (گالاهو ، اوزمون ؛ ترجمه بهرام و شفیع زاده ، ۱۳۸۴ ) .

آگاهی جهت یابی معمولاً به دو مقوله برتری جانبی و جهت شناسی تقسیم می گردد :

• برتری جانبی : به آگاهی یا احساس درونی برای ابعاد مختلف بدن با توجه به مکان و جهت اطلاق می شود . کودکی که مفهوم برتری جانبی وی به قدر کافی رشد یافته برای تعیین جهت شیء نیازی به تکیه روی نشانه های خارجی ندارد .
• جهت شناسی : برون نمایی خارجی برتری جانبی است و آن دادن بعد به اشیاء در فضا می باشد . جهت شناسی برای والدین و معلمین امری بسیار مهم است زیرا از جمله مؤلفه پایه ای برای چگونگی یادگیری خواندن است . کودکانی که جهت شناسی کاملی در آنها ایجاد نگردیده اغلب در تشخیص حروف الفبایی دچار مشکل می شوند .

ه) آگاهی زمانی

آگاهی زمانی بطور پیچیده ای با تکامل هماهنگ سیستم های مختلف عضلانی و واسطه های حسی مرتبط است . واژه های هماهنگی چشم- دست و چشم – پا سالهاست برای منعکس نمودن ارتباط درونی این فرایندها استفاده شده اند . ما به فردی که ابعاد زمانی وی بخوبی رشد یافته ، هماهنگ می گوییم . فردی که چنین بعدی در او بطور کامل ایجاد نشده ، به عنوان خام حرکت یا ناشی نامیده می شود ( گالاهو ، اوزمون؛ ترجمه بهرام و شفیع زاده ، ۱۳۸۴، ص۱۹۰)

مهارت حرکتی کودکان

کودکان از زمان تولد بطور مرتب با محیط در تعامل می باشند . بهبود توانایی های ادراکی با حرکت امکان پذیر است . در واقع هر دو عامل به هم وابسته می باشند . به همین دلیل است که دو واژه حرکتی ، ادراکی همیشه با هم بیان می گردند و این بدین معنی است که حرکت مؤثر و مناسب بستگی به درک محیط و بهبود توانایی های ادراکی بستگی به حرکت دارد . بخش بسیار مهمی از رشد ادراکی در دوران های اولیه زندگی کودک از طریق خزیدن ، غلت زدن ، نشستن ، چهار دست و پا رفتن ، ایستادن به کمک اشیاء ، نهایتاً راه رفتن ، دویدن ، گرفتن و ضربه زدن می باشد . چنانچه که محققان معتقدند قابلیت های بالای حرکتی و جسمانی و اجرای روان و زیبای مهارت های حرکتی پیچیده در نوجوانی و جوانی مستلزم رشد توانایی های حرکتی در دوران کودکی است (مشرف جوادی ، ۱۳۷۹) .

رشد جسمی و حرکتی کودکان دارای ویژگی هایی است که چند نمونه از آنها عبارتند از :

• رشد جسمی و حرکتی یک کودک تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند عوامل ژنتیکی ، وضعیت تغذیه ، شرایط عمومی بدن و نیز فرصت برای حرکت و تمرین های ورزشی قرار می گیرد .
• رشد حرکتی به صورت یک الگوی قابل پیش بینی جریان دارد و در حالی که توالی رشد هر کودک در طی عبور از مراحل رشد حرکتی تقریباً ثابت است ، اما میزان و نحوۀ رشد او در هر یک از مراحل از کودکی به کودک دیگر متفاوت است و هر کودک از جدول زمانی خود پیروی می کند .
• تربیت ویژه یا محرکات خاص به بهبود کیفیت مهارت های کسب شده کمک می کند و این تنها در صورتی است که کودک به مرحله لازم و آمادگی جسمی رسیده باشد .
• سال های اولیه کودکی ، مرحلۀ ایده آلی برای یادگیری مهارت های حرکتی را تشکیل می دهد ؛ زیرا بدن کودکان در این مرحله مستعدتر از بدن نوجوانان و بزرگسالان است و در نتیجه یادگیری مهارت ها آسانتر است (کول ؛ ترجمۀ مفیدی ، ۱۳۸۷) .

الیسون و جنکیس ( Eliason & Jenkins ) (۱۹۸۶) ، اعتقاد دارند که مربیان کودکان پیش دبستانی نیاز دارند که مهارت های حرکتی کودکان را مورد توجه قرار دهند ، به همین منظور مهارت های حرکتی را به دو دسته تقسیم کرده اند : ۱- مهارت های حرکتی درشت ۲- مهارت های حرکتی ظریف ( جوانی هوی ( Joanne Hui ) ، ۲۰۰۴) .

مهارت های حرکتی درشت

نوزاد انسان روند رشدی مشخصی را از بدو تولد دنبال می کند . همزمان با رشد کودک و بلوغ سیستم اعصاب مرکزی ، مهارت های حرکتی درشت از سمت سر به پا در حال رشد می باشند . مهارت های حرکتی درشت با ترتیب و نظم ویژه ای رشد می یابند . این مهارت ها در صورتی نمایان می شوند که تعادل ، هماهنگی و کنترل وضعیتی کودک رشد یافته باشد و رشد این دسته از مهارت ها نیز به نوبه خود مستلزم حرکت بدن در تمامی جهت ها است . تمایل کودک به گرفتن اشیاء و کشف محیط اطرافش ، انگیزۀ اولیه ایست که منجر به رشد مهارت های حرکتی درشت می شود . به دنبال بروز هر گونه آسیب و یا اختلالی ، عملکرد حرکتی کودک آسیب می بیند و در این صورت نخواهد توانست ، توالی و ترتیب رشدی را آنچنان که ما از آن مطلع هستیم دنبال نماید . مهارت حرکتی ، عملکردی است که عضلات بدن انسان را به حرکت وامی دارد . مهارت های حرکتی درشت ، عضلات بزرگتر مثل عضلات ناحیۀ بازو ، ساق و یا مچ پا را درگیر می کند و یا کل بدن را به حرکت وا می دارد ، مثل حرکت چهاردست و پا رفتن و یا پریدن که همگی مهارت های حرکتی درشت محسوب می شوند (فرهبد ، ۱۳۸۲) .

مهارت های حرکتی ظریف

مهارت های حرکتی ظریف شامل عضلات کوچک است . هماهنگی حرکتی ظریف ، هماهنگی دست ها و انگشت ها و چالاکی حرکات عضلات زبان و گفتار را دربرمی گیرد . کودکان وقتی یاد بگیرند اشیای کوچکی نظیر دانه های تسبیح یا تکه های غذا را بردارند ، چیزهایی را با قیچی ببرند ، مداد شمعی و مداد را در دست بگیرند و از آن استفاده کنند و با قاشق و چنگال غذا بخورند مهارت های حرکتی ظریف را کسب کرده اند . آنها به فرصت های زیادی برای ساختمان سازی با مکعب ها ، بازی با اسباب بازی های کوچک ، به نخ کشیدن مهره ها ، بستن دگمه و پیچیدن و کوبین اشیاء نیاز دارند (لرنر ؛ ترجمۀ دانش ، ۱۳۸۴) .

مهارت های حرکتی درشت و ظریف ، لازم و ملزوم یکدیگر هستند . زیرا انجام بسیاری از فعالیت ها به هماهنگی هر دو نوع آنها بستگی دارد . رشد مهارت های حرکتی ظریف در کودکان از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است . هر کودکی به منظور دستکاری ( Manipulate ) و بازی با اسباب بازی ها ، باید بتواند از دست هایش استفاده کند و باید مهارت های خودیاری ( Self- Help skills ) از قبیل خوردن ، لباس پوشیدن را کسب نماید . کودکانی که از حواس پنجگانه طبیعی برخوردار هستند از همان دوران طفولیت محیط پیرامون خود را کشف می کنند . آنها می آموزند که چگونه حرکات چشم و دست خود را با یکدیگر هماهنگ کنند . بدین ترتیب در مدت زمان کوتاهی به دستکاری تعداد زیادی از اسباب بازی ها و وسایل پرداخته و از دست هایشان به خوبی استفاده می کنند . مهارت های حرکتی ظریف ، (از قبیل خط نابینایان ، نوشتن ،خوردن ، پوشیدن و…) در چهار مهارت اصلی خلاصه می شوند . این چهار مهارت عبارتند از ؛ ۱- چنگ زدن ( Grasping objects ) ۲- دست یابی ( Reaching ) ۳- رهایش ( Release ) ۴- چرخاندن مچ در جهات مختلف (فرهبد ، ۱۳۸۲) .

کاستی های حرکتی ظریف اشکالی است که مانع سازندگی کودک خردسال می شود . اکثر مهارت های مقدماتی نوشتن و نیز بسیاری از مهارت های اولیه خواندن به توانایی اجرای صحیح حرکت های ظریف بستگی دارد . حتی درست گرفتن مداد ، می تواند برای برخی کودکان کار دشواری باشد (والاس ، مک لافلین ؛ ترجمه منشی طوسی ، ۱۳۷۶) .

ادراک دیداری کودکان

درصد بالایی از یادگیری در کودک از طریق کانال دیداری انجام می گیرد و چنانچه درک دیداری که بین سنین ۵/۳ تا ۵/۷ سالگی اتفاق می افتد ، تأخیر داشته باشد موجب به وجود آمدن بعضی از آسیب های شناختی خواهد شد و برای جبران رفتارهای ادراکی – بینایی و ادراکی – حرکتی در کودک که به موقع شکل نگرفته است باید بازتاب ها و فعالیت هایی تدارک دید تا کمبودها را بتوان به نوعی جبران کرد (سیف ، ۱۳۷۵) .

ادراک دیداری نقش عمده ای در یادگیری تحصیلی ، به ویژه در خواندن دارد . دانش آموزان در انجام دادن تکالیفی که مستلزم تمایز حروف و واژه هاست دچار مشکل می شوند ؛ همان طور که در انجام دادن تکالیفی که شامل اعداد ، طرح های هندسی و تصاویر است . در پهنۀ گستردۀ ادراک دیداری ، چندین مهارت فرعی را نیز می توان مشخص کرد .

1. تمایز دیداری : تمایز دیداری به توانایی تشخیص تفاوت یک شیء با دیگری اشاره دارد . در آزمون آمادگی پیش دبستانی ، به طور مثال ، ممکن است از کودک بخواهند خرگوشی را که یک گوش دارد بین خرگوش هایی که دو گوش دارند ، پیدا کند . یا ، از او می خواهند با نگاه کردن حروف «ب» را از «پ» متمایز کند ، که کودک باید تعداد نقطه ها را در هر یک از حروف تشخیص دهد . مهارت در جور کردن حروف ، واژه ها ، اعداد ، تصاویر ، طرح ها و شکل ها نمونۀ دیگری از تکالیف تمایز دیداری است . توانایی افتراق حروف و واژه ها به صورت دیداری در یادگیری خواندن بسیار ضروری است . کودکانی که در سنین پیش دبستانی می توانند حروف را تشخیص دهند ، عملکردشان در خواندن بهتر خواهد بود .
2. تمایز شکل – زمینه : تمایز شکل – زمینه به توانایی تشخیص یک شکل از زمینه ای که آن را احاطه کرده است ، اشاره می کند . دانش آموزی که در این زمینه نقص داشته باشد نمی تواند بر موردی که از او خواسته می شود تمرکز کند و آن را از زمینۀ دیداری تفکیک نماید . نتیجه اینکه حواس این دانش آموز را محرک های نامربوط پرت می کند .
3. بندش دیداری : بندش دیداری تکلیفی است که در آن فرد به بازشناسی یا تشخیص شیئی می پردازد که به طور کامل ارائه نشده است . به طور مثال ، کسی که در خواندن مهارت دارد می تواند یک سطر چاپی را که نیمۀ بالایی کلمه هایش پوشیده شده است بخواند . با این کار از شکل حروف آن قدر باقی می ماند که خواننده با تکمیل (بندش) دیداری آن سطر را بخواند .
4. روابط فضایی : روابط فضایی به ادراک حالت شی ء در فضا اطلاق می شود . کودک باید مکان شی ء یا یک نماد (حروف ، واژه ها ، اعداد یا تصاویر ) و رابطۀ فضایی آن شی ء را با اشیایی که آن را احاطه کرده اند بازشناسی کند . در خواندن ، به طور مثال ، کلمه ها باید همچون عناوین جداگانه ای که فضا آنها را احاطه کرده است درک شوند . برای یادگیری ریاضیات توانایی های مربوط به روابط فضایی از اهمیت ویژه ای برخوردار است .
5. تشخیص اشیا و حروف : تشخیص اشیا توانایی بازشناسی ماهیت اشیا به هنگام مشاهدۀ آنهاست . این توانایی شامل بازشناسی حروف الفبا ، اعداد ، واژه ها ، شکل های هندسی (نظیر مربع) ، اشیا (نظیر گربه ، چهره یا اسباب بازی) است . این مسئله روشن شده است که توانایی کودکان کودکستانی در تشخیص حروف ، اعداد و طرح های هندسی می تواند شاخص پیش بینی کنندۀ مطمئنی برای پیشرفت خواندن آنها باشد (لرنر ؛ ترجمه دانش ، ۱۳۸۴) .

مهارت های هماهنگی دیداری کودکان

مهارت های هماهنگی دیداری یکی از سه مهارت در پردازش ادراک دیداری است . این توانایی به ما کمک می کند که اطلاعات را با اطلاعات دیگر حواسمان و یا با دیگر اطلاعات دیداری هماهنگ سازیم .

1. هماهنگی دیداری – دیداری ( Visual – Visual Integration ) : این مهارت ممکن است ناآشنا باشد ، اما هماهنگی دیداری – دیداری وجود دارد ، و زمانی رخ می دهد که چندین مهارت دیداری با یکدیگر هماهنگ شوند . مثلاً اگر به کودک یک کلمۀ جدید برای یادگیری ارائه شود و او این کلمه را با تصویری در ذهن خود جور کند ، این به کودک کمک خواهد کرد که معنی آن کلمه را به خاطر آورد . مثلاً اگر در آموزش زبان انگلیسی به او کلمۀ «Cat» یاد داده شود و او تصویر یک گربه را در ذهن خود مجسم کند ، به راحتی خواهد توانست معنی کلمه «Cat» را به خاطر آورد . این مثالی از هماهنگی دیداری – دیداری است .
2. هماهنگی دیداری – شنیداری ( Visual – Auditory Integration ) : که مستلزم هماهنگی بین اطلاعات شنیداری و دیداری است
3. هماهنگی دیداری – حرکتی : هماهنگی دیداری – حرکتی عبارت است از هماهنگ ساختن مهارت های ادراک دیداری با فعالیت های حرکتی درشت و فعالیت های حرکتی ظریف . به عبارت دیگر ، این مهارت به معنای هماهنگ ساختن درون داد دیداری با برون داد حرکتی است . این مهارت بدین معنا است که ما چگونه وظایف حرکتی مانند نخ کردن سوزن ، بستن بندهای کفش ، گرفتن یا پرت کردن توپ و کارهایی از این دست را طرح ریزی ، اجرا و کنترل می کنیم . این مهارت در عملکردهای تحصیلی نیز بسیار با اهمیت است . در بین کودکانی که دارای اختلالات یادگیری هستند ، مشکلات مهارت های دیداری – حرکتی در آنها بسیار شایع است . در یک مطالعه که بر روی ۵۱ دانش آموز که دارای اختلالات یادگیری بودند انجام شد ، ۸۵% از آنها دارای مشکلاتی در زمینۀ مهارت های هماهنگی دیداری – حرکتی بودند . مشکلات مهارت های هماهنگی دیداری – حرکتی بر نمرات هوشبهر (IQ) کودکان تأثیر می گذارد . کودکانی که دارای مهارت های هماهنگی دیداری – حرکتی ضعیفی هستند ، زمان بسیار سختی را در هنگام انجام تکالیف و یا آزمون ها سپری می کنند . آنها همچنین بیش از حد از پاک کن استفاده می کنند . دست خط بدی دارند و کپی کردن را به خوبی انجام نمی دهند . اگر از این کودکان خواسته شود که پاسخ سوالات را با صدای بلند بدهند ، عملکرد آنها بهتر خواهد بود .

هماهنگی دیداری - حرکتی

هماهنگی دیداری – حرکتی عبارت است از هماهنگ ساختن مهارت های ادراک دیداری با فعالیت های حرکتی درشت و فعالیت های حرکتی ظریف . به عبارت دیگر ، این مهارت به معنای هماهنگ ساختن درون داد دیداری با برون داد حرکتی است .

توانایی های ادراک بینایی برای یادگیری تحصیلی ضروری هستند . مهارت های خوب در تمییز دیداری پیش بینی کننده نیرومندی برای پیشرفت خواندن در پایه اول تحصیلی است . کودکانی که می توانند حروف و اعداد را بخوانند ، از اشکال هندسی کپی کنند و کلمات را جور نمایند ، در پایه اول به خوبی می توانند در خواندن پیشرفت کنند ( کاکاوند ، ۱۳۸۵) .

طبق اظهار نظر گوینز ، از ابتدای قرن حاضر تاکنون ماهیت ادارک دیداری ، توجه زیادی را به خود جلب کرده است . وی می افزاید ، در طی این مدت مسأله اصلی در این باره ارائه تعریف صحیحی از ادراک دیداری بوده است . پس از وی ، لیبوویتز (۱۹۶۵) در این باره می گوید برای ادراک دیداری تعریفی که اصولا در سطح جهان پذیرفته شده باشد وجود ندارد . وی می افزاید علت این امر تا حدودی از آنجا ناشی می شود که متخصصان رشته های بسیاری چون روان شناسی ، فلسفه ، فیزیولوژی ، فیزیک و تعلیم و تربیت به ادراک دیداری توجه دارند و هر یک تعاریف خاص خود را از آن ارائه داده اند . گوینز (۱۹۵۸) سرسختانه اظهار می دارد که ادراک دیداری عبارت است از فرایند دریافت پدیده ها با بهره گیری از چشم. و به تعبیر اشلاک (۱۹۶۳) ، ادراک دیداری یعنی توانایی گرفتن معنی از طریق محرک های دیداری . ادارک دیداری شامل اجزای تشکیل دهنده ای می باشد که عبارتند از : تشخیص شکل در زمینه ، ارتباط های فضایی ، هماهنگی دیداری – حرکتی ، ادراک شکل و تشخیص دیداری (والاس ، مک لافلین ؛ ترجمه منشی طوسی ، ۱۳۷۶) .

هماهنگی دیداری – حرکتی به عنوان یک مهارت فرعی ، توانایی هماهنگ ساختن دیدار با حرکت قسمت های مختلف بدن را دربرمی گیرد . این مهارت از دید کپارت (۱۹۷۱) اهمیت بسزایی دارد . کودکانی که دچار کاستی های دیداری – حرکتی هستند معمولا در بستن دکمه و بند کفش یا بریدن چیزها دشواری دارند . در مراحل بعد این کودکان در مدرسه هنگام نوشتن احتمالا با مشکل روبه رو خواهند شد . یکی از دشوارترین کارهایی که کودکان با آن روبرو می شوند رونویسی از تخته سیاه است (والاس ، مک لافلین ؛ ترجمه منشی طوسی ، ۱۳۷۶) .

مهارت های حرکتی ظریف و درشت بنیاد مهارت های ادراکی – حرکتی اند . فعالیت های حرکتی ظریف معمولا با عضله های کوچک انجام می شود و حرکت های چشم و استفاده از دستان را دربرمی گیرد . طبق نظر کپارت (۱۹۷۱) فعالیت های عادی کلاس درس بیش از هر نوع فعالیت دیگری به هماهنگی حرکتی ظریف نیاز دارد . وی اشاره می کند که حرکت های بسیار دقیق انگشتان و دست ها در رنگ آمیزی ، ترسیم ، نسخه برداری ، و نوشتن نیازمند هماهنگی بسیار زیاد در کودک است . علاوه بر این فراستیگ و مازلو (۱۹۷۳) اظهار می دارند که هماهنگی حرکتی ظریف نیز برای نوشتن اعداد به طور صحیح ضرورت دارد و بدون آن انجام هرگونه فرایند حساب بطور صحیح ناممکن خواهد بود (والاس ، مک لافلین ؛ ترجمه منشی طوسی ، ۱۳۷۶) .

تقویت هماهنگی چشم و دست یکی از اهدافی است که در برنامه آموزش پیش از دبستان گنجانده شده است . فعالیت هایی که برای تقویت این مهارت پیشنهاد شده است عبارتند از : نقاشی و رنگ آمیزی ، پاره کردن ، بریدن و چسباندن ، خمیربازی و مجسمه سازی ، بازی آزاد با وسایل قابل دست ورزی ، رنگ آمیزی در فاصله های معین و بسته ، توازن و هماهنگی انگشت ها با اعمال ، خوردن با استفاده از انگشتان ، قاشق و وسایل دیگر (کول ؛ ترجمه مفیدی ، ۱۳۸۷) .

علایم و نشانه های اختلال در مهارت هماهنگی دیداری – حرکتی

• بی دقتی در مهارت های نوشتاری و یا ترسیم کردن
• ناتوانی در ماندن بر روی یک خط و یا مابین دوخط
• پاک کردن بیش از حد
• سازمان دهی ضعیف
• تشخیص ندادن اشتباهات
• وضعیت نامناسب بدن در هنگام نوشتن
• فشار دادن مداد و یا بد گرفتن آن در دست
• مشکل در تنظیم اعداد در ستون ها برای مسائل ریاضی
• ناتوانی در پاسخ دادن به سوالات بر روی کاغذ

عصب‌شناسی

ناتوانی در درک حرکت، آکینتوپسی نامیده می‌شود و ممکن است ناشی از ضایعه به قسمت قشر V5 در قشر اکستراستریت ایجاد شود. مطالعات عصبی-روان شناختی یک بیمار که نمی‌تواند حرکت را ببیند، و در عوض دنیا را در یک سری از «فریم ها» ایستا مشاهده می‌کند، پیشنهاد می‌کند که منطقه بصری V5 در انسان، منطبق با منطقه پردازش حرکت MT در پریمیت است.

ادراک حرکت مرتبه اول

دو یا چند محرک که در تناوب روشن و خاموش می‌شوند، می‌توانند دو درک مختلف حرکت را ایجاد کنند. اولی، که در شکل سمت راست نشان داده شده «حرکت بتا» می‌باشد، که اغلب در صفحه‌های بیلبورد استفاده می‌شود، که در آن یک شی در حال حرکت مشاهده می‌شود، در واقع، مجموعه ای از تصاویر ثابت در حال ارائه می‌باشد. این همچنین «حرکت ظاهری» نامیده می‌شود و اساس فیلم و تلویزیون است. با این حال، در سرعت‌های جابجایی سریع تر و اگر فاصله بین محرک‌ها درست باشد، یک شی «تصویر» که هم رنگ پس زمینه است، دیده می‌شود که بین دو محرک حرکت می‌کند و به‌طور متناوب آنها را می‌پوشاند. این پدیده phi نامیده می‌شود و گاهی اوقات به عنوان یک مثال از تشخیص حرکت «خالص» است، که دست نخورده‌است و همچون حرکت بتا با استفاده از نشانه‌های شکل شرح داده می‌شود. این توضیح، با این حال، تا حدودی متناقض است، زیرا در صورت عدم درک شکلی چنین حرکتی امکان‌پذیر نیست.

پدیده phi به عنوان ادراک حرکت «مرتبه اول» اشاره شده‌است. ورنر ریشارد و برنارد هاسنشتاین این پدیده را از لحاظ «سنسورهای حرکتی» نسبتاً ساده در سیستم بصری مدل کرده‌اند، که برای تشخیص یک تغییر در روشنایی در یک نقطه در شبکیه چشم و ارتباط آن با تغییر روشنایی در نقطه همسایه بعد از تأخیر کوتاهی ایجاد شده‌اند. سنسورهایی که برای انجام این کار پیشنهاد می‌شوند، به سنسور هاسنشتاین-ریشارد که پس از آن که دانشمندان برنارد هاسنشتاین و ورنر ریشارد ابتدا آنها را مدل‌سازی کردند، سنسورهای حرکت انرژی یا آشکارسازهای Reichardt توسعه یافته، نامگذاری شده‌اند.

این سنسورها به عنوان تشخیص دهنده حرکت با همبستگی فضایی و زمانی توصیف شده‌اند و بعضی از آنها به عنوان مدل قابل قبول برای اینکه چگونه سیستم بصری می‌تواند حرکت را تشخیص دهد، در نظر گرفته شده‌است. (اگر چه، دوباره مفهوم آشکارساز «حرکت خالص» از این مشکل که هیچ محرک خالص حرکتی، یعنی یک محرک فاقد خواص شکلی درک شده، وجود ندارد رنج می‌برد). هنوز هم بحث قابل توجهی در مورد دقت مدل و ماهیت دقیق این فرایند پیشنهادی وجود دارد. روشن نیست که چگونه مدل بین حرکات چشم و حرکات اشیاء در ناحیه بینایی تمایز ایجاد می‌کند، که هر دو باعث ایجاد تغییر در روشنایی در نقاط شبکیه می‌شوند.

ادراک حرکت مرتبه دوم

حرکت مرتبه دوم به عنوان حرکتی تعریف شده‌است که در آن منحنی متحرک با کنتراست، ظاهر، سوسو زدن یا برخی از کیفیت‌های دیگر تعریف می‌شود که سبب افزایش درخشندگی یا انرژی حرکت در طیف فوریه محرک نمی‌شود.

شواهد زیادی وجود دارد مبنی بر اینکه پردازش اولیه حرکت مرتبه اول و دوم توسط مسیرهای جداگانه انجام می‌شود. مکانیزم‌های مرتبه دوم دارای رزولوشن زمانی کمتری هستند و به عبارتی پایین گذر هستند از لحاظ محدوده فرکانس‌های فضایی که آنها پاسخ می‌دهند. (این مفهوم که پاسخ‌های عصبی با مولفه‌های فرکانسی تحریک هماهنگ هستند، از فقدان منطق عملکردی رنج می‌برد و عموماً توسط وستیمر مورد انتقاد قرار می‌گیرد در مقاله‌ای با عنوان "نظریه فوریه بینایی") حرکت مرتبه دوم یک حرکت بعد از اثر ضعیف‌تر را تولید می‌کند مگر اینکه با محرک پویا تست شود.

مشکل دیافراگم

جهت حرکت یک طرح مبهم است، زیرا جز حرکت موازی با خط نمی‌تواند براساس ورودی دیداری استنباط شود. این بدان معنی است که انواع مختلفی از جهت‌گیری‌های مختلف که در سرعت‌های مختلف حرکت می‌کنند می‌توانند منجر به واکنش‌های مشابهی در یک نورون حساس به حرکت در سیستم بصری شوند.

یکپارچه سازی حرکت

برخی گمان می‌کنند که پس از استخراج علایم حرکت فرضی (مرتبه اول یا مرتبه دوم) از تصویر شبکیه‌ای، سیستم بینایی باید آن سیگنال‌های حرکت محلی را در قسمت‌های مختلف ناحیه بینایی به یک نمایش دوبعدی یا سراسری از اشیا متحرک و سطوح تلفیق کند. (روشن نیست که چگونه این نمایش ۲ بعدی به درک دریافت شده ۳ بعدی تبدیل می‌شود) پردازش بیشتر برای آشکارسازی این حرکت پیوسته یا «حرکت سراسری» موجود در یک صحنه مورد نیاز است.

توانایی یک سوژه برای تشخیص حرکت پیوسته معمولاً با استفاده از تمرین‌های متمایز حرکت پیوسته آزمایش می‌شود. برای این تمرین‌ها، الگوهای نقطه تصادفی پویا (که همچنین نقطه تصادفی کینمتوگرام نامیده می‌شوند) مورد استفاده قرار می‌گیرند که شامل نقطه‌ها «سیگنال» که در یک جهت حرکت می‌کنند و نقطه‌های «نویز» که در جهت‌های تصادفی حرکت می‌کنند، است. حساسیت به حرکت پیوسته با اندازه‌گیری نسبت سیگنال به نویز نقاط مورد نیاز برای تعیین جهت حرکت پیوسته مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. نسبت مورد نیاز، آستانه پیوستگی حرکت نامیده می‌شود.

حرکت در عمق

همانند دیگر جنبه‌های بینایی، ورودی بینایی مشاهده کنند به‌طور کلی برای تعیین ماهیت واقعی منابع محرک کافی نیست، در این مورد سرعت آن‌ها در دنیای واقعی نیاز است. برای مثال، در دیدگاه تک چشمی، ورودی بینایی یک تصویر دوبعدی از یک صحنه سه‌بعدی خواهد بود. نشانه‌های حرکت حاضر در طرح ۲ بعدی به‌طور پیش‌فرض برای بازسازی حرکت حاضر در صحنه ۳ بعدی کافی نیستند. به عبارت دیگر، بسیاری از صحنه‌ها ۳ بعدی با یک طرح ۲ بعدی سازگار خواهند بود. مسئله تخمین حرکت به دیدگاه دوچشمی تعمیم می‌یابد هنگامی که انسداد یا ادراک حرکت را در فواصل نسبتاً بزرگ در نظر می‌گیریم، که در آن تمایز دو چشمی یک نشانه ضعیف برای عمق است. این مشکل اساسی به عنوان مسئله معکوس شناخته می‌شود.

با این حال، برخی از انسانها عمق را درک می‌کنند. نشانه‌هایی وجود دارد مبنی بر اینکه مغز از نشانه‌های مختلفی استفاده می‌کند، به ویژه تغییرات زمانی در تمایز و نیز نسبت‌های سرعت تک چشمی، برای ایجاد یک حس حرکت در عمق استفاده می‌کند.

یادگیری ادراکی از حرکت

تشخیص و تمایز حرکت می‌تواند با آموزش با نتایج بلند مدت بهبود یابد. شرکت کنندگان که تشخیص حرکات نقطه‌ها بر روی یک صفحه در یک جهت را یادگرفته اند، در تشخیص حرکات کوچک در آن جهتی که آموزش‌دیده‌اند، بسیار خوب می‌شوند. این بهبود هنوز ۱۰ هفته بعد ادامه داشت. با این حال، یادگیری ادراکی به شدت خاص است. به عنوان مثال، شرکت کنندگان هیچ پیشرفتی را در هنگام آزمایش حول جهت‌های حرکت دیگر، یا برای انواع دیگر محرک‌ها نشان نمی‌دهند.

نقشه شناختی

یک نقشه شناختی، نوعی نمایی ذهنی است که به فرد را برای به دست آوردن، کد کردن، ذخیره، فراخوانی و رمزگشایی اطلاعات دربارهٔ موقعیت‌های نسبی و ویژگی‌های پدیده‌ها در محدوده فضایی خود خدمت می‌کند. سلولهای موضعی با انواع دیگر نورون‌ها در هیپوکامپ و مناطق اطراف مغز برای انجام این نوع پردازش فضایی کار می‌کنند اما روش‌هایی که در هیپوکامپ عمل می‌کنند هنوز مورد تحقیق قرار می‌گیرد.

بسیاری از گونه‌های پستانداران می‌توانند از طریق یکپارچه سازی مسیر مکان فضایی را حتی در صورت عدم وجود بصری، شنوایی، بویایی یا نشانه‌های لمسی، دنبال کنند. توانایی انجام این کار را در ادبیات به عنوان یکپارچگی مسیر می‌شناسند. تعدادی از مدل‌های نظری، مکانیسم‌هایی را شناسایی کرده‌اند که با استفاده از آن می‌توان یکپارچگی مسیر را با استفاده از شبکه‌های عصبی انجام داد.

در اکثر مدل‌ها مانند سامسونوویچ و مک نوتون (1997) یا بوکر و فیته (2009) اجزا اصلی عبارتند از: (۱) نمای داخلی در موقعیت، (۲) بازنمایی‌های داخلی سرعت و جهت حرکت و (۳) مکانیسم برای تغییر موقعیت کد شده با مقدار مناسب زمانی که حیوان حرکت می‌کند. از آنجایی که سلولهای Cortex Enatorhinal Medial (MEC) اطلاعات مربوط به موقعیت ( سلول‌های شبکه ) و حرکت ( سلول‌های راس جهت و رابط موقعیت با جهت سلول ) رمزگذاری می‌کنند، این منطقه در حال حاضر به عنوان کاندیدای امیدوار کننده برای مکانی در مغز که در آن ادغام مسیر اتفاق می‌افتد مشاهده می‌شود.

نوروفیزیولوژی

تشخیص حرکت با استفاده از بینایی برای شناسایی جفت احتمالی، طعمه، یا شکارچی بسیار مهم است و در نتیجه هم در مهره‌داران و هم بی مهرگان بینایی در انواع گسترده‌ای از گونه‌ها وجود دارد، اگر چه در همه گونه‌ها به‌طور جهانی یافت نمی‌شود. در مهره‌داران، این فرایند در شبکیه چشم و به‌طور خاص در سلول‌های گانگلیونی شبکیه رخ می‌دهد، که نورون‌هایی هستند که ورودی سلول‌های دوقطبی و سلول‌های آماکرین را بر روی اطلاعات دیداری دریافت می‌کنند و خروجی را به قسمت‌های بالاتر مغز از جمله تالاموس، هیپوتالاموس و مزنسفالون پردازش می‌کنند.

مطالعه واحدهای جهت انتخابی با کشف چنین سلول‌هایی در قشر مغز گربه‌ها، توسط دیوید هوبل و تورستن ویزل در سال ۱۹۵۹ شروع شد. پس از گزارش اولیه، تلاش برای درک مکانیزم سلول‌های جهت انتخابی توسط هورس بارولو و ویلیام لویک در سال ۱۹۶۵ دنبال شد. آزمایش‌های در عمق آن‌ها در شبکیه چشم، درک فیزیولوژیکی و تشریحی از سیستم بینایی مهره‌داران را گسترش داد و علاقه در این زمینه را شعله‌ور ساخت. مطالعات متعددی که پس از آن رخ داد، از مکانیسم سنجش حرکت در بینایی در بیشتر قسمت پرده برداشت. مقاله الکساندر بورست و توماس اویلر ۲۰۱۱ «دیدن چیزها در حرکت: مدل‌ها، مدارها و مکانیسم‌ها» را بررسی کرد. برخی یافته‌های مهم را از یافته‌های اولیه تا یافته‌های اخیر بر روی موضوع بحث می‌کند، که به نتیجه‌گیری وضعیت فعلی دانش می‌رسد.

- سلول‌های انتخابی (DS)

سلول‌های جهت انتخابی (DS) در شبکیه به عنوان نورون‌هایی مشخص می‌شوند که به‌طور متفاوت به جهت محرک بصری واکنش می‌دهند. با توجه به بارلو و لویک (۱۹۶۵)، این اصطلاحی است که برای توصیف گروهی از نورون‌ها که «هنگامی که یک جسم محرک از طریق فضای پذیرا در یک جهت حرکت می‌کند یک پالس شدید تولید می‌کنند.» استفاده می‌شود.

این مسیری است که در آن مجموعه‌ای از نورون‌ها به مسیر «ارجح» خود به شدت واکنش می‌دهند. در مقابل، آن‌ها به جهت مخالف، «جهت پوچ» ابداً پاسخ نمی‌دهند. جهت ترجیح داده‌شده به محرک وابسته نیست - یعنی صرف‌نظر از اندازه محرک، شکل یا رنگ، نورون‌ها به هنگام حرکت در جهت ترجیح داده‌شده واکنش می‌دهند و اگر در جهت صفر حرکت کند واکنش نشان نمی‌دهند. سه نوع شناخته‌شده از سلول‌های DS در شبکیه چشم مهره‌داران موش‌ها، سلول‌های گانگلیون DS روشن/خاموش، سلول‌های گانگلیون DS روشن و سلول‌های گانگلیون DS خاموش وجود دارد. هر کدام از آن‌ها فیزیولوژی و آناتومی متمایزی دارند.

- سلول‌های گانگلیون DS روشن/خاموش

سلول‌های گانگلیون DS روشن/خاموش به عنوان آشکارساز حرکت محلی عمل می‌کنند. آن‌ها در ابتدا شروع به آتش در شروع و پایان یک محرک (یک منبع نور) می‌کنند. اگر یک محرک در جهت ترجیح سلول حرکت می‌کند، در لبه پیشرو و لبه عقبی به آتش کشیده می‌شود. الگوی آتش کشیده شدن آن‌ها وابسته به زمان است و توسط مدل Reichardt - Hassenstain پشتیبانی می‌شود که همبستگی فضایی زمانی بین دو نقطه مجاور را شناسایی می‌کند. توضیح تفصیلی مدل Reichardt - Hassenstain بعداً در این بخش ارایه خواهد شد. آناتومی سلول‌های روشن/خاموش به گونه‌ای است که دندریت‌ها به دو سابلمین لایه داخلی پلکسیفورم متصل می‌شود و با سلول‌های دو قطبی و آماکرین سیناپس می‌سازد. آن‌ها چهار نوع فرعی دارند که هر کدام ترجیح جهت‌گیری خود را دارند.

- سلول‌های گانگلیون DS روشن

بر خلاف سلول‌های گانگلیون DS روشن / خاموش که هر دو به لبه پیشرو و پشتی یک محرک واکنش می‌دهند، در سلول‌های سلول‌های گانگلیون DS روشن تنها به لبه پیشرو پاسخگو هستند. دندریت سلول‌های گنگلیون DS روشن به سابلمین داخلی لایه داخلی پلکسیفورم متصل می‌شود. آن‌ها سه نوع فرعی دارند که هر کدام ترجیح جهت‌گیری خود را دارند.

- سلول‌های گانگلیون DS خاموش

سلول‌های گانگلیون DS خاموش به عنوان یابنده حرکت مرکز گرا عمل می‌کنند و تنها به لبه پشتی یک محرک واکنش می‌دهند. آن‌ها به حرکت رو به بالا به سمت محرک تنظیم می‌شوند. دندریت نامتقارن و محور در جهت ترجیح آن‌ها هستند.

- سلول‌های DS در حشرات

اولین سلول DS در بی‌مهرگان در یک ساختار مغزی به نام صفحه لوبولا در مگس یافت شد. صفحه لوبولا یکی از سه پشته از نوروپلیس در بخش بینایی مگس است. «سلولهای مماسی» صفحه لوبولا متشکل از حدود ۵۰ نورون هستند و آن‌ها به‌طور گسترده در نوروپیل شاخه شده‌اند. سلول‌های مماسی معروف جهت انتخابی با ترجیح متامیز به یک جهت شناخته می‌شوند. یکی از آنها حساس به جهت افقی (HS) است، مانند نورون H1، که در پاسخ به محرک حرکت در جهت افقی به شدت غیر قطبی می‌شود (جهت ترجیح داده شده). از سوی دیگر، زمانی که جهت حرکت مخالف است (جهت صفر) پیش تر قطبی می‌شود. سلول‌های حساس به جهت عمودی (VS) گروه دیگری از سلول‌ها هستند که نسبت به حرکت عمودی بسیار حساس هستند. زمانی که حرکت یک محرک به سمت پایین است غیر قطبی و زمانی که حرکت به سمت بالاست بیش تر قطبی می‌شوند. هر دوی HS و VS، به یک جهت ترجیح داده‌شده و یک جهت پوچ بدون توجه به رنگ یا کنتراست پس‌زمینه یا محرک واکنش نشان می‌دهند.

- مدل Reichardt-Hassenstein

اکنون می‌دانیم که تشخیص حرکت در بینایی مبتنی بر مدل آشکارساز Hassenstein - Reichardt می‌باشد. این مدلی است که برای تشخیص همبستگی بین دو نقطه مجاور استفاده می‌شود. آن شامل دو زیر واحد متقارن است. هر دو زیر واحد یک گیرنده دارند که می‌توانند توسط یک ورودی (نور در مورد سیستم بصری) تحریک شوند. در هر واحد فرعی، زمانی که ورودی دریافت می‌شود، یک سیگنال به واحد فرعی دیگر ارسال می‌شود. در عین حال، سیگنال در زمانی که درون یک زیر واحد است به تأخیر می‌افتد، و بعد از فیلتر موقتی، در سیگنال دریافتی از دیگر زیر واحدها ضرب می‌شود. از این رو، درون هر زیر واحد، دو مقدار روشنایی، که یکی به‌طور مستقیم از گیرنده خود با تأخیر زمانی دریافت می‌شود و دیگری از گیرنده مجاور دریافت می‌شود، ضرب می‌شود. مقادیر ضرب شده از دو زیر واحد به منظور تولید خروجی کم می‌شود. جهت انتخاب پذیری یا جهت ترجیح داده‌شده از آن جایی تعیین می‌شود که آیا تفاوت مثبت یا منفی است یا خیر. مسیری که نتیجه مثبت را تولید می‌کند جهت ترجیح داده شده می‌باشد.

برای تأیید اینکه مدل Reichardt-Hassenstain به‌طور دقیق انتخاب جهت در شبکیه را توصیف می‌کند، مطالعه ای با استفاده از ضبط نوری سطح آزاد کلسیم سیتوزول پس از بارگذاری رنگ نشانگر فلورسنت به سلول‌های مماسی پرنده انجام شد. در حالی که غلظت کلسیم در نواحی سر دندریت سلولهای اندازه‌گیری شد، پرنده به صورت یکنواخت در حال حرکت بود. سلول‌های مماسی مدولاسیون‌هایی را نشان دادند که با فرکانس زمانی شبکه سازی همخوانی داشتند و سرعت گره‌های متحرک که در آنها نورون‌ها بیشترین پاسخ را نشان می‌داد، وابستگی نزدیک به طول موج را نشان دادند. این مسئله دقت مدل را در سطح سلولی و رفتاری تأیید کرد.

اگر چه جزئیات مدل Hassenstein-Reichardt در سطح آناتومی و فیزیولوژیی تأیید نشده‌است، محل تفریق در مدل اکنون به سلول‌های مماسی منتقل می‌شود. در حالیکه جریان غیر قطبی کننده به سلول مماسی تزریق می‌شود در هنگامی که یک محرک بصری را نشان می‌دهد، پاسخ به مسیر مطلوب حرکت کاهش می‌یابد و پاسخ به جهت صفر افزایش می‌یابد. زمانی که جریان بیش از حد قطبی کننده تزریق شد نتایج مخالف با مسئله قبلی مشاهده شد. سلول‌های T4 و T5، که به عنوان یک کاندید قوی به عنوان فراهم کننده ورودی به سلول‌های مماسی انتخاب شده‌اند، دارای چهار زیرمجموعه هستند که هر کدام از آنها به یکی از چهار لایه لوبولا می‌پردازند که در گرایش جهت متفاوت هستند.

- سلول‌های DS در مهره داران

یکی از کارهای اولیه در سلول‌های DS در مهره داران بر روی شبکیه خرگوش توسط بارلو و لویک در سال ۱۹۶۵ انجام شد. روش‌های آزمایشی آنها شامل تغییرات در آزمایش‌های شکاف و ضبط پتانسیل‌های عمل در شبکیه خرگوش است. راه انداز پایه آزمایش شکاف آنها یک صفحه مشبک سیاه و سفید بود که از طریق یک شکاف با عرض‌های مختلف به یک خرگوش ارائه می‌شد و پتانسیل عمل در شبکیه ثبت می‌شد. این مطالعه اولیه تأثیر زیادی بر مطالعه سلول‌های DS با قرار دادن به عنوان پایه برای مطالعات بعدی داشته‌است. این مطالعه نشان داد که سلول‌های گانگلیون DS ویژگی‌های خود را بر اساس مجموعه ای از فعالیت‌های متمایز زیر واحدها بدست می‌آورند و این که این فعالیت ممکن است به دلیل مکانیزم مهار کننده در پاسخ به حرکت تصویر در جهت خالی نتیجه شده باشد. همچنین نشان داد که ویژگی DS از سلول‌های گانگلیونی شبکیه در سراسر ناحیه پذیرش توزیع شده‌است و فقط به مناطق خاص محدود نمی‌شود. حساسیت جهت برای دو نقطه مجاور در ناحیه پذیرش که با کوچکی ۱/۴ درجه جدا شده‌اند را شامل می‌شود، اما حسایت با جدایی بزرگتر کاهش می‌یابد. آنها از این امر برای پشتیبانی از فرضیه خود استفاده کردند که تمایز از توالی‌ها سبب افزایش انتخاب مسیر می‌شود زیرا حرکت عادی نقاط مجاور را در یک توالی فعال می‌کند.

- هویت مولکولی و ساختار سلول‌های DS در موش

سلول‌های گانگلیونی DS روشن/خاموش را می‌توان به ۴ زیرمجموعه تقسیم کرد که در جهت مطلوبشان متفاوت هستند: قدامی، خلفی، سمت بینی یا سمت گیجگاه. سلول‌های زیرمجموعه‌های مختلف نیز در ساختار دندریت و اهداف سیناپسی در مغز متفاوت هستند. نورون‌هایی که برای ترجیح دادن به حرکت قدامی شناخته شده بودند، نیز مشخص شد که دارای کشیدگی دندریت‌ها در جهت قدامی می‌باشند. همچنین، نورون‌هایی که حرکت سمت بینی را ترجیح می‌دهند دارای کشیدگی دندریت‌های نامتقارن می‌باشند؛ بنابراین، ارتباط قوی بین عدم تقارن ساختاری و عملکردی در جهت قدامی و بینی مشاهده شد. با یک ویژگی مشخص و ترجیح برای هر زیرمجموعه، انتظار می‌رفت که آنها می‌توانند به صورت انتخابی توسط نشانگرهای مولکولی برچسب گذاری شوند. در واقع نورون‌هایی که ترجیجا به حرکت عمودی پاسخ داده بودند، به‌طور انتخابی توسط نشانگر مولکولی خاص بیان شده بودند. با این حال، نشانگرهای مولکولی برای سه زیرمجموعه دیگر هنوز یافت نشده‌است.

- مکانیزم عصبی : سلول‌های استاربرست آماکرین

سلول‌های گانگلیونی جهت انتخابی (DS) ورودی‌ها را از سلول‌های دوقطبی و سلول‌های استاربرست آماکرین دریافت می‌کنند. سلول‌های گانگلیون DS به جهت ترجیحی خود با یک پتانسیل پس سیناپسی تحریکی بزرگ که توسط یک پاسخ مهاری دنبال می‌شود پاسخ می‌دهند. از سوی دیگر، آنها به جهت خالی خود با پتانسیل پس سیناپسی تحریکی کوچک و یک پتانسیل مهاری بزرگ هم‌زمان پاسخ می‌دهند. سلول‌های استاربرست آماکرین به عنوان یک کاندید قوی برای جهت انتخابی در سلول‌های گانگلیونی مشاهده شده‌اند زیرا می‌توانند هر دو GABA و Ach را آزاد کنند. دندریتهای آنها از یک سوماً به آرامی جدا می‌شوند و همپوشانی دندریتی قابل توجهی وجود دارد. اندازه‌گیری‌های نوری غلظت یون کلسیم را نشان می‌دهد که آنها به شدت به حرکت گریز از مرکز (حرکت بیرونی از سوماً به دندریت‌ها) پاسخ می‌دهند، در حالی که آنها به خوبی به حرکت متمایل به مرکز پاسخ نمی‌دهند (حرکت درونی از سر دندریت به سوماً) هنگامی که سلولهای استاربرست با سموم تخریب شدند، جهت انتخابی بودن حذف شد. علاوه بر این، آزادی انتقال دهنده‌های عصبی، به ویژه یون‌های کلسیم، منعکس کننده جهت انتخابی بودن است که احتمالاً به الگوی سیناپسی مربوط می‌شود. الگوی شاخه شدن سازماندهی شده‌است به طوری که برخی از ورودی‌های پیش سیناپسی نفوذ بیشتری بر روی یک دندریت داده شده را نسبت به دیگران دارند که ایجاد قطبیت در تحریک و مهار می‌کند. شواهد بیشتر نشان می‌دهد که سلول‌های استاربرست انتقال دهنده‌های عصبی مهار کننده، GABA را به‌طور تأخیری و به مدت طولانی بر روی یکدیگر آزاد می‌کنند. این به خاطر ویژگی موقت مهاری است.

علاوه بر فاصله فضایی به علت سیناپس‌های GABAergic، نقش مهم انتقال دهنده‌های کلریدی نیز مورد بحث قرار گرفته‌است. فرضیه محبوب این است که سلول‌های استاربرست آماکرین به‌طور متفاوتی بیانگر انتقال کلرید در طول دندریت‌ها هستند. با توجه به این فرض، برخی از مناطق در امتداد دندریت دارای پتانسیل کلرید یون تعادل مثبت، نسبت به پتانسیل استراحت خواهند بود، در حالی که برخی دیگر دارای پتانسیل تعادل منفی هستند. این بدان معنی است که GABA در یک ناحیه غیر قطبی خواهد شد و در یک ناحیه دیگر بیش از قطبی، که مسئول فاصله فضای موجود بین تحریک و مهار است.

تحقیقات اخیر (منتشر شده در مارس ۲۰۱۱) با استفاده از میکروسکوپ الکترونی بلوک چهره سری (SBEM) منجر به شناسایی مدارهایی که بر جهت انتخابی تأثیر دارند شده‌است. این تکنیک جدید تصاویر مفصلی از جریان کلسیم و آناتومی دندریت‌های هر دو سلول‌های استاربرست آماکرین (SAC) و گانگلیونی DS را فراهم می‌کند. با مقایسه جهت مطلوب سلولهای گانگلیونی با سیناپس آنها در SAC، بریجمن و همکاران شواهدی برای مکانیزمی که عمدتاً مبتنی بر سیگنال مهار کننده از SAC است ، را بر اساس یک مطالعه میکروسکوپ الکترونی بر روی یک سری از نمونه‌های تصویر برداری شده سریالی بلوک چهره، فراهم می‌کنند که سلول‌های گانگلیونی شبکیه ممکن است مستقیماً از سلول‌های استاربرست آماکرین، ورودی‌های مهاری نامتقارن را دریافت کنند و بنابراین محاسبات جهت انتخابی نیز به‌طور پس سیناپسی رخ می‌دهد. چنین مدلهای پس سیناپسی ای غیرقابل انعطاف است و بنابراین اگر هر سلول استاربرست آماکرین داده شده اطلاعات حرکت را به سلول‌های گانگلیونی شبکیه انتقال دهد، هر گونه محاسبات جهت انتخابی «محلی» به صورت پس سیناپسی توسط سلول‌های گانگلیونی شبکیه اضافی و فاقد عملکرد است. یک مدل از انتقال استیل کولین (ACh) از سلول‌های جهت انتخابی سلول‌های استاربرست، یک پایه قوی توپولوژیکی برای یک حسگر حرکت در شبکیه فراهم می‌کند.

یادگیری ادراکی

یادگیری ادراکی به تغییرهایی اشار می‌کند که در مغز روی می دهند و بر نحوهٔ پردازش اطلاعات حسی تأثیر می گذارند ،مانند هنگامی که از رایانه استفاده می‌کنیم و باید بیاموزیم که به برخی از محرک‌های خاص توجه کنیم، مانند ایکنها و کامندها. هم چنین می اموزیم که محرک‌هایی را که در ابتدا مشابه به نظر می رسیدند را از هم تشخیص دهیم. در دیگر مواقع انسان‌ها می اموزند که فقط بر یک قسمت از مجموعه محرک‌ها توجه داشته باشند .این کار سبب می‌شود تا مجبور نشوند همهٔ محرک‌های درون مجموعه را پردازش نمایند.