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CONTROLE MOTOR
Escola de Educação Física e Desporto
(CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM BIOMECÂNICA)
Prof. PAULO JOSÉ GUIMARÃES DA SILVA
Lab. Proc. Sinais 
Engenharia Neuralwww.peb.ufrj.br
� Introdução ao controle motor
�Teorias do controle motor
�Fisiologia do controle motor
EMENTA DA DISCIPLINA CONTROLE MOTOR
�Planejamento de movimentos
�Modelo interno
�Relação entre os aspectos mecânicos e neurais dos movimentos
�Macaco Robô: http://www.youtube.com/watch?v=pz_DV7elpxw
�Brain control of a robotic hand: 
http://www.youtube.com/watch?v=oJ-
HD4uIKdc&feature=related
�Bionic arms and brain control: 
http://www.youtube.com/watch?v=X1OBzc9QfIs&feature=relat
Introdução (1/4)O CONTROLE MOTOR
http://www.youtube.com/watch?v=X1OBzc9QfIs&feature=relat
ed
�Motor rehab: 
http://www.youtube.com/watch?v=lwhVaUEc5hA&feature=relm
fu
�Oscar no escuro: 
http://www.youtube.com/watch?v=eLM617jfAVE
�Definições:
• Mecanismo de controle do SNC e dos reflexos espinhais para mover os 
segmentos corporais e manter a postura (Brooks – in Montgomery and Connolly )
• Habilidade ou capacidade para regular ou orientar os mecanismos 
essenciais para o movimento (Anne Shumway-Cook and Marjorie H. Woollacott)
Introdução (2/4)O QUE É O CONTROLE MOTOR?
�Questões de Estudo:
• Como o SNC organiza os diversos músculos e articulações em 
movimentos funcionais coordenados?
• Como a informação sensorial é utilizada para selecionar e controlar o 
movimento? 
• Como o ciclo percepção-ação, a tarefa motora e o meio-ambiente 
influenciam o comportamento motor do movimento?
Introdução (3/4)CONTROLE MOTOR E ÁREAS DO CONHECIMENTO
Introdução (3/4)CONTROLE MOTOR E ÁREAS DO CONHECIMENTO
Introdução (3/4)CONTROLE MOTOR E ÁREAS DO CONHECIMENTO
Introdução (3/4)CONTROLE MOTOR E ÁREAS DO CONHECIMENTO
Processos cognitivos, 
aprendizado, memória e 
estados motivacionais
Introdução (4/4)NATUREZA DO MOVIMENTO
� Interação entre 3 fatores:
INDIVÍDUO
TAREFA
Organização Neural 
do Movimento
Estabilidade Mobilidade
Manipulação
M
INDIVÍDUO
Ação, Percepção e Cognição
Múltiplos
Processos
Estruturas
Cerebrais
AMBIENTE
Características 
do ambiente
�Ponto de vista sobre como o movimento é controlado
• Teoria do Reflexo (1906)
• Teoria Hierárquica (1920)
• Teoria Reflexa – Hierárquica (1927)
TEORIAS DO CONTROLE MOTOR
• Teoria Neuromaturacional (1940)
• Teoria da Programação Motora (1960)
• Teoria dos Sistemas (1966)
• Teoria da Ação Dinâmica (1984)
• Teoria Ecológica (1960)
�Teoria do Reflexo : Charles Sherrington (1906) Neurofisiologista
• Reflexos como unidades básicas da motricidade
TEORIAS DO CONTROLE MOTOR
ESTÍMULO RESPOSTA
�Teoria do Reflexo : Charles Sherrington (1906) Neurofisiologista
• Reflexos como unidades básicas da motricidade
TEORIAS DO CONTROLE MOTOR
ESTÍMULO RESPOSTA
�Teoria do Reflexo : Charles Sherrington (1906) Neurofisiologista
• Reflexos como unidades básicas da motricidade
• Movimento complexo: Cadeia de Reflexos
TEORIAS DO CONTROLE MOTOR
ESTÍMULO RESPOSTA
ESTÍMULO RESPOSTAESTÍMULO RESPOSTA
ESTÍMULO
�Teoria do Reflexo : Charles Sherrington (1906) Neurofisiologista
• Reflexos como unidades básicas da motricidade
• Movimento complexo: Cadeia de Reflexos
• Limitações:
• Não explica o movimento voluntário
TEORIAS DO CONTROLE MOTOR
• Não explica movimentos na ausência de estímulo
�Teoria Hierárquica : Hughlings Jackson (1920) Médico Inglês
• Organização do SNC em níveis hierárquicos
TEORIAS DO CONTROLE MOTOR
Áreas de Associação
Córtex Motor
Sistema Espinhal
SUPERIOR
MÉDIO
INFERIOR Sistema EspinhalINFERIOR
� Rudolf Magnus (1927)
•Os reflexos, que são controlados pelos 
níveis inferiores da hierarquia neural, 
estão presentes somente quando há 
danos nos centros corticais.
Centros superiores inibem os reflexos
�Teoria Reflexa - Hierárquica
• Desenvolvimento da mobilidade
• Organização Hierárquica dos Reflexos (Schaltenbrand, 1928)
TEORIAS DO CONTROLE MOTOR
Danos Cerebrais Persistência dos 
Reflexos Primitivos
• Reações Reflexas Organizada Hierarquicamente (Weisz, 1938)
• Base do Equilíbrio Humano e Desenvolvimento da Criança
Maturação dos 
Reflexos
Capacidade de Sentar, 
Levantar e Andar
O controle motor surge dos reflexos que estão confinados 
dentro dos níveis hierarquicamente organizados do SNC
�Teoria Neuromaturacional : Arnold Gesell e Myrtle McGraw (1940s) 
• Descrição detalhada da maturação do SNC
TEORIAS DO CONTROLE MOTOR
Reflexos Hierárquicos 
do Controle Motor
Comportamento
das Crianças
Corticalização 
Cerebral
Desenvolvimento 
Motor
�Teoria da Programação Motora : Wilson, Bernstein e Keele (1960s) 
• Padrão motor central ou Programa motor
• Ativados por estímulos sensoriais
• Ativados por processos centrais
TEORIAS DO CONTROLE MOTOR
MovimentoEntradas Sensoriais
�Teoria da Programação Motora : Wilson, Bernstein e Keele (1960s) 
• Padrão motor central ou Programa motor
• Ativados por estímulos sensoriais
• Ativados por processos centrais
TEORIAS DO CONTROLE MOTOR
Processos Centrais
Entradas Sensoriais Movimento
�Teoria da Programação Motora : Wilson, Bernstein e Keele (1960s) 
• Padrão motor central ou Programa motor
• Ativados por estímulos sensoriais
• Ativados por processos centrais
TEORIAS DO CONTROLE MOTOR
Processos Centrais
Modulam a Ação
do Movimento
Entradas Sensoriais Movimento
�Teoria da Programação Motora : 
• Rede neural na medula espinhal (Grillner, 1981)
• Experiências com gatos (locomoção):
TEORIAS DO CONTROLE MOTOR
Entradas Sensoriais Gerador dePadrão Central
Movimento
Medula Espinhal
Aumentando a 
intensidade do 
estímulo
EFEITO 
MODULATÓRIO
�Teoria da Programação Motora :
TEORIAS DO CONTROLE MOTOR
PROGRAMA 
MOTOR
GERADOR DE 
PADRÃO 
CENTRAL
Circuitaria neural
Identificar
Movimento
• Limitações:
• Descarta a importância das entradas sensoriais 
modularem o movimento
• Programa motor como determinante da ação
�Teoria da Programação Motora :
• Atividade motora: Flexionar e Estender o ante-braço
TEORIAS DO CONTROLE MOTOR
Ação Gravitacional
Movimento Extensor do Cotovelo
Ação Gravitacional
Movimento Flexor do Cotovelo
�Teoria dos Sistemas : Nicolai Bernstein (Teoria da programação motora) 
• Controle neural do movimento
• Corpo com um sistema mecânico
• Massa
• Forças externas e internas
• Conceito de Inércia
TEORIAS DO CONTROLE MOTOR
• Conceito de Inércia
Diferentes MovimentosMesmo Comando Central
Variações das
Condições Inicias
�Teoria dos Sistemas : Nicolai Bernstein (Teoria da programação motora) 
• Controle neural do movimento
• Corpo com um sistema mecânico
• Graus de liberdade (controlados por sistema hierárquicos)
TEORIAS DO CONTROLE MOTOR
SUPERIOR
INFERIOR Circuitaria Neural
Movimento
Grupo Muscular
Sinergia
�Teoria da Ação Dinâmica : 
• Princípio da auto-organização
TEORIAS DO CONTROLE MOTOR
Partes individuais de um sistema, quando reunidas,
se comportam coletivamente de forma ordena
Não há a necessidade de instruções dos comandos centrais superiores
Descarta a noção do programador central
�Teoria da Ação Dinâmica :
• Propriedade não-lineares Kelso e Tuller (1984) 
TEORIAS DO CONTROLE MOTOR
Velocidade
Corrida
Estado
Comportamental Andar
Jogging
Corrida
Parâmetro de
Controle
Padrão de 
Movimento
Estado
Atrator
Eficiência
Energética
�Teoria Ecológica : James Gibson (1960) 
• Interação do Indivíduo com o ambiente
• Exploração ativa do ambiente
TEORIAS DO CONTROLE MOTOR
O indivíduo não é somente reativo ao meio
Ele age baseadoem percepções próprias relevantesEle age baseado em percepções próprias relevantes
SHUMWAY-COOK, A. and WOOLLACOTT, M.
Controle motor: teorias e aplicações práticas.
Manole, São Paulo, 1995.
BEAR, M., F., CONNORS, B. W., PARADISO, M. A.
Neurociências – desvendando o sistema nervoso
3ª ed, Artmed Editora , Porto Alegre, 2008.
REFERÊNCIAS
KANDAL, E.R., SCHWARTZ, J. H. and JESSEL, T. M.
Principles of Neurological Science
4a ed, McGraw-Hill, New York, 2000.
DANION, F. and LATASH, M. L.
Motor control: theories, experiments and applications
Oxford University Press, New York, 2011