Geri besleme ve ileri besleme

Açılış sahnesi

Nilgün Hanım salonda bir bayrak yarışı kuruyor: her öğrenci ağzına kadar dolu bir plastik bardakla salonun öbür ucundaki kovaya yürüyecek, suyu boşaltıp geri dönecek. Öğrenciler hızlı yürüyor, birden durup dönüyor; bardakların çoğundan neredeyse hiç su dökülmüyor. Sonra kalabalık bir anda iki öğrenci omuz omuza çarpışıyor ve ikisinin de bardağından su taşıyor.

Dersten sonra bir öğrenci Nilgün Hanım'a soruyor: «Dururken dökülmedi de çarpınca neden döküldü? İkisinde de bardak sallandı.» Nilgün Hanım cevabı biliyor ama nasıl anlatacağını düşünüyor. Durmayı öğrenci kendisi başlattı ve bedeni sarsıntının geleceğini biliyordu. Çarpışmayı kimse planlamamıştı; beden sarsıntıyı ancak o geldikten sonra fark edebildi.

Bu derste ne olacak

Önceki ders bir hareketin başlamadan önce nasıl hazırlandığını anlattı. Bu ders hareketin iki denetim yolunu ayırıyor: hareket sürerken duyusal bilgiyle yapılan düzeltme ve hareketin sonucunu önceden tahmin edip komutu ona göre ayarlama. Uzanma hareketleri üzerine bir derlemeden bu iki yolun tanımını ve duyusal düzeltmenin ne kadar sürdüğünü, bir anatomi kitabından beyinciğin bu düzeltmedeki işini, iki deneyden de bedenin bir yükü ve bir topu önceden nasıl karşıladığını okuyacağız. Duyuların kendisi sonraki dersin konusu.

Kanıt ne diyor

Sahada

İki yol

Kim ve arkadaşlarının derlemesi iki yolu birbirine karşıtlıkla tanımlar. Geri besleme yolu basittir: hedefe yaklaştın mı diye bakar ve komutu düzeltir. Ama her düzeltme duyusal bilginin gelmesini ve işlenmesini bekler. İleri besleme yolu bu beklemeyi atlar; hareketin ne doğuracağını önceden tahmin eder ve komutu baştan ona göre kurar. Bedel şudur: tahmin yanlışsa hareket de yanlış başlar. Açılıştaki bardaklar bu iki yolu gösteriyor: öğrenci kendi durduğunda beden sarsıntıyı önceden karşıladı; çarpışmada sarsıntı önceden bilinmiyordu ve düzeltme ancak sonradan gelebildi.

Düzeltmenin hızı

Kim ve arkadaşlarının derlemesi düzeltmelerin üç ayrı hızda işlediğini aktarır. En hızlısı omurilikten gelir: kaslardan ve eklemlerden gelen bilgi 25 milisaniye kadar kısa bir sürede kas etkinliğini değiştirebilir. Mekanik bir sarsıntıya uzun gecikmeli yanıtlar 50 ile 105 milisaniye arasında gelir ve görevin hedefine göre ayarlanır. Gözle görülen bir hataya yanıt ise 150 ile 200 milisaniye sürer. Bir hareket bundan kısa sürüyorsa, gözün gördüğü hata o hareket bitmeden düzeltilemeyebilir.

Beyincik ve suyun direnci

Betts ve arkadaşlarının anatomi kitabı geri besleme yolunun bir parçasını beyinciğe bağlar: beyincik beyinden gelen hareket komutunu kaslardan ve eklemlerden gelen konum bilgisiyle karşılaştırır, aralarında bir çelişki varsa komutu değiştirir. Kitabın seçtiği örnek bir havuzda kolayca görülebilir.

Önceden kurulan kas gerimi

Lacquaniti ve Maioli'nin deneyinde top yakalayan katılımcıların kasları, top hangi yükseklikten bırakılırsa bırakılsın, çarpmadan yaklaşık 100 milisaniye önce büyük ölçüde etkinleşti. Önceden kasılmanın büyüklüğü topun çarpma anındaki beklenen momentumuyla birlikte arttı. Beden topun ne zaman ve ne kadar sert geleceğini tahmin ediyor ve kaslarını ona göre önceden geriyordu.

Gri alan

Bu derste anılan sürelerin ve bulguların çoğu laboratuvardaki basit kol hareketlerinden, tutamak taşımaktan ve düşen top yakalamaktan geliyor. Bir voleybol servisinde, bir kaleci kurtarışında ya da bir yüzücünün dönüşünde ileri ve geri besleme arasındaki payın nasıl paylaşıldığı belirsiz. Flanagan ve Wing ile Lacquaniti ve Maioli'nin çalışmalarının özetleri katılımcı sayısını vermiyor ve iki çalışma da eskidir. Sinir sisteminin bir iç model taşıdığı fikri geniş kabul görüyor; ama bu modelin nasıl kurulduğu, nerede tutulduğu ve ne kadar ayrıntılı olduğu araştırma konusu olmayı sürdürüyor. İki yolun gerçek hareketlerde birbirinden ne kadar ayrılabildiği de tartışılır: Kim ve arkadaşlarının derlemesindeki çerçevede ikisi aynı hareketin içinde birlikte çalışıyor. Bir sporcunun tahminlerinin antrenmanla ne kadar çabuk ve hangi koşullarda iyileştiği ise öğrenme modüllerinin sorusu.

Senin işinde

Kendi bedeninle çalışıyorsan, beklenmedik bir şey olduğunda bedeninin nasıl tepki verdiğine dikkat et: bir basamağı kaçırdığında, sandığından hafif bir şeyi kaldırdığında. Bu anlar bedenin önceden tahmin ettiğini ve tahmin yanlış çıkınca sonradan düzelttiğini gösterir. Tahmin deneyimle iyileşir; yeni bir ortamda, örneğin suda ya da kaygan bir zeminde ilk birkaç hareketin acemi gelmesi olağandır.

Antrenörsen ya da öğretmensen, bir becerinin ne kadarının sonradan düzeltilebileceğini düşün. Çok hızlı hareketlerde gözle görülen hatayı hareket bitmeden düzeltmek zor olabilir; bu yüzden hareketin başlangıç koşullarını, örneğin servis atışını ya da yaklaşma adımını tutarlı hale getirmek işe yarayabilir. Sporcuyu habersiz bir yükle ya da beklenmedik bir topla şaşırtmak bir öğretme yolu sayılmaz; bu tür denemeler sakatlığa yol açabilir. Beklenmedik bir yükü önceden göster, ağırlığı ya da hızı yavaş yavaş değiştir. Bir sporcunun eşgüdümünde ani ve açıklanamayan bir bozulma fark edersen, sporcunun bir hekime görünmesini sağla.

Kendin dene

Aklında kalsın

Sinir sistemi bir hareketi iki yoldan denetler. Geri besleme yolu hareket sürerken duyusal bilgiyle düzeltir; ama düzeltme gecikmelidir: omurilikten gelen yanıt çok hızlıdır, gözle görülen bir hataya yanıt çok daha yavaştır. İleri besleme yolu hareketin sonucunu bir iç modelle önceden tahmin eder ve komutu ona göre kurar; bir yükü taşırken kavrama kuvveti yükle birlikte değişir, top yakalarken kaslar çarpmadan önce kasılır. Tahmin yanlışsa hareket de yanlış başlar ve düzeltme sonradan gelir. Beyincik komutla bedenin konumunu karşılaştırır ve farkı kapatır. İki yol gerçek hareketlerde birlikte çalışır.

Sonraki derse köprü

Bu derste geri besleme yolunun duyusal bilgiye dayandığını gördük, ama hangi duyuya dayandığını sormadık. Elif bileğinin içe döndüğünü gözüyle değil, eklemlerinden ve kaslarından gelen bilgiyle fark etti; Barış'ın havuzdaki yeni üyesi ise belki suyun direncini hem gördü hem hissetti. Görme, iç kulak ve eklem-kas duyusu harekete ne katar, ve biri eksildiğinde ötekiler onun yerini nasıl tutar? Sonraki ders (M01-D03) Duyuların payı konusunu açıyor: bu üç duyunun hareketteki rolünü ve birinin kaybında ötekilerin nasıl devreye girdiğini.

Kendini sına

Soru 1 · Kavram

Uzanma hareketleri derlemesine göre ileri besleme denetimini geri besleme denetiminden ayıran nedir?

• A) İleri besleme hareket sürerken gelen duyusal bilgiyi bekler.
• B) İleri besleme yalnız refleksleri kapsar.
• C) İleri besleme hareketin sonucunu bir iç modelle önceden tahmin eder ve yalnız ilk plan isabetliyse başarılı olur.
• D) İleri besleme gecikmesi en uzun olan yoldur.

Cevap: C. Geri besleme hareket sürerken ortaya çıkan duyusal bilgiye yanıt verir ve gecikmelidir; ileri besleme sonucu önceden tahmin eder.

Soru 2 · Kanıt

Flanagan ve Wing'in deneyinde kavrama kuvveti nasıl değişti?

• A) Yük değiştikten bir süre sonra, gecikmeyle.
• B) Yük kuvvetiyle eşzamanlı; yükteki dalgalanmaları önceden karşılayarak.
• C) Hiç değişmedi.
• D) Yalnız bazı katılımcılarda ve yalnız ağır yüklerde değişti.

Cevap: B. Bütün yüklerde ve bütün katılımcılarda kavrama kuvveti yük kuvvetiyle eşzamanlı değişti; yazarlar bunu bir iç modelle yapılan tahminin kanıtı saydı.

Soru 3 · Uygulama

Bir kaleci hafif topları rahatça tutuyor, ama habersizce atılan ağır bir top ellerini geriye itiyor. En iyi açıklama hangisidir?

• A) Beden topa beklediği momentuma göre önceden hazırlanmıştı; tahmin yanlış olunca önceden kurulan kas gerimi yetmedi.
• B) Kalecinin refleksleri yavaştır.
• C) Kalecinin kolları zayıftır.
• D) Ağır topları tutmak öğrenilemez.

Cevap: A. Lacquaniti ve Maioli'nin deneyinde çarpmadan önceki kasılmanın büyüklüğü topun beklenen momentumuna göre ayarlanıyordu; beklenmedik bir ağırlık bu hazırlığı boşa çıkarır.

Soru 4 · Tuzak

Kim ve arkadaşlarına göre gözle görülen bir hataya yanıt 150 ile 200 milisaniye sürüyor. Bundan ne çıkarılabilir?

• A) Görme hareket denetiminde hiç kullanılmaz.
• B) Bütün hatalar 150 milisaniyede düzeltilir.
• C) Refleksler görmeden daha yavaştır.
• D) Çok kısa süren bir harekette gözün gördüğü hata o hareket bitmeden düzeltilemeyebilir; ama bu süreler laboratuvardaki kol hareketlerinden geliyor ve her spora doğrudan taşınamaz.

Cevap: D. Görsel düzeltme omurilik kaynaklı yanıtlardan ve uzun gecikmeli yanıtlardan daha yavaştır; hızlı bir hareket bu süreden kısa sürüyorsa görsel düzeltmeye zaman kalmayabilir.