L'insegnamento intende fornire le basi fisiologiche essenziali e la conoscenza dei metodi sperimentali e degli strumenti computazionali per la comprensione dei movimenti umani.
L'insegnamento presenta le tecnologie, i metodi analitici, gli approcci modellistici per l'analisi e la quantificazione del movimento umano e dei suoi correlati neurali. Argomenti specifici includono analisi tridimensionale dei movimenti, la meccanica muscolare e corporea, la fisiologia e i segnali fisiologici nel controllo motorio, la modellistica del controllo motorio.
Alla fine del corso gli studenti saranno in grado di registrare e analizzare i movimenti umani (cinematica, cinetica, attività muscolare) e descrivere i sottostanti meccanismi di controllo, utilizzando gli opportuni dispositivi e strumenti analitici e modellistici.
Non ci sono prerequisiti formali, ma ci si aspetta che gli studenti conoscano la meccanica, la geometria, l'analisi matematica e dei segnali.
Il corso combina lezioni frontali, sessioni sperimentali e analisi dei dati di movimento.
Parte I: il movimento
A. Movimento umano (s1). Livelli di descrizione del movimento: cinematica, cinetica, meccanica muscolare, fisiologia. Terminologia per descrivere i movimenti umani (movimenti degli arti, manipolazione). Anatomia scheletrica
B. Cinematica dei movimenti (s2). Modello link-segmento. Catene cinematiche. Trasformazioni di coordinate fra sistemi di riferimento.
C. Tecnologie di motion capture (s3-s4). Introduzione alla geometria proiettiva. Stereofotogrammetria. Sensori di misura inerziali. Elaborazione di dati cinematici.
D. Dinamica dei movimenti (s5-s7). Richiami di fisiologia muscolare. Tipi di fibre: intrafusali, extrafusali. Il modello di Hill sulla generazione della forza muscolare. Muscoli e tipi di contrazione. Meccanica dei corpi rigidi: metodi di Newton-Eulero e di Lagrange. Statica dei movimenti multi-articolari. Dinamica: equazioni del moto delle catene cinematiche. Dinamometria. Biomeccanica della locomozione. Cinematica e cinetica della locomozione (cammino, corsa, ciclismo, nuoto).
Parte II: controllo neurale dei movimenti
E. Neurofisiologia del movimento (s8-s10). Neuroanatomia del sistema senso-motorio. Tratto cortico-spinale. Sistema extrapiramidale: cervelletto, nuclei della base. Corteccia somatosensoriale, frontale. Controllo neuromuscolare e principio della dimensione. Elettromiografia: superficiale vs intramuscolare. Analisi dei segnali EMG.
F: Controllo motorio computazionale (s11-s12). Panoramica storica. Psicofisica del movimento. Integrazione multisensoriale e sensomotoria. Ottimalità nel controllo motorio. Azione congiunta. Apprendimento motorio.
Uchida TK, Delp SL (2021) Biomechanics of Movement. MIT Press.
Ricevimento: VITTORIO SANGUINETI. Su appuntamento: Tel. 0103356487 o vittorio.sanguineti@unige.it
VITTORIO SANGUINETI (Presidente)
CECILIA DE VICARIIS
SILVIO PAOLO SABATINI (Presidente Supplente)
https://corsi.unige.it/11159/p/studenti-orario
Prova scritta (peso 60%)
Esercitazioni di laboratorio (peso 40%)
La prova scritta consisterà in domande e problemi su argomenti trattati a lezione.
Sono previste quattro esercitazioni di laboratorio svolte a gruppi, ciascuna delle quali prevede la registrazione di un movimento specifico, l'analisi dei dati registrati e la compilazione di una relazione tecnica.
