Using salient information for motor performance and learning

Abstract

Human motor behavior includes a very wide range of movements such as grasping a cup to drink your coffee, playing a musical instrument such as the piano, or sports skills such as throwing a ball. Some of these skills are performed with one hand (unimanually) others simultaneously with both hands (bimanually). However, all of these skills have to be learned. In the domain of motor control and learning it is well documented that feedback is one potential learning variable that supports the learning process. Recent research has indicated that one important factor refers to the salient feedback information that a performer uses to increase motor performance and learning. Salient feedback information in this context not only supports the detection and correction of errors. It also forces the performer to achieve a stable performance pattern and improves the development of an efficient movement representation. This research involved three experiments which focused on the following issues: (1) determining the impact of availability and accessibility of salient feedback for the development of a movement sequence representation, (2) finding out at which hemisphere the movement sequence representation is represented, and (3) establishing the impact of salient feedback information during a life-span in a bimanual coordination task. The results indicate that performers have developed an efficient movement sequence representation depending on the available salient feedback information (Experiment 1) and that this information is represented in a specific hemisphere in our central nervous system (Experiment 2). Salient information also supports the performance of a multifrequency bimanual coordination task after 10 minutes of practice. However the performance changes in the course of a life-span (Experiment 3). Human motor behavior includes a very wide range of movements such as grasping a cup to drink your coffee, playing a musical instrument such as the piano, or sports skills such as throwing a ball. Some of these skills are performed with one hand (unimanually) others simultaneously with both hands (bimanually). However, all of these skills have to be learned. In the domain of motor control and learning it is well documented that feedback is one potential learning variable that supports the learning process. Recent research has indicated that one important factor refers to the salient feedback information that a performer uses to increase motor performance and learning. Salient feedback information in this context not only supports the detection and correction of errors. It also forces the performer to achieve a stable performance pattern and improves the development of an efficient movement representation. This research involved three experiments which focused on the following issues: (1) determining the impact of availability and accessibility of salient feedback for the development of a movement sequence representation, (2) finding out at which hemisphere the movement sequence representation is represented, and (3) establishing the impact of salient feedback information during a life-span in a bimanual coordination task. The results indicate that performers have developed an efficient movement sequence representation depending on the available salient feedback information (Experiment 1) and that this information is represented in a specific hemisphere in our central nervous system (Experiment 2). Salient information also supports the performance of a multifrequency bimanual coordination task after 10 minutes of practice. However the performance changes in the course of a life-span (Experiment 3).

Das menschliche Verhalten beinhaltet eine Vielzahl von Alltagsbewegungen, wie das Greifen einer Tasse, Bewegungen im musischen Bereich wie das Klavierspielen oder auch sportliche Bewegungen wie das Werfen eines Balles. Einige dieser Bewegungen werden mit einer Hand ausgeführt (unimanuell) andere gleichzeitig mit beiden Händen (bimanuell). Gemein allen diesen Bewegungen ist das sie erlernt werden müssen. In der Literatur ist gut dokumentiert, dass Feedback eine Lernvariable ist, welche die Lernprozesse unterstützen kann. Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen, dass eine wichtige Komponente in der Salienz von Feedbackinformationen besteht. Dies bedeutet welche Informationen werden aus der Vielzahl von Informationen die dem Lernenden zu Verfügung stehen herausgehoben und somit dem Lerner leichter zugänglich gemacht damit dieser eine effiziente Bewegungsrepräsentation für die motorische Ausführung etablieren kann. In drei Experimenten wurde den Fragen nachgegangen (1) ob in Abhängigkeit der Verfügbarkeit und Zugänglichkeit von Feedback eine Bewegungsrepräsentation etabliert werden kann, (2) wo die Informationen über die Bewegungsrepräsentation in unserem Zentralnervensystem abgespeichert werden und (3) ob saliente Informationen die motorische Ausführungsleistung über die Lebenspanne bei einer bimanuellen Koordinationsaufgabe unterschiedlich beeinflussen. Die Ergebnisse zeigen, dass in Abhängigkeit der Salienz von Feedbackinformationen Lerner eine effiziente Bewegungsrepräsentation basierend auf visuell-räumlichen oder motorischen Informationen entwickeln (Experiment 1) und diese Informationen hemisphärenspezifisch in unserem Zentralnervensystem abgespeichert werden (Experiment 2). Saliente Informationen ermöglichen es den Lernern zudem, bimanuelle multifrequenzielle motorische Aufgaben bereits nach weniger als 10 Minuten Übung auszuführen. Die Leistung ist aber über die Lebensspanne graduell unterschiedlich (Experiment 3). Das menschliche Verhalten beinhaltet eine Vielzahl von Alltagsbewegungen, wie das Greifen einer Tasse, Bewegungen im musischen Bereich wie das Klavierspielen oder auch sportliche Bewegungen wie das Werfen eines Balles. Einige dieser Bewegungen werden mit einer Hand ausgeführt (unimanuell) andere gleichzeitig mit beiden Händen (bimanuell). Gemein allen diesen Bewegungen ist das sie erlernt werden müssen. In der Literatur ist gut dokumentiert, dass Feedback eine Lernvariable ist, welche die Lernprozesse unterstützen kann. Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen, dass eine wichtige Komponente in der Salienz von Feedbackinformationen besteht. Dies bedeutet welche Informationen werden aus der Vielzahl von Informationen die dem Lernenden zu Verfügung stehen herausgehoben und somit dem Lerner leichter zugänglich gemacht damit dieser eine effiziente Bewegungsrepräsentation für die motorische Ausführung etablieren kann. In drei Experimenten wurde den Fragen nachgegangen (1) ob in Abhängigkeit der Verfügbarkeit und Zugänglichkeit von Feedback eine Bewegungsrepräsentation etabliert werden kann, (2) wo die Informationen über die Bewegungsrepräsentation in unserem Zentralnervensystem abgespeichert werden und (3) ob saliente Informationen die motorische Ausführungsleistung über die Lebenspanne bei einer bimanuellen Koordinationsaufgabe unterschiedlich beeinflussen. Die Ergebnisse zeigen, dass in Abhängigkeit der Salienz von Feedbackinformationen Lerner eine effiziente Bewegungsrepräsentation basierend auf visuell-räumlichen oder motorischen Informationen entwickeln (Experiment 1) und diese Informationen hemisphärenspezifisch in unserem Zentralnervensystem abgespeichert werden (Experiment 2). Saliente Informationen ermöglichen es den Lernern zudem, bimanuelle multifrequenzielle motorische Aufgaben bereits nach weniger als 10 Minuten Übung auszuführen. Die Leistung ist aber über die Lebensspanne graduell unterschiedlich (Experiment 3).