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http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9WFJYR
Full metadata record
DC Field | Value | Language |
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dc.contributor.advisor1 | Rodolfo Novellino Benda | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Luis Antonio Aguirre | pt_BR |
dc.contributor.referee1 | Paula Lanna Pereira da Silva | pt_BR |
dc.contributor.referee2 | Guilherme Menezes Lage | pt_BR |
dc.contributor.referee3 | Go Tani | pt_BR |
dc.contributor.referee4 | Allbens Atman Picardi Faria | pt_BR |
dc.creator | Leonardo Luiz Portes dos Santos | pt_BR |
dc.date.accessioned | 2019-08-13T16:46:32Z | - |
dc.date.available | 2019-08-13T16:46:32Z | - |
dc.date.issued | 2014-12-19 | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9WFJYR | - |
dc.description.abstract | The aim of this study was to investigate the changes in the dynamics of motor output due practice in a isometric force production task. An experiment was conducted with 10 subjects to provide a data bank with the time series representing the subjects intrinsic dynamics before, immediately after and 24 h after practice. Along the analysis, we looked for (i) insights on the relationship and concepts of Motor Behavior, Dynamics Systems theory and aspects of Complex Systems and (ii) a better understanding of the theoretical fundaments, limits and pitfalls of usual analytical techniques applied in the study of physiological signals. First, an exploratory data analysis was performed in the context of a case study with the data of the participant V5. The results suggested: (i) non-stationarity of the time series; (ii) the coexistence of two different dynamics operating in different time scales (macro and micro-temporal time scales, with an estimated crossover around 1 s). The results suggested that the structure of isometric force is dominated in the temporal macroscale by a dynamics with strong periodic component, insofar the temporal microscale has characteristics of a stochastic process. Therefore, one proposed that any analysis that captures aspects of only one of these kind of dynamics shall be incomplete in the characterization of motor behavior. As a consequence of that premise, it's pertinent to apply complementary analytical techniques simultaneously, in order to capture signatures of both deterministic and stochastic dynamics. In parallel, it was presented evidence that recurrence quantification analysis (RQA) and detrended fluctuation analysis (DFA) are analytical techniques that satisfy that complementary requisite. Finally, a group analysis was performed with that analytical and conceptual paradigm stated previously. The performance of the participants improved in a relative permanent way due to practice, being better in the pos-test and in the 24 h retention test than in the pre-test. The dynamics of the temporal microscale (stochastic) changed in a transient way due practice, as estimated by the Hurst exponent (DFA), and we highlighted that it was not possible to infer changes in the temporal correlation due the lack of stationarity of the time series increments. Regarding the temporal macroscale, the results suggested that occurs a succession of dynamical regimes along the same trial. The complexity of that regime, inferred from the entropy S (RQA) and in a comparative analysis with DET% and LM (RQA), was affected in a transient way due practice: it was higher immediately after practice, and after 24 h returned to a similar value showed before practice. It's concluded that the structure of the isometric force has a dual character, being generated by (i) a stochastic process that dominates the dynamics in time scales under 1 s and (ii) a deterministic periodic dynamic (superposition of oscillators) dominating the dynamics in time scales above 1s. Regarding the complexity of that dual dynamics, it is affected only in a transient way due practice, as it returns to a basal value 24 h after practice. Both aspects suggested by the analysis, succession of dynamical regimes along the same trial and the apparent return of the dynamic's complexity to a "basal value", suggest the relevance to search for concepts and techniques in order to allow the deepening in these questions. | pt_BR |
dc.description.resumo | O objetivo deste estudo foi investigar as mudanças da dinâmica da ação motora em função da prática de uma tarefa de manutenção da força isométrica. Foi realizado um experimento com 10 participantes, para obtenção de um banco de dados com séries temporais de força representativas da dinâmica intrínseca dos participantes antes, imediatamente após e 24 h depois da prática. Paralelamente às análises, procurou-se (i) levantar insights sobre a relação entre conceitos do Comportamento Motor, teoria de Sistemas Dinâmicos e aspectos de Sistemas Complexos e (ii) ganhar entendimento sobre a fundamentação teórica, limites de aplicação e armadilhas de técnicas usualmente utilizadas na análise de sinais fisiológicos. Primeiramente, realizou-se uma análise exploratória num contexto de estudo de caso com os dados do participante 5, cujos resultados apresentaram evidências de: (i) não estacionariedade das séries temporais; (ii) coexistência de duas dinâmicas distintas operando em escalas de tempo diferentes (macro e micro escalas temporais, com tempo crítico de crossover estimado em torno de 1 s). Os resultados sugeriram que a estrutura da força isométrica é dominada por uma dinâmica com forte periodicidade na macroescala temporal, enquanto na microescala temporal possui características de um processo estocástico. A partir disto, argumentou-se que toda análise que, por sua natureza, discrimine apenas uma destas dinâmicas, será incompleta na caracterização do comportamento motor. Como consequência desta premissa, devem-se aplicar técnicas analíticas complementares simultaneamente, no sentido de capturar assinaturas de dinâmicas deterministas e estocásticas. Paralelamente, apresentaram-se evidências de que as técnicas de quantificação de gráficos de recorrência (RQA, sigla em inglês) e análise de flutuação (DFA, detrended fluctuation analysis) satisfazem este quesito de complementaridade. Finalmente, foi realizada a análise do grupo de participantes sob este paradigma analítico e conceitual. O desempenho dos participantes melhorou de forma relativamente permanente em virtude da prática, sendo melhor no pós-teste e no teste de retenção de 24 h quando comparado ao pré-teste. A dinâmica da microescala temporal (estocástica) mudou de forma transiente em virtude da prática, inferida através do expoente de Hurst (através da DFA), e foi enfatizado não ser possível corroborar a modificação da correlação temporal pela falta de estacionariedade dos incrementos das séries temporais. Quanto à macroescala temporal, os resultados sugerem a ocorrência de uma sucessão de regimes dinâmicos ao longo de uma mesma tentativa. A complexidade da macroescala temporal, inferida pela entropia S (RQA) e em análise comparativa com as variáveis DET% e LM (RQA), foi afetada de forma transiente pela prática: se mostrou mais alta imediatamente após a prática, e após 24 h retornou a um valor similar a antes da prática. Conclui-se que a estrutura da força isométrica possui um caráter dual, sendo gerada por (i) um processo estocástico que domina a dinâmica em escalas de tempo inferiores a 1 s e (ii) uma dinâmica determinista periódica (superposição de oscilações) dominando a dinâmica em escalas de tempo acima de 1 s. Quanto à complexidade desta dinâmica dual, a prática afeta de forma transiente este aspecto da estrutura da força isométrica, a qual retorna a um valor basal 24 h após a prática. Estes dois aspectos sugeridos pela análise, sucessão de regimes dinâmicos dentro de uma mesma tentativa e aparente retorno da complexidade a um "valor basal", demonstraram a pertinência da busca por conceitos e técnicas que permitam o aprofundamento nestas questões. | pt_BR |
dc.language | Português | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Minas Gerais | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFMG | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Ciências do Esporte | pt_BR |
dc.subject.other | Aprendizagem motora | pt_BR |
dc.subject.other | Capacidade motora | pt_BR |
dc.subject.other | Força muscular | pt_BR |
dc.title | Aspectos estruturais da variabilidade no processo de aprendizagem de uma tarefa de controle de força isométrica | pt_BR |
dc.type | Tese de Doutorado | pt_BR |
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