Lo sviluppo di innovativi protocolli di valutazione globale applicabili al processo di allenamento, verifiche morfo-funzionali continue di sportivi dilettanti ed professionisti verifica e controllo dello stato di forma, etc.. introducono concetti di "Decision Making" (pianificazione dell'allenamento mediante scelta/adattamento di esercizi e carichi di lavoro personalizzati) e "Outcome Assessment" (confronto pre/post allenamento) con metodo scientifico e progettuale, attraverso tecniche di training on the job. 

Ogni sport è diverso dagli altri e possiede caratteristiche e regole intrinseche ed estrinseche che lo rendono unico. Questo è uno dei motivi principali per cui è rarissimo trovare atleti che raggiungono il massimo livello in più di una disciplina. Eppure gli studiosi di tutto il mondo si sono resi conto che esistono famiglie di sport che presentano alcune somiglianze, almeno per quanto concerne il tipo di impegno che richiedono agli atleti. Andando più a fondo nello studio dello sport è possibile scoprire cose ancora più dettagliate ed importanti, a cui non ci si fa caso anche quando si conosce molto bene il tipo di sport che si guarda.

Non sempre questa divisione in famiglie è tanto intuitiva: lo sci di fondo per esempio assomiglia più alla maratona che alla discesa libera, e i tuffi sono molto più simili alla ginnastica che al nuoto. Queste differenze ed affinità sono legate al mondo circostante ed agli elementi al contorno in cui l’organismo dell’atleta funziona durante lo sforzo e la competizione. 

Ragion per cui è indispensabile comprendere che essendo il movimento umano un’esperienza cognitiva e sensoriale lungamente discussa e studiata da scienziati, filosofi, matematici e ricercatori di ogni genere l’ambito di partenza per studiare i risultati raggiunti dagli atleti nel mondo dello sport è proprio il movimento umano appunto. Si pensi ad esempio al fatto che è nata prima l’andatura bipede poi l’intelligenza. Alla base di qualsiasi movimento umano ed animale esiste un comportamento computativo intelligente, sinergico e adattativo di tutto il sistema biologico di cui siamo costituiti con elevata interazione tra i differenti settori fisiologici coinvolti (SNC, SNP, AMS, sistemi sensoriali afferenti e propriocezione) che lavorano in stretta collaborazione sia in feed-back che in feed-forward tra loro, allo scopo di far muovere agevolmente il corpo umano nello spazio circostante. 

Possiamo quindi considerare il movimento una sorta di sesto senso che è in grado di anticipare ciò che sta per accadere nella realtà che ci circonda. Pensando però al nostro cervello non tanto come ad un vero e proprio calcolatore elettronico che si adatta al mondo esterno, piuttosto ad un sistema che funziona come un sofisticato simulatore in grado di escogitare ipotesi, creare modelli basati sull’esperienza pregressa, inventare soluzioni a basso costo energetico di autoregolazione che proietta poi sul mondo esterno. (Alain Berthoz). 

Dal modello cibernetico di Bernstain, alla teoria sistemica di Anochin, fino alla più recente teoria percettiva proposta da Berthoz, a quella ecologica di Gibson, e, a seguire, dalle ipotesi basate sul concetto di reti neurali di Edelman per arrivare ai modelli di natura termodinamica applicati al campo della biologia del vivente e alla motricità di Kluger Kelso, il movimento viene oggi considerato come un fondamentale strumento di apprendimento e di comunicazione, sia per quanto concerne gli aspetti cognitivi come per quel che riguarda il pensiero creativo e i sistemi simbolici, per non parlare degli aspetti funzionali, già descritti, legati alla salute, al benessere ed alla performance, di nostro maggiore interesse.

Il movimento umano ed animale può quindi essere descritto come una lunga ed articolata catena di eventi, la cui sequenza di calcoli effettuata dal SNC in relazione ad esperienze già vissute, viene trasferita successivamente ai relativi moduli/distretti corporei periferici, permettendo all’essere umano di eseguire un altrettanto vasta collana di eventi/gesti che in fine giunge alla successione alternata di contrazioni ed allungamento dei muscoli che consentono ad ogni soggetto di muoversi agilmente e agiatamente nel mondo circostante.

Un movimento non si apprende mai solo per imitazione specifica dello schema motorio preso in esame. Per imitazione si arriva massimo a fissare la forma, il significato e dunque, in astratto, la finalità di un determinato gesto, ma il resto, ovvero l’adattamento ad un sistema di bisogni, di valori e di interessi propri dell’individuo deve essere costruito ad hoc. Si tratta di un processo molto lungo, lento, articolato e complesso che gli studiosi del Progetto AthlAid pongono interamente sotto i riflettori delle tecnologie dispiegate. Le piccole unità di base, gli schemi di movimento, alcuni dei quali già disponibili alla nascita, sono solo i “mattoni”, le tessere del complesso mosaico costituito dall’atto motorio intenzionale. I mattoni rappresentano la premessa indispensabile per creare un determinato saper fare, per la realizzazione compiuta del quale è necessario tuttavia acquisire oltre ai significati (programmi: apprendimento motorio e prestazione) soprattutto le regole (parametri: apprendimento e prestazione) che sottostanno all’azione, attribuendone valore e senso compiuto. Alberto Oliverio. Sviluppo Motorio e apprendimento (2007). 

Comprendere le modalità secondo cui gli esseri viventi coordinano i movimenti, sia quelli apparentemente semplici della vita quotidiana che quelli più complessi e difficili da eseguire in campo lavorativo, artistico e sportivo non è solo un’importante obiettivo scientifico perseguito dallo staff di AthlAid Project, ma è anche di interesse internazionale conoscere più da vicino tutte le sequenze e gli eventi deputati a svolgere queste routine neurofisiologiche. Si tratta di rilevanti implicazioni che attraversano trasversalmente numerose discipline mediche e scientifiche, ma è anche contemporaneamente il tentativo di catturare la complessità delle azioni finalizzate al movimento e del comportamento adattativo abbinato ad una forzata attività di apprendimento di nuovi schemi motori, con il fine di progettare una determinata performance in laboratorio. 

Per realizzare questo tipo di innovazione è necessario comprendere perché lo staff di AthlAid Project è interessato ad osservare gli atleti anche dal punto di vista fisiologico e funzionale. Esiste una specifica attività chimica che rende tutto il movimento ammissibile e fluido al tempo stesso, che si basa sul prerequisito di un corretto funzionamento di tutti i moduli/apparati che costituiscono il sotto sistema, il perfetto andamento della pompa Na+/K+ il regolare impiego dell’energia fornita dall’idrolisi della molecola chiamata ATP (adenosintrifosfato) e quindi la contrazione e l’accorciamento del muscolo e l’azione di restituzione che consente il ritorno ad uno stato di equilibrio muscolare in posizione neutra. Il processo di composizione e scomposizione dell’ATP è molto complesso, ma per ciò che ci interessa basterà dire che esistono tre tipi di metabolismi diversi: 

Si possono paragonare questi tre tipi di metabolismo a tre tipi di combustibile usati per l’automobile: rispettivamente l’alcol, la benzina, il gasolio. Naturalmente nella grande maggioranza degli sport i diversi tipi di metabolismo, in particolare il secondo ed il terzo, coesistono.

L’output motorio viene continuamente controllato e corretto a seguito del confronto tra pianificazione centrale (rappresentazione del movimento atteso) e percezione sensoriale periferica (il movimento realmente effettuato). Il controllo motorio si riferisce a quell’insieme di funzioni fisiologiche e psicologiche che la mente e il corpo svolgono per governare la postura e il movimento, determinati e guidati dall’effetto più o meno concomitante di feedback periferici e programmi motori centrali (basi neurologiche finalizzate al controllo motorio) Vernon B. Brooks (1987). Sulla definizione del processo di controllo motorio appena enunciata esiste un sostanziale accordo, così invece non è per quanto riguarda le modalità attraverso le quali tale controllo viene effettuato. Su questo aspetto sussistono ancora forti divergenze che sembrano tutt’altro che in via di definizione: da un lato si sostiene la tesi di un modello di funzionamento prevalentemente basato su di un controllo periferico (a circuito chiuso); dall’altra parte un modello prevalentemente basato su di un controllo centrale (a circuito aperto) che non necessita fondamentalmente delle informazioni sensoriali. Richard A. Schmidt: Schema teorico di discreto apprendimento di abilità motorie (1975).

Il meccanismo a feed-back interviene pertanto in tutti quei casi in cui bisogna mantenere una variabile (la posizione di un’articolazione o la forza di un muscolo) o un valore prestabilito – processo di regolazione – come, ad esempio, nel mantenimento della postura e nel controllo e nel regime di movimenti lenti. Si deduce facilmente che detto sistema richiede tempo per poter analizzare i vari segnali, per cui è inefficace quando le variabili ambientali mutano troppo velocemente (si pensi al gesto di fermare con i piedi una palla in corsa).

Il meccanismo a feed-forward utilizza le informazioni sensoriali che finiscono per condizionare il programma motorio prevedendo una data successione di eventi (posizione, traiettoria e velocità della palla); ne consegue che tutto funziona fino a quando interviene una variazione imprevista (si pensi ad esempio all’autorete; la palla subisce un’improvvisa deviazione e, per quanto agile possa essere il portiere gli risulterà impossibile modificare la traiettoria del tuffo).

Un limite alla possibilità di controllo di un dato schema o pattern di movimento non è dato solo dalla velocità di esecuzione ma anche dalle possibilità – in teoria – infinite – di potenziali combinazioni di attivazione neuromuscolare e articolare che il sistema è in grado di produrre, detto anche grado di libertà. Le tecniche ad uso nel LAM LPMCC AthlAid Project sono in grado di rilevare tutti i singoli particolari elencati.

Recenti studi neurofisiologici riguardanti i processi di apprendimento e memorizzazione hanno dimostrato il ruolo cruciale delle informazioni destinate al SNC. In particolare, nell'ambito dell'apprendimento motorio, sembrano essere determinanti le informazioni sulla evidenza dei risultati (Knowledge of Results - KR) e ancor di più la conoscenza della performance motoria in tempo reale (Knowledge of Performance - KP). La KR è un feedback che convoglia al SNC dati presenti nell'ambiente come risultato dell'azione del soggetto. La possibilità di modulare la conoscenza dei risultati può essere utile per migliorare il piano motorio del soggetto. Nell'ambito della KP, cioè nella cognizione dell'azione in atto eseguita e letta in tempo reale, si può utilizzare una strategia che viene chiamata Feedback Rinforzato (Augmented Feedback, AF) attraverso l'ausilio di un particolare tipo di tecnologie sincronizzate tra loro e ben integrate nel progetto Athlaid. L'AF presuppone la possibilità di incrementare le informazioni, rilevanti per il SNC, durante l'atto motorio al fine di ottimizzare l'apprendimento motorio. Attraverso questi sistemi di informazione il SNC può attivare un cruciale meccanismo di apprendimento fisiologico chiamato "reinforcement learning" che controlla l'apprendimento, e quindi l'efficacia della performance motoria, in base ai feedback ricevuti.

Molti sistemi biologici sembra utilizzino questo meccanismo che adoperato con cura nella fase di preparazione/recupero degli atleti si trasformerà in un ausilio indispensabile per la programmazione dei risultati. 

Il metodo pratico, da sviluppare assieme allo staff del Progetto AthlAid che sarà affinato nel corso di 60 mesi di ricerca, si compone, sinteticamente, della fase della registrazione del movimento ottimale, replica del movimento registrato a video, invito al soggetto a cercare di aderire al movimento disegnato, valutazione e analisi del movimento, espressione del punteggio ottenuto, il tutto in modo interattivo o completamente automatico.

Ciò premesso, il Laboratorio di Analisi Biomeccanica del Movimento e Valutazione Funzionale e Controllo Motorio AthlAid, costituisce una struttura profondamente ed intensamente innovativa che sotto il profilo tecnico, tecnologico ed organizzativo è in grado di offrire a tutti gli interessati compresi gli sportivi, atleti o pazienti di qualsiasi livello test e valutazioni funzionali globali con il fine di fornire anche un utile e razionale servizio a tutti coloro che intendono introdurre un’attività motoria sistematica, agonistica o amatoriale nel proprio stile di vita.

(Es: Istituzioni locali, federazioni e società sportive la possibilità di studiare il gesto sportivo e sottoporre allenatori, preparatori e tecnici a corsi intensivi di formazione di perfezionamento)

Il Laboratorio LPMCC AthlAid è in grado di soddisfare le richieste di accertamenti clinici, strumentali e valutativi di cui le istituzioni, gli operatori, lo sportivo, l’atleta o il professionista necessitano per praticare la propria attività fisica in sicurezza.

Il progetto AthlAid si occupa della prevenzione e della cura del trauma da sport, con particolare riferimento alle patologie da sovraccarico biomeccanico e molto interesse è praticato alla fase di riabilitazione specifica del gesto sportivo, fino al raggiungimento della guarigione biologica e della ripresa funzionale totale. Inoltre gli sportivi afferenti al progetto AthlAid devono potersi sottoporre a valutazioni cliniche multi specialistiche, ad indagini strumentali con possibilità eseguire in laboratorio lo studio delle caratteristiche aerobiche ed anaerobiche, lattacide e alattacide, nonché le loro caratteristiche psico-attitudinali, di temperamento, antropometriche, calorimetriche e le loro capacità di forza e potenza muscolare. I programmi di riabilitazione sEMG isocinetica personalizzati, finalizzati alla metabolizzazione degli schemi motori maggiormente performanti rispetto alle capacità mostrate da ogni soggetto all’accesso nella struttura.

Obiettivo prioritario del Laboratorio di Biomeccanica del Movimento e Controllo Motorio AthlAid è pertanto quello di consentire l’ottimizzazione delle prestazioni attraverso specifici test e modificazioni dei programmi di allenamento mediante scelta/adattamento di esercizi e carichi di lavoro personalizzati, offrire la possibilità di prevedere i rischi di infortuni e fungere da supporto decisionale nella gestione delle risorse umane necessarie a costruire nell’atleta la consapevolezza e l’adattamento alle nuove task motorie. 

Lo scopo di questo progetto è quello di fornire, l'introduzione anche nel mondo dello sport, ai vantaggi teorici, pratici e metodologici dell’applicazione di modelli cognitivi alle “decision making” sportive. L'utilizzo di modelli di campionamento sequenziali sistematici e continuativi, in particolare, è motivata dalla loro corrispondenza con le dinamiche di lavoro, i processi di variabili che caratterizzano il corso decisionale nello sport; nella scelta di una particolare tecnica di allenamento; nel modificare le circostanze che impediscono ad un allenatore di eseguire correttamente sedute di tattica e strategia di gioco a beneficio di lunghe sessioni di preparazione, etc. Questo lavoro offre una breve descrizione di questi modelli, incoraggiando il loro uso in modo più affidabile ed efficace nella ricerca del processo decisionale basato sull’Outcome Assesment attuato nello sport. L'evidenza mostra che supportando l'uso di modelli di campionamento sequenziali rispetto ad altri approcci utilizzati nello sport abbinati al processo decisionale porta i risultati a subire variazioni in meglio a dir poco sostanziali. 

Alla base di ogni attività e di ogni progetto atletico la componente che deve dominare una visione integrata della salute intesa come stato di totale integrità biopsicosociale, benessere fisico, mentale e sociale dipende dall’equilibrio di tre principali livelli funzionali: (neuro)strutturale, biochimico e mentale, ognuno dei quali è rappresentato da un’area di intervento scientifica dedicata.

Il lavoro sviluppato presso il Progetto AthlAid evolve il concetto di “visione sistematica” in quanto qualsiasi organizzazione può essere considerata un “insieme” composto da diversi sotto sistemi correlati tra loro che ha determinato il risultato complessivo del sistema principale, ma non tutte le organizzazioni attuano contemporaneamente un programma di innovazione in tutti i campi di interesse di un’impresa come: prodotto/servizio, tecniche e metodologie, organizzazione e processo. Il rendimento globale del sistema proposto è dato dalla sommatoria dei rendimenti di ogni rendimento dei singoli sotto sistemi che lo compongono: per massimizzare il risultato d’insieme è necessario pertanto ottimizzare i rendimenti di ogni sotto sistema considerato raccogliendo il maggior numero di informazioni da tutte le aree coinvolte nel processo.

Vedi Bibiliografia (da chiedere e quotarsi a parte).