Serbestlik Derecesi Problemi
Degrees Of Freedom Problem
Tanım
Merkezi sinir sisteminin, belirli bir motor hedefi gerçekleştirmek için mevcut olan çok sayıda biyomekanik hareket seçeneği arasından nasıl seçim yaptığını açıklayan motor kontrol meselesidir.
Örnek Vaka / Uygulama
Piyanist bir bireyin tuşlara basarken parmaklarını, bileğini ve dirseğini kullandığı yüzlerce farklı kas kombinasyonu olmasına rağmen, her defasında aynı akoru aynı tonda çalabilmesi serbestlik derecesi probleminin sinir sistemi tarafından motor sinerjiler yoluyla çözüldüğünü gösterir.
Derin Analiz
İlk kez Rus nörofizyolog Nikolai Bernstein tarafından formüle edilen bu problem, insan hareket sisteminin sahip olduğu yüksek redundansi (artıklık) kapasitesinden doğar. İnsan vücudu; eklemlerin, kasların ve kinematik zincirlerin kombinasyonel patlaması nedeniyle aynı sonuca (örneğin bir bardağa uzanmak) çıkabilecek sayısız farklı hareket yörüngesi ve duruş kombinasyonu üretme potansiyeline sahiptir. Eğer beyin, her bir kas lifini ve eklem açısını tek tek, anlık ve bilinçli bir kontrol döngüsüyle yönetmeye kalkışsaydı, sinir sisteminin hesaplama kapasitesi yetersiz kalırdı. Dolayısıyla, motor kontrol süreçleri bu sonsuz olasılık uzayını daraltmak için sinerjiler, koordinasyon modelleri ve hiyerarşik kontrol mekanizmaları geliştirir. Bu bağlamda problem, hareketin serbestlik derecelerinin nasıl dondurulduğunu veya esnek bir şekilde nasıl organize edildiğini ampirik olarak inceleyen bilişsel ve nörofizyolojik bir araştırma alanıdır.
Etimoloji
İngilizce 'degree' (derece, basamak; Latince *degradus* [aşağı inme/adım]) + 'freedom' (özgürlük; Germen kökenli *frīdom*) ve 'problem' (Yunanca *próblema* [öne atılan mesele, tasarı]).
Karıştırmayın
İstatistikteki serbestlik derecesi (degrees of freedom in statistics) kavramı ile adı benzer olsa da tamamen farklıdır; istatistikte veri analizinde bağımsız bilgi miktarını ifade ederken, burada biyomekanik hareket olasılıkları söz konusudur.