Thèses sur le sujet « MOTORIE »

L’obiettivo di questo studio è offrire una visione generale dei vari metodi di quantificazione delle competenze motorie di bambini e adolescenti ed incentivare l’utilizzo dei vari test specifici. Sono stati analizzati tre articoli da cui si evince che la competenza motoria, di bambini e adolescenti, risulta proporzionale ad una buona attività fisica, alla forma cardiorespiratoria e allo stato di salute fisica. È utile conoscere il livello di sviluppo motorio dei bambini per migliorare la loro condizione, non solo fisica, ma anche psicologica; essendo spesso l’attività fisica anche indice di benessere morale. Professionisti del settore, ma anche genitori, docenti ed educatori dovrebbero essere in grado di valutare le capacità motorie del bambino ed agire di conseguenza per il suo benessere offrendo occasione di crescita a livello motorio.

Le complesse trasformazioni socioculturali del XXI° secolo hanno generato nuove e diverse modalità di accesso alle conoscenze e la progressiva modifica delle relazioni interpersonali. I bambini di oggi, alla ricerca di novità, conoscenze e scoperta di nuovi contesti ludici, vivono sempre più a contatto con videogiochi e dispositivi tecnologici, manifestando un nuovo modo di approcciarsi alla realtà e di relazionarsi con essa in modo virtuale. Inoltre, molteplici indirizzi di ricerca sono rivolti allo studio dei possibili campi di applicazione e integrazione delle tecnologie in età evolutiva nell'ambito dei processi educativi, della formazione scolastica e professionale, dell'avviamento allo sport, e, più in generale, di tutti quei processi legati la promozione della salute. In questo campo, gli strumenti tecnologici e multimediali sono estremamente eterogenei (videogiochi educativi, tecnologia indossabile, software e App, visori di realtà aumentata, console videoludiche, ecc.), in cui confluiscono gli interessi di diversi ambiti disciplinari, dalla pedagogia sperimentale e la psicologia, alla fisiologia, passando per le scienze motorie e sportive. Proprio nell'ambito delle scienze motorie, e più in particolare per quanto riguarda le esperienze che il bambino vive, sperimenta ed esegue con il corpo e attraverso il corpo durante l'infanzia e la prima adolescenza, le tecnologie rappresentano un mezzo per arricchire ulteriormente l'ambiente in cui il bambino gioca, si diverte, si muove. L'aumento del sovrappeso e dell'obesità, conseguente alla riduzione dei livelli di attività fisica e alla progressiva adozione di stili di vita sedentari (anche in relazione all'eccessivo utilizzo delle tecnologie), richiede interventi didattici orientati a migliorare la qualità e la quantità delle opportunità per praticare attività fisica in bambini e adolescenti. fl presente progetto di Dottorato si colloca, pertanto, nell'ambito della ricerca educativa, in cui il ricercatore, partendo da una ben definita domanda di ricerca, prova a fornire risposte innovative, utilizzando strumenti e metodologie proprie del metodo scientifico, a problemi pedagogici al fine di migliorare i processi di insegnamento-apprendimento. La ricerca, quindi, non è fine a sé stessa, ma tende a sottolineare e valorizzare i contesti e le dimensioni sociali e culturali dei fenomeni oggetto di studio.

2010 - 2011
Lo sviluppo delle nuove tecnologie a supporto della didattica ha determinato l’inarrestabile crescita dei modelli d’insegnamento–apprendimento a distanza, sempre più flessibili ed efficaci, basati sull’utilizzo delle tecnologie digitali. Ad oggi è sicuramente possibile individuare diversi ausili tecnologici adoperati, al pari di differenti risorse didattiche per l’apprendimento, come i software specifici per la didattica, noti con il nome di edu-software, le risorse elettroniche, come archivi di immagini e video, e gli ambienti tecnologici per l’apprendimento. In questo scenario, però, le tecnologie non sono state utilizzate in modo del tutto equo nei diversi contesti educativi. Infatti, è possibile individuarne l’utilizzo negli approcci didattici prettamente ad indirizzo scientifico, come l’insegnamento della matematica, della fisica o della chimica; nell’area umanistica, già è possibile osservare un utilizzo moderato delle nuove tecnologie, mentre nell’ambito delle attività motorie hanno trovato impieghi poco significativi. La pratica di attività motorie come strumento educativo rappresenta un momento di crescita sia sotto il profilo fisico che sotto il profilo intellettivo e può anch’essa trovare punti di contatto significativi ed opportuni con le nuove tecnologie informatiche. In questo lavoro di tesi ci si è posti l’obiettivo di dimostrare come sia possibile utilizzare le nuove tecnologie informatiche, limitatamente ad alcune sue forme, per integrare i classici approcci formativi adoperati nel mondo delle attività motorie, proponendo l’utilizzo di specifici ausili tecnologici per la fase di valutazione dei gradi di abilità conseguiti dagli studenti. Il lavoro di tesi si fonda su un’accurata analisi e una precisa dissertazione delle tecnologie utilizzate in ambito educativo e su una disamina puntuale delle peculiarità necessarie per la sperimentazione delle tecnologie informatiche nell’educazione motoria, con particolare riferimento ai sistemi di valutazione della “prestazione”. Al fine di determinare la metodologia e le tecnologie più adeguate per la valutazione motoria si sono analizzati i contributi scientifici più significativi, ponendo particolare enfasi sui requisiti che gli strumenti adoperati devono possedere per un corretto, efficace e non invasivo impiego anche in contesti educativi. Gli strumenti sono stati classificati in funzione dell’applicabilità nei diversi momenti valutativi dell’attività motoria, in funzione dei requisiti di input/output richiesti e delle relative caratteristiche fisiche e tecnologiche. Con riferimento alla valutazione motoria, inoltre, sono stati ampiamente dettagliati i compendi sull’attività fisica proposti sia per i giovani che per gli adulti, evidenziando come la codifica delle singole attività motorie attraverso i MET – Metabolic Equivalent Task permetta una classificazione efficace e condivisa da tutta la comunità scientifica. Definiti gli strumenti per la valutazione dell’attività motoria, è stato sviluppato un sistema ITS – Intelligent Tutoring System, cioè un software in grado di emulare le prestazioni di un tutor, specificatamente progettato ed implementato per l’utilizzo nell’attività motoria. L’aspetto più innovativo del sistema è rappresentato dal modello studente che, attraverso l’implementazione con tecnologie proprie dell’intelligenza artificiale, come la logica Fuzzy e le Reti Neurali, garantisce una classificazione delle attività motorie con schemi di valutazione e codifiche assolutamente affini a quelle effettuate, nella realtà, dai docenti. La tecnologia proposta è stata oggetto di diversi step di valutazione, legati ad aspetti simulativi e sperimentali. In particolare è stata organizzata una sessione di valutazione presso una scuola media di Enna, in cui i ragazzi hanno svolto un programma di attività motoria predisposto dal loro docente di educazione fisica attraverso una console di Active Video Gaming, la Nintendo Wii, “giocando” con il video-game “EA Active Sports” ed indossando un accelerometro della Nike connesso con un iPod della Apple. Alla fine del percorso di attività motoria il sensore è stato collegato al PC e il modulo studente implementato ha opportunamente valutato l’attività fisica espletata, per mezzo di una comparazione tra il consumo calorico atteso, predeterminato attraverso i MET delle diverse attività, e quello realmente misurato dal sensore indossato. Le sperimentazioni proposte hanno fornito indicazioni di assoluta affinità tra le valutazioni dei docenti e quelle fornite dal modulo studente. La proposta descritta vuole rappresentare una modalità educativa, in quanto consente agli studenti di svolgere esercizi di educazione motoria, al pari delle altre discipline, in maniera autonoma. Il sistema proposto, inoltre, fornisce loro una valutazione oggettiva della “prestazione” eseguita che consente loro di monitorare i loro progressi formativi. [a cura dell'autore]
X n.s.

L’osservazione delle azioni è in grado di evocare nel sistema motorio dell’osservatore un’attività comparabile a quella associata all’esecuzione della stessa azione. Tale capacità d trasformare la rappresentazione sensoriale delle azioni altrui nella propria rappresentazione motoria concernente la medesima azione – i.e. meccanismo specchio – gioca un ruolo fondamentale nella comprensione delle azioni e nell’apprendimento motorio tramite imitazione. L’osservazione delle azioni è in grado di favorire l’accesso al sistema motorio anche quando sussistono deficit motori agli arti, favorendo i processi di riorganizzazione corticale motoria e migliorando le abilità d’esecuzione del movimento. Sulla base di questo principio, un approccio riabilitativo basato sull’osservazione delle azioni (Action Observation Treatment – AOT) si è dimostrato efficace nel migliorare le funzioni motorie in diverse patologie neurologiche. Lo scopo di questa tesi è quello di discutere il ruolo dell’osservazione delle azioni nel favorire il recupero e il perfezionamento delle abilità motorie. La prima parte della tesi riporta uno studio clinico pilota che ha dimostrato l’efficacia della AOT nel miglioramento delle funzioni motorie dell’arto superiore nei bambini affetti da paralisi cerebrale infantile. Questo studio presenta due principali elementi innovativi. Il primo consiste nella somministrazione e nel monitoraggio da remoto del trattamento, in modo da permettere l’implementazione delle sessioni riabilitative direttamente a casa del bambino. Il secondo è l’introduzione dell’interazione remota fra bambini partecipanti come fattore attivo di trattamento. La differenza di abilità manuali fra pari è risultata essere associata all’efficacia del trattamento, indicando che è preferibile per il bambino osservare un compagno con abilità superiori alle proprie al fine di incrementare le probabilità di miglioramento. Questo studio apre l’AOT tradizionale a nuovi scenari, in cui i bambini possono simultaneamente essere beneficiari ed erogatori all’interno del processo di apprendimento motorio. La seconda parte della tesi ha lo scopo di esplorare i substrati neurofisiologici dell’apprendimento motorio delle azioni tramite la loro osservazione attraverso uno studio di Stimolazione Magnetica Transcranica (TMS). In relazione alla recente interruzione delle attività sperimentali conseguente alla pandemia, questa parte della tesi richiederà un tempo aggiuntivo per essere ultimata. Pertanto, è stata richiesta una proroga semestrale per la consegna finale della tesi.
The observation of an action is able to trigger in the observer’s motor system an activity similar to that evoked by the correspondent action execution. Such a capacity to transform the sensory representations of other’s actions into one’s own motor representation concerning the same action – i.e. mirror mechanism – plays a key role in action understanding and imitation-driven motor learning. Action observation is able to access the cortical motor system even when limb motor function is impaired, favoring cortical reorganization and ultimately affecting motor abilities in action execution. On this basis, a rehabilitative approach grounded on action observation (i.e. Action Observation Treatment – AOT) have proven effective in improving motor function in several neurological disorders. The aim of the thesis is to discuss the role of action observation in driving the recovery and the perfectioning of motor abilities. The first part of the thesis reports a clinical pilot study demonstrating the effectiveness of AOT for the improvement of upper limb motor function in children with cerebral palsy. This study presents two main elements of novelty. The first is the remote treatment delivery and monitoring, allowing the implementation of rehabilitative sessions at patient’s own home. The second is the introduction of child-to-child remote interaction as driving-factor of motor improvement. In particular, child-to-child difference in hand motor ability is linked to improvement, suggesting that it is preferable for a child to observe a leading peer with superior motor skills to his own. This study extends traditional AOT approaches to novel social-enriched scenarios by which children could simultaneously be both recipient and leader within the motor learning process. The second part of the thesis aim to investigate the neurophysiological substrates of observational learning in healthy subjects, by means of a Transcranial Magnetic Stimulation study (TMS). Since the recent interruption of the experimental activities due to the pandemic, this part needs additional time to be completed. Thus, a six-months extension for the completion of the thesis has been requested.

2015 - 2016
The research project developed during the PhD course falls within the Agreement dated 10th August 2012 between the Council of Ministers (Department for Regional Affairs, Tourism and Sport) and the Ministry of Education, Universities and Research. This programme aimed at implementing a pilot project for the dissemination and practice of physical activity among the elderly. The University of Salerno, in particular, the Department of Human Sciences, Philosophy and Education was identified as the implementing body of the program. The aim of the research was to investigate the effects of an experimental educational programme of Adapted Physical Activity (APA), integrating the potential of motion analysis technologies (BTS G-Walk Motion Analysis) in traditional performance tests (SPPB) validated for the elderly. The experiment was carried out in two institutions for senior citizens located in the province of Salerno: Casa Albergo "Immacolata Concezione" and the Multipurpose Social Center for Elderly "Francesco Petraglia". The sample consisted of 33 elderly aged between 69 and 97 years of age (81.53 ± 7.02). The experimental phase consisted in the implementation of the APA teaching protocol, with meetings twice a week. At the end of this 18-week programme the output tests were administered. From the comparison of the results of study 1 obtained through validated motor evaluation instruments (SPPB), and the results from study 2, which were acquired through technological means of gait analysis (BTS G-Walk) in parallel during the acquisition of the traditional tests, a correspondence was found in both with regards to improvements in motor performance after the APA programme (balance skills; strength of the lower limbs; gait speed, stride length and gait symmetry). The implementation of the motion analysis technology made it possible to quantitatively and objectively investigate aspects that cannot be investigated with conventional motor performance tests validated for seniors. [edited by author]
Il progetto di ricerca sviluppato nel corso del dottorato si inserisce nell’ambito dell’Accordo di programma del 10 agosto 2012 tra la Presidenza del Consiglio dei Ministri – Dipartimento per gli Affari Regionali, il Turismo e lo Sport – e il Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca, volto alla realizzazione di un progetto pilota per la diffusione e la pratica dell’attività fisica e motoria nella terza età. L’Università degli studi di Salerno, in particolare, il Dipartimento di Scienze Umane, Filosofiche e della Formazione è stato individuato quale soggetto attuatore di tale programma. L’obiettivo del lavoro di ricerca è stato quello di indagare gli effetti di un programma didattico sperimentale di APA, integrando le potenzialità delle tecnologie di analisi del movimento (BTS G-Walk Motion Analysis) in test di performance tradizionali validati per la terza età (SPPB). La sperimentazione è stata realizzata in due contesti sociali istituzionalizzati rivolti alla terza età della provincia di Salerno: la Casa Albergo "Immacolata Concezione" e il Centro Sociale Polifunzionale per anziani "Francesco Petraglia". Il campione è costituito da 33 anziani di età compresa tra i 69 e i 97 anni (81,53 ± 7,02). La fase sperimentale di applicazione del protocollo didattico di APA, con incontri a cadenza bisettimanale, è durata 18 settimane al termine delle quali sono stati somministrati i test in uscita. Dalla comparazione dei risultati dello studio 1, in cui sono stati analizzati i dati ottenuti mediante strumenti validati di valutazione motoria (SPPB), con quelli relativi allo studio 2, in cui sono elaborati i dati acquisiti mediante strumenti tecnologici di gait analysis (BTS G-Walk), contestualmente acquisiti (durante i test tradizionali sono stati acquisiti i dati elaborati dalla BTS G-Walk) si può constatare una concordanza, da parte di entrambi, nella rilevazione di miglioramenti relativi alle performance motorie pre e post APA (abilità di equilibrio; forza degli arti inferiori; velocità, simmetria e lunghezza del passo). L’implementazione di tecnologie di analisi del movimento ha consentito di approfondire in maniera quantitativa e oggettiva alcuni aspetti che non è possibile indagare con i tradizionali test di performance motoria validati per la terza età. [a cura dell'autore]
XV n.s

2011 - 2012
Numerosi studi hanno posto in evidenza la profonda relazione che lega la coordinazione motoria ed alcune abilità determinanti per il rendimento scolastico quali: , scrittura, aritmetica, musica etc. Autorevoli esponenti della psicopedagogia quali Piaget (1952) e Montessori (1950), hanno infatti sostenuto una dimensione specifica della coordinazione che si riferisce alla relazione occhio-mano, ovvero alla capacità di integrazione delle caratteristiche anatomo - funzionali dell’occhio e con le azioni specifiche e sincroniche della mano,prefigurando le funzioni delle competenze coordinative oculo - manuali per accedere ai processi formativi. In questo senso uno studio della coordinazione motoria nel periodo dell’infanzia dovrebbe quindi tener conto dei diversi stadi di sviluppo e della diversa funzionalità di sistemi qualitativi e quantitativi collegati al controllo del movimento visuo motorio. L’importanza della relazione tra l’integrazione di input sensoriali e azioni motorie ha dato largo adito a numerose ricerche contemporanee che hanno permesso di dimostrare come essa sia una funzione necessaria, una conditio sine qua non, non solo per un buon rendimento scolastico, ma anche per un corretto sviluppo del pensiero organizzativo. Alla capacità d’integrazione senso-motoria è oggi riconosciuto un ruolo centrale nella formazione integrale del soggetto (Stucchi –Viviani 1992). Nei programmi e nelle Indicazioni del Ministero della Pubblica Istruzione Italiana rivolti alla scuola dell’infanzia e primaria del 2007. La coordinazione visuo motoria appare come uno degli obbiettivi principali da raggiungere al termine della scuola primaria. Tra i diversi strumenti disponibili sul piano internazionale i seguenti test di valutazione visuo motoria: VMI Developmental Test of Visual - Motor Integration (Beery & Buktenica, 2000), Bender Gestalt Test, Tpv test, Abc movement si prestano ad un possibile uso integrato nella scuola dell’infanzia e primaria. Lo scopo della presente tesi è stato cercare di sottolineare l’importanza dell’uso dei test nella scuola dell’infanzia e primaria per valutare limiti e potenzialità relativi alla coordinazione motoria degli studenti aiutando in tal senso gli insegnanti a pianificare la programmazione delle attività curriculari. [a cura dell'autore]
XI n.s.

Background: la Malattia di Parkinson è una condizione complessa caratterizzata da sintomi motori e non motori. A fronte di questo quadro eterogeneo per aiutare i professionisti coinvolti nella gestione di questi pazienti sono state elaborate diverse scale di valutazione clinica per valutare la varietà delle manifestazioni e complicazioni che possono essere presenti. Tuttavia, tra questi molteplici strumenti c'è la necessità di individuare quelli che possono valutare rapidamente e in modo affidabile le più rilevanti affezioni motorie e non, al fine di condurre una corretta consultazione clinica. Obiettivo: l’obiettivo della presente Scoping Review è riportare e identificare i principali strumenti di valutazione per le limitazioni motorie in pazienti con Malattia di Parkinson reperibili in letteratura. Metodi: la ricerca è stata condotta nelle banche dati di PubMed, PEDro, e Cochrane Library. La selezione è avvenuta secondo specifici criteri di inclusione/esclusione, considerando studi primari, secondari e studi di altra tipologia. Non sono state applicate restrizioni di lingua, disegno dello studio e tipo di pubblicazione. Risultati: con il processo di identificazione degli studi sono stati individuati 12663 risultati. Il numero totale di record inclusi è stato di 41, pubblicati in un arco temporale tra il 1987 e il 2021. Conclusioni: attualmente gli strumenti di valutazione considerati presentano solo in parte le caratteristiche di validità idonee a valutare in modo completo e adeguato la disabilità motoria in persone con Malattia di Parkinson. Da ciò si conclude come sia necessario un impegno nella ricerca al fine di individuarli.

Lo studio dello sviluppo delle attività motorie fondamentali (FMS) nei bambini sta acquisendo in questi anni grande importanza, poiché la padronanza di queste ultime sembra essere correlata positivamente sia con la condizione di benessere fisico, sia con il mantenimento di alti livelli di autostima; si ritiene inoltre che possano contribuire al mantenimento di uno stile di vita sano in età adulta. In questo elaborato di tesi viene preso in considerazione un test di riferimento per la valutazione delle FMS, il TMGD – 2. Lo scopo è quello di fornire una valutazione quantitativa delle performance delle FMS, sulla base degli standard proposti dal protocollo TGMD-2, mediante una versione strumentata del test, utilizzando delle Inertial Measurement Unit (IMU). Questi sensori consentono di superare il limite posto dalla soggettività nella valutazione dell’operatore e permettono di esprimere un giudizio in maniera rapida e automatica. Il TGMD-2 è stato somministrato, in versione strumentata, a 91 soggetti di età compresa tra i 6 e i 10 anni. Sono stati ideati degli algoritmi che, a partire dai segnali di accelerazione e velocità angolare acquisiti mediante le IMU, consentono di conferire una valutazione a ciascuno dei task impartito dal TGMD – 2. Gli algoritmi sono stati validati mediante il confronto fra i risultati ottenuti e i giudizi di un valutatore esperto del TGMD-2, mostrando un alto grado di affinità, in genere tra l’80% e il 90%.

Lo scopo generale di questa tesi riguarda l’identificazione di metodi quantitativi utilizzabili in maniera diffusa e basati sull’uso di sensori inerziali per discriminare precocemente bambini che possono essere a rischio di disordini motori lievi, quali il disturbo dello sviluppo della coordinazione grosso-motoria. In particolare questo lavoro si è concentrato sullo studio di parametri quantitativi che permettano di valutare la performance del cammino e dell’esercizio tandem nei bambini in età scolare. Il lavoro ha coinvolto più di 100 bambini di età compresa tra i 7 e gli 11 anni (102 a sviluppo tipico e 5 con diagnosi di disturbi motori lievi). Ai bambini è stato chiesto di compiere una serie di esercizi motori indossando sensori inerziali su caviglie e tronco. Elaborando segnali di accelerazioni e velocità angolari sono stati calcolati parametri che danno indicazioni circa la fluidità, la regolarità, la variabilità e la stabilità nei task motori analizzati. Tali parametri di performance sono stati quindi messi in relazione all’età e alla valutazione clinica standard di ciascun bambino: grazie all’insieme dei risultati è stato definito e proposto un metodo per discriminare soggetti a sviluppo tipico da quelli a rischio disturbi motori. Per rendere più accessibili le tecniche di calcolo utilizzate e i risultati ottenuti è stato sviluppato un software per l’utilizzo e l’analisi della performance motoria nei bambini, basata su dati di sensori inerziali. Il software permette la valutazione automatica di test motori per bambini, l’analisi del cammino e del cammino tandem, sulla base dei dati acquisiti mediante sensori inerziali secondo il protocollo utilizzato in questa tesi. E’ inoltre stata implementata un’interfaccia grafica che permette di confrontare i risultati di performance di un singolo soggetto con fasce di riferimento, basate sui risultati ottenuti nello studio.

Introduzione Un gran numero di ricerche ha mostrato differenze genere-correlate in condizioni di normalità e in varie condizioni cliniche mettendo in evidenza la influenza del genere su eziologia, diagnosi, trattamento e prevenzione. L'influenza del genere sulla risposta del sistema nervoso centrale all¿azione di noxae patogene è stata messa in luce da numerose scoperte relative agli aspetti biologici, genetico-evoluzionistici, biochimici, isto-morfologici, anatomo-strutturali che rappresentano importanti punti di partenza per la ricerca di potenziali interventi di neuroprotezione in base al genere. In questa tesi presentiamo i risultati di uno studio longitudinale effettuato su bambini seguiti periodicamente presso l¿Ambulatorio di Paralisi Cerebrali Infantili dell¿Università di Catania allo scopo di mettere in evidenza il ruolo del genere nell¿outcome cognitivo e motorio di soggetti in età evolutiva con forme spastiche di Paralisi Cerebrale Infantile (PCI). Materiali e metodi Per questo studio condotto, in un periodo di 2 anni (2010-2011) è stato preso in considerazione un campione costituito da n. 38 bambini (n. 17 femmine e n. 21 maschi) tutti sottoposti ad una prima valutazione (età compresa tra i 24 mesi e gli 8 anni) e ad una seconda valutazione (età compresa tra i 4 e i 10 anni) per la definizione di un quoziente di sviluppo (QS), mediante CAT-CLAMS, e del funzionamento intellettivo generale, mediante Scale d¿Intelligenza Wechsler; ad entrambi i tempi è stata effettuata una valutazione delle funzioni grosso-motorie mediante GMFM, classificate come livelli GMFCS. Risultati Lo studio, in accordo con precedenti lavori, ha dimostrato la presenza di differenze genere-correlate nell¿ambito dello sviluppo psicomotorio di bambini con PCI durante i primi 4 anni di vita; nel nostro campione, le femmine emiplegiche hanno mostrato, rispetto ai maschi, un maggiore QS alla scala CAT-CLAMS e, successivamente, un maggiore QIT ai test psicometrici standardizzati riflettendo, tale risultato, la stabilità nel tempo di un favorevole sviluppo cognitivo nel genere femminile; indipendentemente dal genere, i bambini emiplegici, hanno mantenuto nel tempo le loro abilità grosso-motorie entro il I livello GMFCS, in assenza di significative modificazioni nei punteggi riportati alle dimensioni GMFM. Lo studio ha messo in rilievo il migliore sviluppo grosso-motorio delle femmine diplegiche attribuibile alle migliori performances mostrate alla dimensione D (stazione eretta) della GMFM ed alla riclassificazione delle performances grosso-motorie di due femmine diplegiche dal III livello al II livello GMFCS. I bambini tetraplegici appartenevano più frequentemente al IV e al V livello, similmente distribuiti tra i due generi ad entrambe le valutazioni. I maschi, in tutti i gruppi considerati, hanno mostrato stabilità nel tempo delle funzioni grosso-motorie relativamente alla GMFM ed alla classificazione GMFCS. Conclusioni La nostra ricerca mette in evidenza come il genere possa influenzare differentemente lo sviluppo cognitivo e motorio di bambini affetti da PCI. Il genere femminile mostra una migliore riorganizzazione post-lesionale in presenza di lesioni sia unilaterali che bilaterali rispetto al genere maschile; ciò è rilevabile sia sul versante cognitivo che motorio. L¿identificazione di differenti caratteristiche dell¿outcome psico-motorio nei due generi potrebbe essere di particolare interesse per l¿impostazione di specifici strumenti di valutazione funzionale e per la programmazione di interventi riabilitativi mirati in base al genere.

La revisione qui riportata valuta tutte le modalità di identificazione di task motori e posturali attraverso l'uso di sensori indossabili, principalmente accelerometri. Essa ha lo scopo di illustrare i sensori e gli algoritmi utilizzati in 23 articoli scelti in base alla loro qualità secondo una metodologia personalizzata di ricerca per fare il punto degli studi in questo campo, fino a questo momento. I dati estratti vengono utilizzati per individuare gli aspetti chiave riportati negli articoli, specialmente riguardanti l'algoritmo, focus della nostra revisione. Secondo questo criterio vengono selezionati 13 articoli, i quali si soffermano maggiormente sui modelli di approccio utilizzati, al fine di ottenere la più elevata accuratezza nell'identificazione. Questa in generale varia tra l'80-90% per i task motori più conosciuti(camminata, corsa e altri) mentre rimane limitata, intorno al 60-70% quando vengono analizzati i movimenti specifici degli arti superiori o inferiori.

Il controllo posturale è la nostra capacità di stare in piedi camminando indipendentemente. Fin da neonati, si sviluppano dei riflessi che continuano a migliorare con l'infanzia. Per evitare che lo sviluppo motorio sia compromesso in questa fase, e che le conseguenze si propaghino con l'avanzare dell'età, è molto importante che i disturbi legati all'equilibrio posturale siano identificati precocemente. La posturografia è uno strumento che ci permette di quantificare e analizzare le oscillazioni posturali, tramite l'impiego di sensori inerziali o pedane di forza. La letteratura ha proposto alcuni parametri per valutare il controllo posturale nelle due diverse condizioni di Eyes Open (EO) ed Eyes Closed (EC). Il protocollo sperimentale seguito in questo studio, ha visto il coinvolgimento di 50 bambini di seconda elementare. Le acquisizioni dei dati di postura ha avuto inizio con il posizionamento di 5 sensori inerziali su tronco, caviglie e polsi dx e sx. I sensori inerziali sono degli strumenti sensibili e a basso costo, quindi costituiscono una valida alternativa alle pedane di forza che sono difficilmente utilizzabili al di fuori di un ambiente di laboratorio. I bambini sono stati impegnati in diverse prove posturografiche sia statiche che dinamiche, per testare anche le competenze motorie di ciascun soggetto tramite un test di competenza motoria (TMC). Il segnale utile è stato acquisito, convertito ed elaborato attraverso il software Matlab. I risultati sono stati graficati prima per genere, per vedere se ci fossero differenze nell'oscillazione posturale tra maschi e femmine nelle due condizioni EO/EC, poi sono stati riportati i risultati rispetto a variabili antropometriche come età, peso, altezza e competenze motorie di ciascun bambino. Lo scopo finale è quello di valutare i parametri posturali d'interesse restringendo l'analisi ad un gruppo di bambini aventi la stessa età, al fine di limitare l’effetto sovrapposto di maturazione in età e aumento di altezza.

Le abilità grosso-motorie riguardano la coordinazione dei muscoli degli arti e del tronco ed includono abilità di tipo locomotorio e di manipolazione di oggetti. Le abilità motorie fondamentali (Fundamental Movement Skills, “FMS”), di cui le abilità grosso motorie fanno parte, sono normalmente acquisite durante l’infanzia e vengono, in condizioni normali, affinate crescendo. Monitorare le competenze motorie dei bambini risulta fondamentale per rilevare eventuali ritardi nello sviluppo e per definire di conseguenza un intervento efficace. Il TGMD-2 è un test che valuta le abilità grosso motorie sviluppate nei primi anni di vita e quantifica il livello di coordinazione di arti e tronco durante lo svolgimento di specifici esercizi; il TGMD-2 è diviso in due subtest, il primo per il controllo locomotorio e il secondo per la manipolazione di oggetti. Questo elaborato si occupa di testare su un gruppo di 19 bambini di età compresa tra i 5 e i 10 anni tutti praticanti parkour da almeno due mesi dall’esecuzione del test la versione strumentata del subtest locomotorio del TGMD-2, precedentemente implementata. Durante il test i bambini indossavano cinque sensori inerziali IMU su tronco, polsi e caviglie, i cui dati di velocità angolare, accelerazione e magnetismo sono stati utilizzati per testare gli algoritmi implementati e ottenere la valutazione automatica. Un operatore ha proceduto anche con la valutazione standard visionando i filmati delle prove dei bambini. Il confronto tra valutazione standard e automatica ha dimostrato buone percentuali di accordo, paragonabili con i valori presenti in letteratura. Non si notano particolari divergenze di valutazione tra bambini appartenenti a un contesto sport-specifico e una popolazione media di bambini.

Il morbo di Parkinson (PD) è una malattia neurodegenerativa caratterizzata da un progressivo declino delle funzionalità motorie. Esso è causato dalla degenerazione patologica dei neuroni dopaminergici nigrostriatali all’interno dei gangli della base (BG), un gruppo di nuclei sottocorticali coinvolti principalmente nel controllo del movimento. Il lavoro dei BG è fortemente influenzato dal livello di dopamina (DA), importante neurotrasmettitore che condiziona, inoltre, la plasticità sinaptica dei BG. La perdita di dopamina nel Parkinson è tipicamente compensata dalla somministrazione di levodopa. Questa indicazione terapeutica è inizialmente efficace nel mitigare i deficit motori, tuttavia la sua somministrazione a lungo termine può comportare complicazioni motorie come discinesie e fluttuazioni motorie. In questo elaborato, è stato utilizzato un modello neurocomputazionale biologicamente ispirato ai gangli della base per simularne il comportamento in condizioni sane e patologiche. Il modello include i tre principali percorsi del circuito BG: via diretta (Go), via indiretta (NoGo), via iperdiretta. Inoltre, usa la regola di Hebb per addestrare le sinapsi nello striato, sulla base della storia passata di ricompense e punizioni. Mediante la simulazione di un semplice task clinico, l’“alternate finger tapping”, è stata condotta un’analisi di sensitività sul ruolo di alcuni parametri coinvolti nello sviluppo di discinesie: il livello di dopamina, l’azione del nucleo sub-talamico, le connessioni sinaptiche corteccia-talamo, la forza delle sinapsi nelle vie Go e NoGo, i meccanismi competitivi nella corteccia. A seconda dei parametri assegnati, il modello riproduce una varietà di pattern motori clinicamente rilevanti, tra cui la normocinesia, la bradicinesia, diversi tentativi prima del movimento, il freezing, la ripetizione di uno stesso movimento, e anche fluttuazioni irregolari (discinesie).

Sempre più dispositivi, in seguito allo sviluppo tecnologico degli ultimi anni, fanno impiego di sensori di movimento; tra questi troviamo gli smartphone, che, in particolare, sfruttano accelerometri e giroscopi. La reperibilità e ampia programmabilità di tali dispositivi li rendono ottimi mezzi per il reperimento di registrazioni di lunghezza arbitraria di attività fisica. Queste sequenze possono in seguito essere utilizzate nel campo di Human Activity Recognition (HAR), che prevede l'addestramento di modelli di Machine Learning che siano in grado di classificare le attività in base alla loro tipologia. I modelli di conoscenza ottenuti possono poi essere impiegati negli smartphone stessi che, grazie alla loro potenza, possono utilizzarli in delle applicazioni appositamente studiate, con l'obiettivo di effettuare predizioni. Un ostacolo allo sviluppo di una tale applicazione è la necessità di scrivere del codice sorgente separato per ogni sistema operativo mobile in cui si vuole rilasciare. Una soluzione a questa problematica che sta diventando sempre più frequente è la creazione di applicativi ibridi, in grado di funzionare su sistemi diversi malgrado lo sviluppo di una singola versione condivisa. In questo elaborato vengono analizzate e sperimentate le principali tecniche di Machine Learning utilizzate in campo di Activity Recognition, con particolare attenzione sulle reti neurali artificiali e Transformer; in seguito, viene sviluppata un'applicazione ibrida utilizzabile per dispositivi Android e iOS in grado di registrare attività fisiche e di sfruttare uno dei modelli ottenuti per classificare tali sequenze.

I meccanismi neurali che sottendono i processi sensoriali e motori nel cervello dei primati non sono ancora stati chiariti. Decenni di letteratura neurofisiologica evidenziano la presenza di distinte proprietà neuronali in molti nodi dei circuiti corticali per l’afferramento, dai neuroni puramente motori che codificano lo scopo a quelli sensori-motori che rispondono alla presentazione visiva di oggetti, azioni o entrambi. L’attribuzione di queste proprietà funzionali a specifiche classi neuronali, come agli interneuroni inibitori o ai neuroni piramidali, sarebbe fondamentale per comprendere al meglio le funzioni cognitive e percettive che emergono dalla organizzazione intrinseca del sistema motorio. Ad oggi, molti studi mostrano che i neuroni corticali possono essere identificati prendendo in considerazione le diverse caratteristiche della loro forma d’onda e delle loro proprietà di scarica. Tuttavia, la specifica relazione tra classi neuronali identificate fisiologicamente e le loro proprietà di codifica resta ancora da chiarire, specialmente nelle aree appartenenti al sistema motorio dei primati. Per indagare questo problema abbiamo studiato le caratteristiche dei potenziali d’azione di 355 singoli neuroni ben isolati registrati extracellularmente. I neuroni sono stati registrati in 5 emisferi di tre scimmie macaco mentre svolgevano un compito di raggiungimento e afferramento di tipo go/nogo con tre differenti oggetti bersaglio, e mentre osservavano uno sperimentatore svolgere lo stesso compito. L’attività dei singoli neuroni è stata registrata dall’area intraparietale anteriore AIP (n=86), dall’area premotoria ventrale F5 (n=106) e dall’area pre-supplementare motoria F6 (n=163). Inizialmente abbiamo suddiviso tutte le forme d’onda registrate nelle tre aree in 3 gruppi attraverso una procedura di clustering non supervisionato. Queste tre classi di neuroni presentavano caratteristiche fisiologiche diverse e non si distribuivano uniformemente tra le aree. Nell’ area F6 prevalevano cellule con forma d’onda ampia e il numero di neuroni facilitati e inibiti era bilanciato sia durante il compito di esecuzione sia durante quello di osservazione. Al contrario, i neuroni con forma d’onda stretta risultavano più facilitati dai segnali visivi e dotati di una maggiore modulazione visuo-motoria congiunta sia quando l’azione veniva compiuta sia quando veniva osservata, soprattutto nelle are AIP e F5. Questi risultati chiariscono i meccanismi cellulari alla base dell'elaborazione locale delle informazioni sensori-motorie per la pianificazione, l'esecuzione e l’osservazione di azioni di prensione. Ulteriori studi potrebbero rilevare il contributo di reti cortico-sottocorticali più ampie ai meccanismi chiariti nel presente lavoro.
The neural machinery underlying sensory and motor processes in the primate brain remain largely unclear. Decades of neurophysiological literature evidenced the presence of distinct neuronal properties in many nodes of the cortical grasping network, from purely motor neurons encoding motor goals to sensorimotor neurons responsive to visually presented objects, observed actions or both. The attribution of these functional properties to specific neuronal classes, such as inhibitory interneurons or pyramidal neurons, would be crucial to achieve a better understanding of the motor-based perceptual and cognitive functions stemming from the inner organization of the motor system. To date, several studies showed that cortical neurons can be identified by jointly considering a variety of features of their spike waveform and firing properties, but the specific relation between physiologically characterized neuronal classes and their coding properties remains unclear, especially in areas of the primates’ motor system. To address this issue, here we studied the features of extracellularly recorded spikes of 355 well-isolated single neurons. Neurons were sampled from 5 hemispheres of 3 macaque monkeys while they performed or observed an experimenter performing, a reaching-grasping go/no-go task with three different objects as targets. Single neuron activity was recorded from anterior intraparietal area AIP (n=86), ventral premotor area F5 (n=106) and pre-supplementary motor area F6 (n=163). First, we performed an unsupervised clustering of spike waveforms that reliably dissociated 3 clusters. We found that physiologically-identified classes of cells, unevenly distributed across the investigated areas, carry distinct visuomotor signals. Broadly spiking neurons are prevalent in area F6 and exhibit a balanced amount of facilitated and suppressed activity during action execution and observation. In contrast, narrow spiking neurons are mostly facilitated by visual signals and show greater mutual modulation of their motor and visual response during one’s own and others’ action, particularly in areas AIP and F5. These findings shed light on the cellular mechanisms underlying local processing of sensorimotor information for planning and executing grasping actions and for processing others’ observed action. Further studies may unravel the contribution of larger cortico-subcortical brain network to the mechanisms elucidated by the present work.

We observed 82 healthy subjects, from both sexes, aged between 19 and 77 years. All subjects performed two different tests: for being scientifically acknowledged, the first one was used as a reference and it was a stress test (CPX). During the entire test, heart rate and gas exchange were recorded continuously; the second, the actual object of this study, was a submaximal test (TOP). Only heart rate was recorded continuously. The main purpose was to determinate an index of physical fitness as result of TOP. CPX test allowed us to individuate anaerobic threshold. We used an incremental protocol of 10/20 Watt/min, different by age. For our TOP test we used an RHC400 UPRIGHT BIKE, by Air Machine. Each subject was monitored for heart frequency. After 2 minutes of resting period there was a first step: 3 minutes of pedalling at a constant rate of 60 RPM, (40 watts for elder subjects and 60 watts for the younger ones). Then, the subject was allowed to rest for a recovery phase of 5 minutes. Third and last step consisted of 3 minutes of pedalling again at 60 RPM but now set to 60 watts for elder subjects and 80 watts for the young subjects. Finally another five minutes of recovery. A good correlation was found between TOP and CPX results especially between punctua l heart rate reserve (HRR’) and anaerobic threshold parameters such as Watt, VO2, VCO2 . HRR’ was obtained by subtracting maximal heart rate during TOP from maximal theoretic heart rate (206,9-(0,67*age)). Data were analyzed through cluster analysis in order to obtain 3 homogeneous groups. The first group contains the least fit subjects (inactive, women, elderly). The other groups contain the “average fit” and the fittest subjects (active, men, younger). Concordance between test resulted in 83,23%. Afterwards, a linear combinations of the most relevant variables gave us a formula to classify people in the correct group. The most relevant result is that this submaximal test is able to discriminate subjects with different physical condition and to provide information (index) about physical fitness through HRR’. Compared to a traditional incremental stress test, the very low load of TOP, short duration and extended resting period, make this new method suitable to very different people. To better define the TOP index, it is necessary to enlarge our subject sample especially by diversifying the age range.

We observed 82 healthy subjects, from both sexes, aged between 19 and 77 years. All subjects performed two different tests: for being scientifically acknowledged, the first one was used as a reference and it was a stress test (CPX). During the entire test, heart rate and gas exchange were recorded continuously; the second, the actual object of this study, was a submaximal test (TOP). Only heart rate was recorded continuously. The main purpose was to determinate an index of physical fitness as result of TOP. CPX test allowed us to individuate anaerobic threshold. We used an incremental protocol of 10/20 Watt/min, different by age. For our TOP test we used an RHC400 UPRIGHT BIKE, by Air Machine. Each subject was monitored for heart frequency. After 2 minutes of resting period there was a first step: 3 minutes of pedalling at a constant rate of 60 RPM, (40 watts for elder subjects and 60 watts for the younger ones). Then, the subject was allowed to rest for a recovery phase of 5 minutes. Third and last step consisted of 3 minutes of pedalling again at 60 RPM but now set to 60 watts for elder subjects and 80 watts for the young subjects. Finally another five minutes of recovery. A good correlation was found between TOP and CPX results especially between punctua l heart rate reserve (HRR’) and anaerobic threshold parameters such as Watt, VO2, VCO2 . HRR’ was obtained by subtracting maximal heart rate during TOP from maximal theoretic heart rate (206,9-(0,67*age)). Data were analyzed through cluster analysis in order to obtain 3 homogeneous groups. The first group contains the least fit subjects (inactive, women, elderly). The other groups contain the “average fit” and the fittest subjects (active, men, younger). Concordance between test resulted in 83,23%. Afterwards, a linear combinations of the most relevant variables gave us a formula to classify people in the correct group. The most relevant result is that this submaximal test is able to discriminate subjects with different physical condition and to provide information (index) about physical fitness through HRR’. Compared to a traditional incremental stress test, the very low load of TOP, short duration and extended resting period, make this new method suitable to very different people. To better define the TOP index, it is necessary to enlarge our subject sample especially by diversifying the age range.

Il concetto di "core training" è ampiamente diffuso nelle moderne metodologie di allenamento, nonostante sia spesso collegato a pratiche da campo non pienamente supportate dalla ricerca scientifica. Il termine "core" identifica il "centro funzionale del corpo" in grado di garantire una "adeguata stabilità prossimale al fine di ottimizzare la mobilità distale", sostenendo il complesso lombo-pelvico e permettendo la connessione funzionale tra arti e tronco. La muscolatura del core, cositutita principalmente dalla regione addominale e paraspinale, è ben condizionabile dall'utilizzo di superfici instabili quali Bosu e Fitball, strumenti comuni nel settore sportivo e rieducativo ma sui quali esistono teorie e conoscenze altamente eterogenee. Obiettivo della presente tesi è, dunque, da un lato quello di confrontare una varietà di esercizi eseguibili su entrambe le superfici instabili precedentemente citate al fine di determinare le attivazioni muscolari a livello del "core", dall'altro quello di valutare gli effetti indotti da un "core training" di 8 settimane su parametri performance-specifici. Lo studio, effettuato su atleti aventi una elevata esperienza in tale settore, evidenzia valori elettromiografici superiori nella Fitball e Bosu rispetto al tappeto, seppure in maniera non significativa; circa il legame con aspetti prestativi, emerge invece come un allenamento specifico ad alto impatto nervoso, modulato secondo un target razionale, consenta di incrementare l'endurance della muscolatura addominale, l'equilibrio funzionale dinamico e la capacità di trasmissione di forze arti-tronco, giustificandone un utilizzo in vari settori dell'attività motoria.

Il concetto di "core training" è ampiamente diffuso nelle moderne metodologie di allenamento, nonostante sia spesso collegato a pratiche da campo non pienamente supportate dalla ricerca scientifica. Il termine "core" identifica il "centro funzionale del corpo" in grado di garantire una "adeguata stabilità prossimale al fine di ottimizzare la mobilità distale", sostenendo il complesso lombo-pelvico e permettendo la connessione funzionale tra arti e tronco. La muscolatura del core, cositutita principalmente dalla regione addominale e paraspinale, è ben condizionabile dall'utilizzo di superfici instabili quali Bosu e Fitball, strumenti comuni nel settore sportivo e rieducativo ma sui quali esistono teorie e conoscenze altamente eterogenee. Obiettivo della presente tesi è, dunque, da un lato quello di confrontare una varietà di esercizi eseguibili su entrambe le superfici instabili precedentemente citate al fine di determinare le attivazioni muscolari a livello del "core", dall'altro quello di valutare gli effetti indotti da un "core training" di 8 settimane su parametri performance-specifici. Lo studio, effettuato su atleti aventi una elevata esperienza in tale settore, evidenzia valori elettromiografici superiori nella Fitball e Bosu rispetto al tappeto, seppure in maniera non significativa; circa il legame con aspetti prestativi, emerge invece come un allenamento specifico ad alto impatto nervoso, modulato secondo un target razionale, consenta di incrementare l'endurance della muscolatura addominale, l'equilibrio funzionale dinamico e la capacità di trasmissione di forze arti-tronco, giustificandone un utilizzo in vari settori dell'attività motoria.

Il primo studio ha verificato l'affidabilità del software Polimedicus e gli effetti indotti d'allenamento arobico all’intensità del FatMax. 16 soggetti sovrappeso, di circa 40-55anni, sono stati arruolati e sottoposti a un test incrementale fino a raggiungere un RER di 0,95, e da quel momento il carico è stato aumentato di 1 km/ h ogni minuto fino a esaurimento. Successivamente, è stato verificato se i valori estrapolati dal programma erano quelli che si possono verificare durante a un test a carico costante di 1ora. I soggetti dopo 8 settimane di allenamento hanno fatto un altro test incrementale. Il dati hanno mostrato che Polimedicus non è molto affidabile, soprattutto l'HR. Nel secondo studio è stato sviluppato un nuovo programma, Inca, ed i risultati sono stati confrontati con i dati ottenuti dal primo studio con Polimedicus. I risultati finali hanno mostrato che Inca è più affidabile. Nel terzo studio, abbiamo voluto verificare l'esattezza del calcolo del FatMax con Inca e il test FATmaxwork. 25 soggetti in sovrappeso, tra 40-55 anni, sono stati arruolati e sottoposti al FATmaxwork test. Successivamente, è stato verificato se i valori estrapolati da INCA erano quelli che possono verificarsi durante un carico di prova costante di un'ora. L'analisi ha mostrato una precisione del calcolo della FatMax durante il carico di lavoro. Conclusione: E’ emersa una certa difficoltà nel determinare questo parametro, sia per la variabilità inter-individuale che intra-individuale. In futuro bisognerà migliorare INCA per ottenere protocolli di allenamento ancora più validi.
The most important treatment to prevent conditions such as being overweight and obesity, is regular exercise which increases daily energy expenditure and consumption of lipids. Numerous studies have described the relationship between exercise intensity and fat oxidation, the most recent in particular focused on FATmax. The first study verified the reliability of the software Polimedicus and the effects of aerobic training to FATmax. 16 overweight subjects were enrolled, about 40-55yrs old, and underwent incremental test until they reached an RER of 0.95, and from that moment the load increased of 1km/h every minute until exhaustion. Subsequently, it was checked if the values extrapolated from the program were those that may occur during a constant test of an hour. The subjects after 8 weeks did another incremental test. The final data has shown Polimedicus is not very reliable, especially the HR. In the second study new program was developed, Inca, and the results were compared to the data obtained from the first studies by Polimedicus. The final date have shows Inca is more reliable than Polimedicus. In the third study, we wanted to verify the accuracy of the calculation of the FATmax with Inca with the FATmaxwork test. 25 overweight subjects, between 40-55 yrs old, were enrolled and submitted to a FATmaxwork test. Subsequently, it was checked if the values extrapolated from INCA were those that may occur during a constant test load of an hour. The analysis showed accuracy of the calculation of FATmax during the workload. Conclusion: The difficulty of determining this parameter was highlighted, due both to the large inter-individual and intra-individual variability. In the future we need to improve INCA to allow us to obtain even more valid training protocols.

Il primo studio ha verificato l'affidabilità del software Polimedicus e gli effetti indotti d'allenamento arobico all’intensità del FatMax. 16 soggetti sovrappeso, di circa 40-55anni, sono stati arruolati e sottoposti a un test incrementale fino a raggiungere un RER di 0,95, e da quel momento il carico è stato aumentato di 1 km/ h ogni minuto fino a esaurimento. Successivamente, è stato verificato se i valori estrapolati dal programma erano quelli che si possono verificare durante a un test a carico costante di 1ora. I soggetti dopo 8 settimane di allenamento hanno fatto un altro test incrementale. Il dati hanno mostrato che Polimedicus non è molto affidabile, soprattutto l'HR. Nel secondo studio è stato sviluppato un nuovo programma, Inca, ed i risultati sono stati confrontati con i dati ottenuti dal primo studio con Polimedicus. I risultati finali hanno mostrato che Inca è più affidabile. Nel terzo studio, abbiamo voluto verificare l'esattezza del calcolo del FatMax con Inca e il test FATmaxwork. 25 soggetti in sovrappeso, tra 40-55 anni, sono stati arruolati e sottoposti al FATmaxwork test. Successivamente, è stato verificato se i valori estrapolati da INCA erano quelli che possono verificarsi durante un carico di prova costante di un'ora. L'analisi ha mostrato una precisione del calcolo della FatMax durante il carico di lavoro. Conclusione: E’ emersa una certa difficoltà nel determinare questo parametro, sia per la variabilità inter-individuale che intra-individuale. In futuro bisognerà migliorare INCA per ottenere protocolli di allenamento ancora più validi.
The most important treatment to prevent conditions such as being overweight and obesity, is regular exercise which increases daily energy expenditure and consumption of lipids. Numerous studies have described the relationship between exercise intensity and fat oxidation, the most recent in particular focused on FATmax. The first study verified the reliability of the software Polimedicus and the effects of aerobic training to FATmax. 16 overweight subjects were enrolled, about 40-55yrs old, and underwent incremental test until they reached an RER of 0.95, and from that moment the load increased of 1km/h every minute until exhaustion. Subsequently, it was checked if the values extrapolated from the program were those that may occur during a constant test of an hour. The subjects after 8 weeks did another incremental test. The final data has shown Polimedicus is not very reliable, especially the HR. In the second study new program was developed, Inca, and the results were compared to the data obtained from the first studies by Polimedicus. The final date have shows Inca is more reliable than Polimedicus. In the third study, we wanted to verify the accuracy of the calculation of the FATmax with Inca with the FATmaxwork test. 25 overweight subjects, between 40-55 yrs old, were enrolled and submitted to a FATmaxwork test. Subsequently, it was checked if the values extrapolated from INCA were those that may occur during a constant test load of an hour. The analysis showed accuracy of the calculation of FATmax during the workload. Conclusion: The difficulty of determining this parameter was highlighted, due both to the large inter-individual and intra-individual variability. In the future we need to improve INCA to allow us to obtain even more valid training protocols.

Il progetto è in sintonia con i nuovi scenari di ricerca, sia in ambito nazionale che internazionale, per l’inclusione e l’attiva partecipazione all’interno della società delle persone con disabilità e delle loro famiglie. Sebbene le molte problematiche ancora da superare, negli ultimi anni il tema dell’inclusione (scolastica e sociale) delle persone che presentano delle disabilità sta’ attraendo l'attenzione di settori sempre più ampi di popolazione, quanto guadagnando sempre più spazio all'interno dei momenti di discussione circa le future politiche sociali. La ricerca analizza gli stakeholder primari e secondari responsabili dei processi di inclusione sociale e scolastica dei giovani disabili, supponendo, lo sport e l’educazione fisica quale strumento facilitatore di possibili azioni e cambiamenti volti a facilitare la vita delle persone disabili. L'adozione di questo approccio è presentato come denominatore comune di pratiche innovative sociali che a supporto dei processi inclusivi consentono il passaggio da un modello medico assistenziale a un approccio dei diritti civili alla disabilità. La base teorica di questa ipotesi trova sostegno in molti principi di Integrazione Scolastica e l'obiettivo principale delle ipotesi di ricerca è sulla partecipazione ed emancipazione come strategie volte ad affrontare i problemi esistenti relativi alla inclusione. Le esperienze studiate rappresentano esempi di promozione dell’inclusione nei sistemi scolastici : contribuendo al dibattito sull’ “inclusive education”, sostenendo processi di inclusione sociale rivolti a tutti coloro che si trovano in situazione di svantaggio psico-fisico e sensoriale. Nella seconda parte l’analisi di alcuni studi in materia di approcci partecipativi nelle aree di interesse come esempio del miglioramento dell'inclusione, attraverso il coinvolgimento degli stakeholder dell’inclusione. Proseguendo nella ricerca si tenta di indagare sul livello di pregiudizio dei giovani all’interno di ambienti scolastici e sportivi, partendo da questioni ancora aperte.
The project is in tune with the new research scenarios, both nationally and internationally, for the inclusion and active participation in society of people with disabilities and their families. Although many problems still to be overcome, in recent years the issue of inclusion (educational and social) of people with disabilities is' attracting the attention of increasingly broad sectors of the population, since gaining more and more space inside opportunities for discussion about future social policies. The research analyzes the primary and secondary stakeholders responsible for the processes of social inclusion and education of young people with disabilities, assuming, sport and physical education as a facilitator instrument of possible actions and changes aimed at making life easier for disabled people. The adoption of this approach is presented as a common denominator of social innovative practices in support of inclusive processes allow the transition from a welfare approach to a medical model of civil rights to disability. The theoretical basis of this hypothesis finds support in many principles of Scholastic Integration and the main objective of the research hypothesis is on participation and empowerment as strategies to address existing problems relating to inclusion. The experiences studied are examples of inclusion promotion in school systems: contributing to the debate on ' "inclusive education", supporting processes of social inclusion aimed at all those who are in a state of psycho-physical and sensory handicap. In the second part of the analysis of several studies in the field of participatory approaches in the areas of interest as an example of improving the inclusion, through the involvement of stakeholder inclusion. Continuing research will try to investigate the level of injury for young people within school and sporting circles, starting from open questions.

Il progetto è in sintonia con i nuovi scenari di ricerca, sia in ambito nazionale che internazionale, per l’inclusione e l’attiva partecipazione all’interno della società delle persone con disabilità e delle loro famiglie. Sebbene le molte problematiche ancora da superare, negli ultimi anni il tema dell’inclusione (scolastica e sociale) delle persone che presentano delle disabilità sta’ attraendo l'attenzione di settori sempre più ampi di popolazione, quanto guadagnando sempre più spazio all'interno dei momenti di discussione circa le future politiche sociali. La ricerca analizza gli stakeholder primari e secondari responsabili dei processi di inclusione sociale e scolastica dei giovani disabili, supponendo, lo sport e l’educazione fisica quale strumento facilitatore di possibili azioni e cambiamenti volti a facilitare la vita delle persone disabili. L'adozione di questo approccio è presentato come denominatore comune di pratiche innovative sociali che a supporto dei processi inclusivi consentono il passaggio da un modello medico assistenziale a un approccio dei diritti civili alla disabilità. La base teorica di questa ipotesi trova sostegno in molti principi di Integrazione Scolastica e l'obiettivo principale delle ipotesi di ricerca è sulla partecipazione ed emancipazione come strategie volte ad affrontare i problemi esistenti relativi alla inclusione. Le esperienze studiate rappresentano esempi di promozione dell’inclusione nei sistemi scolastici : contribuendo al dibattito sull’ “inclusive education”, sostenendo processi di inclusione sociale rivolti a tutti coloro che si trovano in situazione di svantaggio psico-fisico e sensoriale. Nella seconda parte l’analisi di alcuni studi in materia di approcci partecipativi nelle aree di interesse come esempio del miglioramento dell'inclusione, attraverso il coinvolgimento degli stakeholder dell’inclusione. Proseguendo nella ricerca si tenta di indagare sul livello di pregiudizio dei giovani all’interno di ambienti scolastici e sportivi, partendo da questioni ancora aperte.
The project is in tune with the new research scenarios, both nationally and internationally, for the inclusion and active participation in society of people with disabilities and their families. Although many problems still to be overcome, in recent years the issue of inclusion (educational and social) of people with disabilities is' attracting the attention of increasingly broad sectors of the population, since gaining more and more space inside opportunities for discussion about future social policies. The research analyzes the primary and secondary stakeholders responsible for the processes of social inclusion and education of young people with disabilities, assuming, sport and physical education as a facilitator instrument of possible actions and changes aimed at making life easier for disabled people. The adoption of this approach is presented as a common denominator of social innovative practices in support of inclusive processes allow the transition from a welfare approach to a medical model of civil rights to disability. The theoretical basis of this hypothesis finds support in many principles of Scholastic Integration and the main objective of the research hypothesis is on participation and empowerment as strategies to address existing problems relating to inclusion. The experiences studied are examples of inclusion promotion in school systems: contributing to the debate on ' "inclusive education", supporting processes of social inclusion aimed at all those who are in a state of psycho-physical and sensory handicap. In the second part of the analysis of several studies in the field of participatory approaches in the areas of interest as an example of improving the inclusion, through the involvement of stakeholder inclusion. Continuing research will try to investigate the level of injury for young people within school and sporting circles, starting from open questions.

La lesione spinale di origine traumatica è un evento inaspettato, che comporta conseguenze devastanti ed onerose a livello individuale e sociale; la riabilitazione post-traumatica non è ancora in grado di offrire una restitutio ad integrum al medulloleso, che di conseguenza esperisce condizioni di vita soggette a continui impasse di natura fisica e sociale, con riverberi psicologici fortemente negativi. Gli esoscheletri per gli arti inferiori rappresentano una ulteriore opzione di mobilità per i soggetti paraplegici, ma il loro utilizzo prevalente viene ancora prevalentemente limitato all’ambito riabilitativo-ospedaliero, quindi indoor; di contro, si ritiene che l’utilizzo outdoor e prestazionale di tali dispositivi possa migliorare le condizioni fisiologiche e psicologiche dei medullolesi, restituendoli alla stazione eretta ed al cammino. L’obiettivo della ricerca ha riguardato la strutturazione di un programma allenante finalizzato all’utilizzo prestazionale di un esoscheletro per gli arti inferiori da parte di un soggetto paraplegico, la sua somministrazione e la verifica dei risultati da esso raggiunti. Il soggetto del single case study, un paraplegico di 30 anni di sesso femminile con lesione midollare a livello T12-L1, è stato sottoposto al programma di allenamento nell’arco del triennio; l’allenamento si è interrotto per alcuni mesi per cause indipendenti dall’allenamento. Lo studio, condotto sia indoor che outdoor, ha comportato l’effettuazione di una media di 3 sessioni di allenamento settimanali, ciascuna della durata compresa da 60 a 75 minuti. Ogni sessione ha previsto la somministrazione di proprioceptive, resistance ed aerobic training. I test, condotti all’inizio ed al termine dello studio, hanno evidenziato incrementi delle capacità propriocettive, di forza ed aerobiche del soggetto, che durante il percorso complessivo di allenamento ha stabilito il record mondiale di cammino ininterrotto (15 km) con esoscheletro. Lo studio ha evidenziato che l’utilizzo di un esoscheletro per gli arti inferiori a scopo prestazionale è possibile, e comporta positive implicazioni fisiologiche e psicologiche.
The traumatic spinal cord injury is a unforeseen event which entails serious and long lasting consequences at an individual and social level; the post-traumatic rehabilitation is not yet able to offer a restitutio ad integrum to the paraplegic patient, which, in turn, causes life conditions bringing continuous social and psychophysical consequences. Lower limbs’ exoskeletons represent a further option of mobility for paraplegic patients, but their main use is still limited to the rehabilitative/hospital indoor environment. On the contrary, it is considered that the outdoor use for performance reasons of such tools could improve the physiological characteristics of the paraplegic patients and could, in turn, result in important psychological benefits, as it would bring back the patients to a standing position and walk. Aim of the study has been the development of a training program for the performance use of a lower limb exoskeleton by a paraplegic patient, it’s administration and verification of the achieved results. The single case study’s subject, a 30 years’ old paraplegic female with spinal lesion at T12-L1, has been subjected to a 3 years training, which has been paused for a few months for causes not related to the training program itself. The study, performed both indoor and outdoor, involved the execution of an average of 3 weekly work-out sessions, each of them lasting from 60 to 75 minutes. Every session included proprioceptive, resistance and aerobic training. Tests, performed at the start and at the end of the project, have shown an improvement of the proprioceptive, strength and aerobic capabilities of the patient who, during the training period, set the new world record of continuous walk (15 km) with exoskeleton. The study has shown that the use of a lower limb exoskeleton, aimed at performance improvement, is possible and has positive physiological and psychological implications.

This study evaluated the direct link between visual perception and related motor output responses during an optic flow stimulation which induced a perception of forward movement, and during a driving task using a simulator. The experiments focussed on the evaluation of two different complications of diabetes, diabetic retinopathy and diabetic peripheral neuropathy (DPN), in order to evaluate the different contributions of both central and peripheral nervous factors in affecting the sensorimotor integration process in diabetes. Study I. The aim was to assess how optic flow processing contributes to the control of posture and whether it requires the predominant activation of cortical networks involved in motion perception or the intervention of subcortical loops. People with retinopathy and people who had undergone laser treatment showed a higher postural instability compared to control subjects. Differing retinal functionality produced different postural strategies. Based on these findings, postural control seems to be a process dependent on perceptual analysis via feed-forward cortical circuits. Study II. The aim was to assess whether diabetes was associated with alterations of visual gaze behaviour and/or neuromuscular impairment that might adversely affect driving performance. The potential for impaired driving performance with diabetes seems to be represented by diminished eye-steering coordination. While proprioception function seems to indicate the potential for improvement, a slower production of strength in the plantar flexor muscles seems not to influence accelerator pedal control during a driving simulation task in people with diabetes (with and without diabetic peripheral neuropathy). These results confirm the role of visual perception and eye movements in guiding human movements during dailylife activities. In particular, we demonstrated the detrimental effects of diabetes and the different contribution of diabetic retinopathy and diabetic peripheral neuropathy in affecting both central and peripheral components of the sensorimotor integration process.

Undertaking regular physical activity is one of the major determinants of health. Indeed, Physical Activity (PA), when adapted and in the right dosage, can be considered a protection and even a therapy for some chronic diseases, including Osteoporosis (OP). Clinical and social OP implications are mainly due to osteoporotic fractures that reach 1/3 of menopausal women. Among OP fractures, vertebral ones are associated with a significant decline in Quality of Life (QoL) and disability. Therefore, OP and associated fractures constitute a major public health concern. In literature, no definitive conclusions are available regarding benefits of PA for individuals with OP and vertebral fractures. Furthermore, it is unclear which exercise is optimal for these patients. Lastly, there is no specific indication on the best setting in which to exercise in. For these reasons, this present thesis aims to increase the knowledge on the type of exercise and training adapted for people with OP and its relative effects on QoL, physical fitness and fear of falling. Moreover, effects of exercise on bone biomarkers are investigated to deepen the topic. Findings from these studies can admittedly contribute in providing information on the beneficial effects of Adapted Physical Activity (APA) programs and also identifying the type of safe exercise to prescribe for the osteoporotic population. Moreover, the role of these studies lies in defining possible future strategies to be applied by the involvement of health policy-makers, in order to primarily improve QoL in women with OP. Therefore, these indications are also intended to encourage the healthcare world to refer osteoporotic people to follow a healthy lifestyle, including APA programs regularly administered by trainers able to deal with these conditions, especially for the prevention of fractures which represent the first cause of decline in terms of QoL, physical fitness and fear of falling.

The ability to analyse the available information and make the best decision is essential for human survival. Furthermore, these decisions are made under constraint; we can think about medical doctors, military, or sport athletes. This Ph.D project analysed general decision-making skills in uncertain environments with different levels of uncertainties; to understand whether specific sport practices could increase this ability. A statistical game in which participants had to collect as many points as possible to maximise the score was involved. Young and adult open- and closed-skill sport athletes were recruited: in addition, the present study, only in adult athletes, tested the ability to perform under pressure. We hypothesised that both adult and young open-skill athletes should have better decision ability than closed-skill athletes and the control group. Moreover, closed-skills athletes should be better than the control group. Additionally, according to Proficiency Efficiency Theory and Attentional Control Theory, we hypothesised a shift of the visual attention to non-relevant or threatening stimuli and an increased performance if participants increase their cognitive effort. The thesis encompasses three experiments: the first one analysed the effect of individual characteristics (e.g., fluid intelligence; personality traits) to determine the potential confounding factors to control in the other two experiments. The second and third experiments analysed the decision-making abilities of young and adult open and closed-skill athletes, respectively. Results highlighted an effect of intelligence in the decision processes. Furthermore, results indicated that young open-skill athletes were better at understanding the environment than young closed-skill athletes. Differently, adult athletes’ results revealed that sport activities did not influence decision-making abilities. In addition, the project highlighted that when participants faced the low uncertainty environment, they seemed unable to maximise the score. According to Prospect Theory, this behaviour could be given because participants were more oriented to collect points than maximise the gain.

A partire da un paradigma ecologico ad indirizzo critico, seguendo il filone degli studi femministi, le finalità della ricerca sono state: smascherare le forme di oppressione di genere nei contesti educativi (finalità trasformativa) e produrre un sapere utile alla pratica (finalità emancipativa). Data la complessità del contesto educativo scolastico e dell’argomento stesso che interseca vari domini di sapere, è stato adottato un approccio metodologico di metodo misto (mixed method) per poter dapprima costruire una configurazione del fenomeno oggetto d’interesse attraverso strumenti quantitativi e poi approfondirlo attraverso l’impiego di tecniche qualitative. Gli strumenti utilizzati sono stati: il questionario, l’intervista strutturata, le osservazioni, le biografie professionali, i focus-group. In sintesi, le evidenze emerse in letteratura ed empiriche mettono in luce la presenza di stereotipi di genere nelle lezioni di EF, sotto forma di pratiche inconsapevoli che gli insegnanti riproducono a seguito di un habitus socializzato in forma binaria secondo i due sessi e gerarchizzato. La dipendenza dell’EF dal mondo sportivo, dove gli stereotipi di genere sono presenti per ragioni storico-culturali e dal quale gli insegnanti attingono spesso parte del loro sapere professionale, li rende partecipi inconsapevoli del sistema di rinforzo degli stereotipi stessi, attraverso le pratiche che vanno sotto il nome di curricolo nascosto. Il termine nascosto sottolinea l’inconsapevolezza di tali pratiche, appunto nascoste alla coscienza e si deduce che la possibilità di svelarle necessita di una formazione specifica per gli insegnanti, una formazione che attinga ai processi riflessivi.
Starting from a critical ecological approach, following the trend of feminist studies, the purpose of the research were to unmask the forms of gender oppression in educational contexts (transformative purpose) and to implemente transformative pedagogical practice in P.E. for gender equality (emancipatory purpose). Given the complexity of the school educational context and of the topic itself that intersects various domains of knowledge, a mixed methodological approach was adopted. First to build a configuration of the phenomenon object of interest through quantitative tools and then deepen it using qualitative techniques. The tools used were the questionnaire, structured interview, observations in situ, professional biographies and focus groups. In summary, the evidence that emerged in the literature and empirical, highlights the presence of gender stereotypes in P.E. lessons, taken in the form of unconscious practices that teachers reproduce following a habitus socialized in binary gender form and hierarchized. The sports world, where gender stereotypes are present for historical-cultural reasons and from which teachers often draw part of their professional knowledge, makes them unconscious participants of reinforcement of the stereotypes through the practices know as “hidden curriculum”. The term hidden underlines the lack of awareness of such practices. The possibility of revealing them requires specific training for teachers on the habit of reflection on teaching practices.

In recent years, the interest in outcome measures has grown in the effort to improve quality of care and customer satisfaction. This thesis provides an overview of topics related to development and refinement of outcome measures and users' satisfaction measurement in Physical and Rehabilitation Medicine. The eight chapters - represented by original articles - are examples of the application of contemporary measurement approaches to some instruments commonly used in rehabilitation. These studies illustrate advances in measurement theory and methods that allow outcome indicators to be measured more accurately, including Rasch analysis. Their utility for researchers and clinicians are discussed. Chapter I focuses on the interpretation of the change scores of two common outcome measures for the upper limb: the Disabilities of the Arm, Shoulder, and Hand questionnaire (DASH) and its short version (QuickDASH). In this work the minimal clinically important difference (MCID) was calculated by a triangulation of distribution and anchor-based approaches for these two questionnaires. The MCID thresholds represents the smallest improvement considered worthwhile by a patient, and thus increase the interpretability of score changes at individual level observed in the clinical setting. Assessing patient progress is an integral part of clinical practice, and meaningful threshold change values of outcome tools are essential for decision making regarding a patient‟s status and to facilitate the communication of results in a concise and comprehensible fashion. Among the different tools used for the assessment of musculoskeletal disorders of the lower limb, the Foot and Ankle Ability Measure (FAAM) showed good psychometrics properties. However, it has not yet been made a translation into Italian. Chapter II shows how to conduct a translation and cross-cultural adaptation of a questionnaire according to the international guidelines for the forward/backward translation. The activities od daily living (ADL) module of the Italian FAAM (FAAM-I/ADL) was translated and then validated with the classical test theory, taking into consideration internal consistency, reproducibility, sensitivity to change and validity. Chapter III presents an example of the test-retest reliability analysis and normative data collection of the the Functional Dexterity Test (FDT). Among the available tests for fine finger dexterity, it has been indicated as a valid instrument to measure outcome in different conditions. FDT scores were collected on a large sample of subjects (N=698) stratified by sex and age. These data could be used, for example, to improve the diagnostic capacity of this test. Chapters IV, V and VI report the complex process of validation through the Rasch analysis. In particular, the aim of Chapter IV and V was to perform the translation and cross-cultural adaptation into Italian and Arabic of the recently revised version of the Client Satisfaction with Device (CSD) module of the Orthotics and Prosthetics Users' Survey (OPUS), and then analyze its psychometric properties using factor and Rasch analyses. The need for validated versions of this instrument into Italian and Arabic is documented by the fact that information on patient satisfaction with orthosis (PSwO) is crucial for verifying and enhancing orthotic quality, for clinical decision making, and for improving patient's quality of life. The aim of the study included in Chapter VI was to perform a comprehensive analysis of the psychometric properties and dimensionality of the Italian version of the Upper Limb Functional Index (ULFI) using both Classical Test Theory and Rasch analysis. The last two chapters - VII and VIII - are systematic reviews of the literature. Chapter VII reports a literature search aimed at identifying which validated questionnaires are used to investigate PSwO in limb orthotics, and analyse their main fields of clinical application, the orthosis-related features analysed by the questionnaires, and the strength of their psychometric properties. Chapter VIII covers the topic of post-surgical scar assessment in rehabilitation. The study is a systematic review that provides a critical appraisal of the most used and clinimetrically sound outcome measures currently available for this topic.

Attraverso la presente ricerca sono stati valutati, su un campione costituito da 204 soggetti di età compresa tra 45 e 88 anni, gli effetti neuromuscolari e quelli relativi alla mobilità articolare conseguenti alla pratica di diversi protocolli di fitness all’interno della palestra. Al tempo stesso sono stati valutati, attraverso due questionari, i benefici in termini di soddisfazione/benessere, ricercati ed attesi dal medesimo campione di soggetti con la tipologia di attività di fitness prescelta (questionario 1), e quelli sentiti come effettivamente conseguiti al termine dell’attività motoria praticata (questionario 2). In sostanza, con i predetti questionari si è cercato di indagare inizialmente i motivi che spingono le persone a frequentare la palestra ed i centri di fitness, piuttosto che praticare attività fisica all’aria aperta, come luoghi deputati non solo al raggiungimento di una forma fisica ideale, ma anche di un benessere psichico, verificando successivamente quanto i benefici sperati abbiano trovato effettiva realizzazione con la pratica di palestra. I dati acquisiti con i test motori e con i questionari somministrati, sono stati trattati statisticamente mediante analisi descrittiva, inferenziale ed altre analisi tipiche delle ricerche di mercato.

Identification of innovative tools for the electromechanical evalutation of the neuro-muscular function in patients with altered motor control during daily-life activities and adapted physical activities
Identification of innovative tools for the electromechanical evalutation of the neuro-muscular function in patients with altered motor control during daily-life activities and adapted physical activities

This study investigated the effects induced by 8 weeks of two high-intensity interval training (HIIT) protocols, 10-20-30 and 30-30 concepts, characterized by significantly different train-ing volume and intensity, on physiological parameters, running performance, body composition and psychophysiological stress of recreational divided into two groups: the 10-20-30 group performed two 10-20-30 sessions/wk and one con-tinuous training (CT)/wk, whilst the 30-30 group performed two 30-30 sessions/wk and one CT session/wk. VO2max, 1 km time, maximal aerobic speed (MAS), and body composition were evaluated before and after intervention. Internal load was measured through rating of perceived exertion (RPE). Both groups significantly improved running performance (1 km time: p = 0.04; MAS: p = 0.000001), aerobic fitness (VO2max: p=0.000002) and body composition (lean mass (kg) p=0.0001; fat mass ( %) p = 0.00005). RPE resulted significantly lower in the 10-20-30 group than in 30-30 group (10-20-30: 13.36 ± 0.28; 30-30:15.55 ± 0.21; p = 0.0002). Thus, the 10-20-30 group improved physiological parameters, performance and body composition, similar to 30-30 with significantly lower RPE values. These results suggest that in recreational runners the 10-20-30 training is effective in improving aerobic fitness and performance, with a lower subjective perception of effort, thus enhancing individual compliance and adherence to the pre-scribed training program

ABSTRACT Cardiorespiratory and Metabolic Response to Different Sinusoidal Work Rates Cardiorespiratory fitness is one of the most important health criteria in seemingly healthy individuals and nearly all patient populations. Alongside the traditional tests for cardiorespiratory functional evaluation, a test protocol was proposed based on the intensity of the exercise that varies according to a sine wave model. This approach engenders an incessantly fluctuating response in which the response to one cycle is repeated. Indeed, by the periodic occurrence of increasing and decreasing phases, an evaluation of the physiological response kinetic to similar work rate perturbations can be obtained in a single testing session. Sinusoidal protocol pattern depends on several factors: period (T), amplitude (AMP) and midpoint (MP), therefore, modulating one or all of these factors yield various responses of the heart-lung-muscle integrated system. So far, previous studies administered sine wave protocols to investigate changes in the physiological responses induced by changes in T, pedal frequency, or exercise intensity (below and above the lactate threshold). In particular, those studies focused on changes in the temporal responsiveness of the cardiorespiratory and metabolic parameters, measured as the time delay (TD, the latency between mechanical work rate and physiological responses). To date, no study has investigated the possible differences in the cardiorespiratory and metabolic kinetic induced by different sine waves AMP in two protocols sustained by the aerobic metabolism (exercise intensity below the critical power (CP)). Additionally, given that none of the previous studies has ever explored the influence of fatigue on sinusoidal responses, and considering that all the previously reported results were obtained by overlapping, rather than averaging, the analysis of each cycle, it is worth investigating if a cycle-by-cycle analysis may reveal any sign of fatigue with the cycle’s number progresses. Therefore, the aim of this study was two-folds: i) to assess the cardiorespiratory and metabolic response kinetic between two exhausting sinusoidal protocols differing in MP and AMP: 30CP-30 and 50CP-50, and ii) to compare the traditional data analysis approach with a cycle-by-cycle evaluation. In this latter, the possible impact of fatigue on the kinetics characteristics of cardiorespiratory and metabolic parameters will be explored. Ten active male (age: 25.7 ± 1.5 yrs; stature: 1.80 ± 0.06 m; body mass: 75.0 ± 2.7 kg; maximum oxygen uptake (V ̇_(O_2 max)): 3905±182 ml·min−1, CP: 216 ± 10 W) contributed to the study that was conducted in accordance with the Basic Principles of the Declaration of Helsinki. After determining individual V ̇_(O_2 max) and CP on a cycle ergometer, they randomly underwent two sinusoidal work rates (50CP-50: AMP= 50W, MP =CP-50W; 30CP-30: AMP= 30W, MP =CP-30W) with a period of 4 minutes, until exhaustion. Expiratory ventilation (V ̇_E), oxygen uptake (V ̇_(O_2 )), carbon dioxide output (V ̇_(CO_2 )), and heart rate (fH) responses were fitted by the sinewave function that minimized the residuals. AMP, MP and TD were assessed for all the physiological variables. The TD was determined for: i) peak (TD_MAX); ii) down-ward MP crossing (TD_DOWN); iii) nadir (TD_MIN); and iv) up-ward MP crossing (TD_UP) of all parameters for each cycle in 50CP-50 and 30CP-30. After examining the normality with Shapiro-Walk test, a two‐way ANOVA for repeated measures was applied to test the presence of differences between the two protocols and among cycles, taking the first cycle as the reference condition. To determine the presence of fatigue a regression analysis was also applied for exploring possible relationship between each variables and time. Lastly, a paired samples t-test also evaluated the differences between the traditional approach and the cycle-by-cycle analysis. Despite the lower AMP and higher MP values obtained on all the physiological parameters during 30CP-30 compared to 50CP-50, no difference was found in the TDs values in both protocols, regardless of which TD was considered. In some investigated variables, the impact of fatigue on AMP was dissimilar between the two protocols. Indeed, none of the physiological parameters showed any sign of fatigue in 30CP-30, while a significant increase in V ̇_E and V ̇_(CO_2 )was observed in 50CP-50. In regards to a possible impact of fatigue on MP, the V ̇_E, V ̇_(O_2 ) and V ̇_(CO_2 )responses remained steady, whereas a significant rise was observed in fH in both protocols. Refer to a possible effect of fatigue on TDs, no difference was found among cycles in both protocols.Taken together, these findings indicated that the respiratory and metabolic parameters responded similarly among all the cycles and were not influenced by the onset of fatigue. On the contrary, the fH showed a different response in the MP since the beginning of the protocol therefore, the traditional analysis ventures the lack of possible alterations in cardiac response. In conclusion, TDs of the cardiorespiratory and metabolic variables are not affected by the work rate intensity and oscillation AMP when the exercise is mostly aerobic (below CP). Additionally, a cycle-by-cycle analysis is recommended especially when the steadiness of all the cardiorespiratory and metabolic parameters cannot be ensured.

Lo studio dei ritmi celebrali è una tematica molto sentita dalle neuroscienze moderne, in quanto strettamente connessa al crescente interesse verso le dinamiche neurali, che rivestono un ruolo fondamentale nei processi di elaborazione del cervello. Questi ritmi sono il prodotto dell’interazione di innumerevoli gruppi neurali che condividono ed elaborano le informazioni attraverso processi chimici ed elettrici. L’attività svolta dalle popolazioni neuronali può essere osservata e misurata attraverso un apposito strumento, l’elettroencefalografo (EEG) che, attraverso un gran numero di elettrodi posizionati sullo scalpo, misura i campi elettromagnetici prodotti dall’attività delle cellule nervose. Le onde registrate presentano caratteristiche differenti che dipendono dallo stato psicofisico del soggetto durante la fase di acquisizione: ad esempio se è rilassato o sta svolgendo un task motorio oppure se è affetto da una qualche patologia permanente o temporanea come una lesione cerebrale dovuta a eventi traumatici o patologici, quali malattie neurodegenerative o problemi vascolari. Molti studiosi e ricercatori si sono cimentati nella realizzazione di modelli di sistemi neurali che riuscissero a replicare tali dinamiche e a generare segnali simili agli EEG reali. Questi modelli prevedono l’uso di un numero di variabili di stato ridotto rispetto alla precedenza classe e in cui viene modellata un’intera popolazione di neuroni. Essi forniscono un quadro più generale dei meccanismi celebrali e meglio riproducono l’attività ritmica registrata tramite l’EEG. Questo lavoro di tesi nasce per studiare i meccanismi esistenti tra varie aree della corteccia cerebrale in soggetti con lesione unilaterale a cui è richiesto di svolgere un semplice task motorio. L’obiettivo è di riuscire a simulare, attraverso un modello a massa neurale, gli spettri reali e stimare quei parametri del modello che influenzano tali spettri a cui è possibile attribuire un significato neurofisiologico.

The incidence of Type 1 Diabetes Mellitus (T1DM) is markedly growing in the past two decades. For the management of this disease, physical exercise has been recommended as a costeffective treatment throughout the global health system. The Non-Obese Diabetic (NOD) mouse represents a well-established experimental model analogous to human T1DM as it is characterized by a progressive autoimmune destruction of pancreatic β-cells. This thesis explored the uses of a mouse motorized treadmill to study the effects of exercise in NOD mice. Body mass, blood glucose level, immunological soluble factors, muscular performance and islets of Langerhans architecture were monitored during 12-week moderate-intensity endurance training in female NOD mice. After 12 weeks of training, no differences were registered as to diabetes incidence (50 vs 45%) and mean glycemia between sedentary controls and mice on exercise (190±34 vs 163±38 mg/dl, mean and SD). Exercise capacity dimished in the exercisingmice with respect to controls (work, distance, VO2max, p<.05). Preliminary data from a morphometric analysis of pancreata indicated the presence of larger infiltrates along with increased endocrine cellareas in the NOD exercising-mice. A higher infiltrate-to-islet ratio was observed in exercising-micewith respect to the controls. An exercise-induced weight loss was also detected. Among key anti- and pro-inflammatory cytokines: TNF-α, MIP-1β and IL-10 resulted to be lower at end of the training in the exercising animals with respect to pre-training values (1353±2 vs 1355±2.3; 984.6±12 vs 1001±37; 396±8.1 vs 407±27 MFI, respectively,p<.05) whereas IL-2P40 was higher in exercising-mice compared baseline (543±12 vs 539±15 MFI, p<.05). Further studies are needed to clarify the utility of the NOD mouse model to mimic and investigate the exercise effects in T1DM, immunomodulation and inflammation. Specifically, dose-response studies in which exercise will be administered to NOD mice at various levels of intensity will be necessary to determine the optimal regimen of physical exercise having clearcut preventive effects on the development of T1DM.

2015 - 2016
Space-time orientation is closely dependent on input, and therefore on perception. As learning progresses, the consolidation of acquisitions and the transformation of abilities into competencies takes place. Motor skills can be identified as abilities that adapt to changing environmental contexts. An example of this is the execution of an action for which one has the acquired ability but of which it is obviously impossible to experiment the infinite number of variables that may intervene. A competence can be performed during the execution of a motor task, which envisages knowing ‘how to do’ and knowing ‘how to act’ effectively especially in heterogeneous environmental conditions. In this respect, the degree of competence achieved is carried out based on the success of the task and implies a high level of quality of the action which is put into practice with mastery, effectiveness, safety, automaticity and systematically. Therefore, these represent the natural evolution of the acquisition and consolidation of motor skills and abilities. These represent the functional prerequisite for developing competent motor action. Motor skills are a complex field of research which is further enriched by theoretical knowledge, personal inclinations and masteries, which allow the achievement of results that promote versatility in action and adaptation to the environment. From nursery through to primary school, motility is a crucial time when the child’s corporeity is enhanced by communicative and expressive meanings that contribute to the achievement of autonomy. Through the child’s experience of motor and postural schema that are adapted to an array of playsituations, the child progressively gains recognition of his own body and its parts, both in static as well as in dynamic form. Motor, intellectual, affective, relational, social and moral development in childhood proceeds in parallel with the rapid acquisition of competencies that cannot be separated from the motor area if they are to be considered significant. As claimed in the National Curriculum Guidelines for nursery and primary school, acquiring a competence means play, move, manipulate, be curious, ask questions, learn to reflect on experience through exploration, observation and contrasting different properties, quantities, characteristics, facts; it entails listening and understanding, narrations and discussions, accounting and revoking actions and experiences and translating them into personal and shared records; being able to describe, represent and imagine, repeat situations and events through simulation and role play using different forms of language”. From this what emerges is the potential of didactics concentrated on movement in preschool years with the aim of offering children an array of motor opportunities to refine their competencies. The objective is that of reaching full autonomy of their own corporeity in pre-school through a wide spectrum of motor opportunities. Moreover, the importance of the theme of motor evaluation is highlighted, more particularly, the monitoring of psycho-motor characteristics in childhood and the organisation of space and time. Methodology The sample consisted of 379 children, aged between 3 and 6 years (mean age 4.75 years), attending nursery and primary schools in the province of Salerno. The sample was subjected to psychomotor observations to investigate difficulty in coordination, levels of autonomy, motor skills and gender differences in the development of coordination. The tool used is the Movement ABC Checklist (Assessment Battery for Children), administered by class teachers, previously subjected to targeted training. The evaluation methods are an integral part of accurate observations of the child’s daily activities in the school environment. The first four sessions of the Checklist (48 items) were taken into consideration. These are related to psychomotor behavior of the child's interaction with the surrounding environment in order to highlight motor performance in progressively more complex situations. Results The study conducted demonstrates that the females tend to be more coordinated, both with respect to the males as well as when age progresses. Another aspect that emerged was the discontinuity of the results with respect to the linear progression, in terms of difficulty, of the motor tasks as presented in the standardised checklist. In fact, the results go against the continuity element of the sessions, thus showing incompatible results with a linear progression model. The findings reveal a lack of motor skills that are performed through the autonomy of each child. This condition sheds lights on which daily and school life characteristics should guide the teaching for the recovery, development and strengthening of psychomotor skills. References Berthoz, A. (2015). La vicarianza. Il nostro cervello creatore di mondi. Torino: Codice Edizioni. Calabrese, L. (2001). L’apprendimento motorio tra i cinque e i dieci anni. Roma: Armando. Camerucci, M. (2008). Psicomotricità: equilibrio tra mente e corpo. Identità e modelli educativi. Perugia: Morlacchi. Casolo, F. (2011). Didattica delle attività motorie per l'età evolutiva. Milano: Vita e pensiero. Casolo, F. (2007). Lineamenti di teoria e metodologia del movimento umano. Milano: Vita e Pensiero. Cornoldi, C. et al. (1998). Abilità Visuospaziali. Trento: Erickson. Coste, J. C., & Soubiran, G. B. (2010). Psicomotricità e rilassamento psicosomatico. Roma: Armando Editore. D'Elia, F.(2014). La valutazione motoria nella scuola primaria. Scuola Italiana Moderna. Vol. 4. Pag.81-84 ISSN:0036-9888. ID:63912 Articolo in rivista (262) D'Elia, F. (2009). Corporeità e didattica nella scuola primaria. Chiavi teorico-interpretative per l'insegnamento delle attività motorie. Lecce: Pensa Editore Henderson, S.E., Sugden, D.A. & Barnett, A.L. (2007). Movement ABC: Movement Assessment Battery for Children. London: Harcourt Assessment. Le Boulch, J. (1991). Verso una scienza del movimento umano. Introduzione alla psicocinetica. Roma: Armando Editore. Sibilio, M., Aiello, P., Carlomagno, N., D'Elia, F. & Tore, S. (2014). "Moving Body": The Impact of "Simplexity" and "Educational Corporeality" in Italy. In Physical Education and Health-Global Perspectives and Best Practice Pag.231-242 , Sagamore Publishing. Nicolodi, G. (2011). Il disagio educativo alla scuola primaria. Milano: Franco Angeli. Perry, J. (2005). Analisi del movimento. Milano: Elsevier. Piaget, J., Petter, G., Garau, B., & Inhelder, B. (1981). La rappresentazione dello spazio nel bambino. Firenze: Giunti Barbèra. Piaget, J., & Gorla, G. (1989). La costruzione del reale nel bambino. Firenze: La Nuova Italia Editrice. Pisaturo, C. (1996). Appunti di psicomotricità. Lo schema corporeo in psicomotricità. Padova: Piccin. Rosenbaum, D.A. (2010). Human motor control. (Second edition). San Diego: Elsevier - Academic Press. Sdringola, F.(2008). Auxologia e attività motoria nell’età evolutiva. Milano: Calzetti Mariucci. Sibilio, M. (2009). Reflexiones didàctico-pedagògicas sobre la ensenanza de las actividades motoras y lùdico deportivas Pag.129-140 CÒRDOBA, Universidad de Còrdoba. ISBN:9788461346332 Sibilio, M.(2012). Elementi di complessità della valutazione motoria in ambiente educativo. Giornale Italiano Della Ricerca Educativa. Vol. 8. Pag.163-174 Sibilio, M. (2013). La didattica semplessa. Napoli: Liguori. Sorzio, P. (2005). La ricerca qualitativa in educazione. Roma: Carocci. Vayer, P. (1992). Educazione psicomotoria nell'età scolastica. Roma: Armando. [edited by author
L’orientamento spazio-temporale è strettamente dipendente dalle afferenze, e quindi dalla percezione. Man mano che si procede con gli apprendimenti, avviene il consolidamento delle acquisizioni e la trasformazione delle abilità in competenze. Le competenze motorie possono essere identificate come abilità che si adattano ai contesti ambientali mutevoli, così come avviene durante un’esecuzione motoria di cui si è acquisita l’abilità, ma di cui è ovviamente impossibile sperimentarne le infinite variabili che possono intervenire. La competenza può esplicarsi durante l’esecuzione di un compito motorio che presupponga il saper fare e il saper agire in maniera efficace, specialmente nelle situazioni ambientali eterogenee. In tal senso, il grado di competenza raggiunto si esplica in base alla riuscita del compito, e sottende un alto livello della qualità dell’azione, che viene messa in pratica con maestria, efficacia, sicurezza, automaticità e sistematicità. Esse, dunque, rappresentano la naturale evoluzione dell’acquisizione e del consolidamento delle abilità e delle capacità motorie; queste ultime rappresentano il prerequisito funzionale per sviluppare un’azione motoria competente. Le competenze motorie rappresentano un ambito complesso, arricchito, inoltre, di nozioni teoriche, inclinazioni personali, padronanze, che permettono il conseguimento di risultati in grado di favorire versatilità nelle azioni e adattamento all’ambiente. Nella scuola dell’infanzia e del primo ciclo, la motricità rappresenta un momento essenziale in cui la corporeità si arricchisce di significati comunicativi ed espressivi che contribuiscono al raggiungimento dell’autonomia dell’allievo. Il processo evolutivo del bambino, tramite l’esperire di schemi posturali e motori che vengono adattati a molteplici situazioni-gioco, progressivamente gli consente il riconoscimento del proprio corpo e delle sue parti, sia in forma statica che dinamica. Nel bambino, lo sviluppo motorio, intellettivo-cognitivo, affettivo, relazionale, sociale e morale procede parallelamente alla rapida conquista di competenze che, per risultare significative, non possono prescindere dall’area motoria. “Acquisire competenze significa giocare, muoversi, manipolare, curiosare , domandare, imparare a riflettere sull’esperienza attraverso l’esplorazione, l’osservazione e il confronto tra proprietà, quantità, caratteristiche, fatti; significa ascoltare, e comprendere, narrazioni e discorsi, raccontare e rievocare azioni ed esperienze e tradurle in tracce personali e condivise; essere in grado di descrivere, rappresentare e immaginare, ripetere, con simulazioni e giochi di ruolo, situazioni ed eventi con linguaggi diversi1” 1 Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca, Indicazioni nazionali per il curricolo della scuola dell’infanzia e del primo ciclo d’istruzione, settembre 2012. Emerge il potenziale della didattica incentrata sul movimento in età prescolare, al fine di offrire ai bambini una vasta gamma di opportunità motorie per l’affinamento delle competenze, con l’obiettivo del raggiungimento della piena autonomia corporea nell’età prescolare attraverso un’ampia gamma di opportunità motorie. Si evince l’importanza del tema della valutazione motoria e, in particolare, del monitoraggio delle caratteristiche psicomotorie in età evolutiva e dell’organizzazione spazio-temporale. Metodologia Il campione è composto da 379 bambini, di età compresa tra i 3 e i 6 anni (con età media di 4,75 anni), frequentanti le scuole dell’infanzia e primarie della provincia di Salerno. Il campione è stato sottoposto ad osservazioni psicomotorie per indagare difficoltà coordinative, livelli di autonomia, le competenze motorie e le differenze di genere nello sviluppo della coordinazione. Lo strumento utilizzato è la Checklist del Movement ABC (Assessment Battery for Children), somministrata dai docenti di classe, precedentemente sottoposti ad una formazione mirata. Le modalità di valutazione sono parte integrante di accurate osservazioni delle attività quotidiane del bambino in ambiente scolastico. Sono state prese in esame le prime 4 sessioni della Checklist (48 items) relative al comportamento psicomotorio del bambino nell’interazione con l’ambiente circostante, al fine di evidenziare le prestazioni motorie in situazioni progressivamente più complesse. Risultati attesi Lo studio condotto dimostra che le femmine risultano più coordinate, sia rispetto ai maschi, sia con il progredire dell’età. Emerge, inoltre, una discontinuità dei risultati in rapporto alla progressione lineare, in termini di difficoltà, dei compiti motori così come presentati nella Checklist. Infatti i risultati vanno contro l’elemento di continuità delle sessioni, mostrando risultati inconciliabili con la progressione lineare proposta. Le evidenze rivelano una carenza delle competenze motorie che si esplicano attraverso l’autonomia di ciascun bambino. Tale condizione suggerisce quali siano le caratteristiche della vita quotidiana e di classe che dovrebbero orientare la programmazione didattica per il recupero, lo sviluppo e il potenziamento delle abilità psicomotorie. Riferimenti bibliografici Berthoz, A. (2015). La vicarianza. Il nostro cervello creatore di mondi. Torino: Codice Edizioni. Calabrese, L. (2001). L’apprendimento motorio tra i cinque e i dieci anni. Roma: Armando. Camerucci, M. (2008). Psicomotricità: equilibrio tra mente e corpo. Identità e modelli educativi. Perugia: Morlacchi. Casolo, F. (2011). Didattica delle attività motorie per l'età evolutiva. Milano: Vita e pensiero. Casolo, F. (2007). Lineamenti di teoria e metodologia del movimento umano. Milano: Vita e Pensiero. Cornoldi, C. et al. (1998). Abilità Visuospaziali. Trento: Erickson. Coste, J. C., & Soubiran, G. B. (2010). Psicomotricità e rilassamento psicosomatico. Roma: Armando Editore. D'Elia, F.(2014). La valutazione motoria nella scuola primaria. Scuola Italiana Moderna. Vol. 4. Pag.81-84 ISSN:0036-9888. ID:63912 Articolo in rivista (262) D'Elia, F. (2009). Corporeità e didattica nella scuola primaria. Chiavi teorico-interpretative per l'insegnamento delle attività motorie. Lecce: Pensa Editore Henderson, S.E., Sugden, D.A. & Barnett, A.L. (2007). Movement ABC: Movement Assessment Battery for Children. London: Harcourt Assessment. Le Boulch, J. (1991). Verso una scienza del movimento umano. Introduzione alla psicocinetica. Roma: Armando Editore. Sibilio, M., Aiello, P., Carlomagno, N., D'Elia, F. & Tore, S. (2014). "Moving Body": The Impact of "Simplexity" and "Educational Corporeality" in Italy. In Physical Education and Health-Global Perspectives and Best Practice Pag.231-242 , Sagamore Publishing. Nicolodi, G. (2011). Il disagio educativo alla scuola primaria. Milano: Franco Angeli. Perry, J. (2005). Analisi del movimento. Milano: Elsevier. Piaget, J., Petter, G., Garau, B., & Inhelder, B. (1981). La rappresentazione dello spazio nel bambino. Firenze: Giunti Barbèra. Piaget, J., & Gorla, G. (1989). La costruzione del reale nel bambino. Firenze: La Nuova Italia Editrice. Pisaturo, C. (1996). Appunti di psicomotricità. Lo schema corporeo in psicomotricità. Padova: Piccin. Rosenbaum, D.A. (2010). Human motor control. (Second edition). San Diego: Elsevier - Academic Press. Sdringola, F.(2008). Auxologia e attività motoria nell’età evolutiva. Milano: Calzetti Mariucci. Sibilio, M. (2009). Reflexiones didàctico-pedagògicas sobre la ensenanza de las actividades motoras y lùdico deportivas Pag.129-140 CÒRDOBA, Universidad de Còrdoba. ISBN:9788461346332 Sibilio, M.(2012). Elementi di complessità della valutazione motoria in ambiente educativo. Giornale Italiano Della Ricerca Educativa. Vol. 8. Pag.163-174 Sibilio, M. (2013). La didattica semplessa. Napoli: Liguori. Sorzio, P. (2005). La ricerca qualitativa in educazione. Roma: Carocci. Vayer, P. (1992). Educazione psicomotoria nell'età scolastica. Roma: Armando. [a cura dell'autore]
XV n.s.