Age and sex differences in proprioception based on fine motor behaviour

Abstract

This PhD thesis contributes to a synthesis of the bibliographic material reviewed from original sources written in various languages (and thus sometimes unknown in the scientific community at international level, since they were not published in English) and to scientific research by findings and results from experimental work carried out at the Mira y López Laboratory of the University of Barcelona on topics related to individual differences in proprioception based on fine motor behaviour. The main aim of this work is to show the importance of proprioceptive sense, as a basis of individual differences, for human health and life quality. Most of the experimental work is related to sex and age-dependent differences in human fine behaviour, thus allowing analysis and understanding of those differences. When self-correction of behaviour is not possible (the person does not see the feedback of his/her movements), the expression reflects the intrinsic qualities of each person based both on biological or endogenous factors or ones specific to the nervous system and adaptive behaviour learnt during his/her own experience with environmental interactions.

Experimental work was carried out with use of the latest proprioceptive diagnostics which was a result of many years of work within the Mira y Lopez myokinetic psychodiagnosis (MKP) tradition, Proprioceptive Diagnostics of Temperament and Character or DP-TC in Spanish abbreviation (Tous, Muiños, Tous, O. i Tous, R., 2012). DP-TC was a result of digitization and statistical validation of MKP lineograms’ and parallels` parts. Thus, due to this special software, graphomotor fine behaviour (precision and speed) can be registered and measured and converted to the metric system: from pixels to millimetres. For the study of individual differences, various movement types were used: frontal, transversal and sagittal, both hands and two sensory conditions: proprioceptive-visual (PV), where the integration function of both sensory conditions can be observed, and proprioceptive-only (P). The experimental studies were cross-sectional and analysed for sex- and age-dependent individual differences mainly, although a brief résumé of other studies was included, showing the relationship between proprioceptive information feedback and both emotion and cognition, at the end of this thesis.

The major contributions of this work are the following:

- synthetic bibliographical work on the topic of proprioception and individual differences and importance for human health and quality of life, which is conducted for the first time and can be used for wider understanding in order to carry out future research and application (more effective therapeutic and educational work), and can be used and adapted to form part of a program, especially for psychological, pedagogical and neurological faculties;

- brief description of fine motor behaviour in different cultures: Arabic (in which the custom is to write in a different direction to Western people); and Belarus (for the latter some results are given, together with relationships to verbal and other physical parameters) is represented in the initial part of the thesis;

- an age-dependent proprioceptive differences study based on fine motor behaviour in 196 participants from 12 to 95 years old, in which the polynomial function was of the best fit for size (line length tracings) in frontal and transversal movements;

- it was shown that proprioception function was the first to deteriorate in precision with increasing age value if compared to the integrative function of both sensory inputs (proprioceptive and visual);

- the crucial ages for age-dependent changes were shown for the first time; these results give the first experimental support for the age of the mid-life crisis (approx. 40 years);

- sex-dependent differences and sex*age-dependent differences were analysed and discussed also;

- a correlational analysis was performed between precision and fine motor speed in two sensory conditions of the test;

- practical applications of study results together with the future potential research interests in the area of proprioception and individual differences are given in the final part of the work.

Aquesta tesi doctoral contribueix tant a la sinterització del material bibliogràfic, revisat de fonts originals, escrit en diferents idiomes (a vegades desconegudes en la comunitat científica a nivell internacional, ja que no van ser publicades en anglès) com a la investigació científica amb els resultats de les investigacions experimentals, dutes a terme al Laboratori Mira i López de la Universitat de Barcelona, en l'estudi empíric de les diferències individuals en la propiocepció, basades en el comportament motor fi. L'objectiu principal teòric d'aquest treball és mostrar la importància de la propiocepció, com a base de les diferències individuals, per a la salut humana i la qualitat de vida. La major part del treball experimental es basa en la constatació de les diferències individuals en la motricitat fina propioceptiva relacionades amb l'edat i el sexe que permet analitzar i entendre aquestes diferències en el comportament humà. Quan la autocorrecció de la conducta no és possible (la persona no veu els traços dels seus moviments en la part propioceptiva del test), l'expressió grafomotora reflecteix les qualitats intrínseques de cada persona, basades en factors biològics, o endògens, específiques del sistema nerviós i la conducta adaptativa, apreses en les seves pròpies experiències amb les interaccions ambientals.

Els treballs experimentals s'han realitzat amb l'ús del Diagnòstic Propioceptiu de Temperament i el Caràcter o DP-TC, en abreviatura espanyola (Tous, Muiños, Tous, O. i Tous, R., 2012), que és el resultat més recent de molts anys de treball dins la línia de la tradició del Psicodiagnòstic Miokinético (PMK) de Mira i López. El DP-TC és el resultat de la digitalització i validació estadística dels subtests corresponents als lineogramas i les paral • leles del PMK. Mitjançant aquest programa especial, el comportament grafomotor fi (precisió i velocitat) pot ser registrat i mesurat, ja que permet transformar les mesures en mil•límetres, del sistema mètric, a píxels. Per a l'estudi de les diferències individuals es van utilitzar diferents tipus de moviment: frontal, transversal i sagital, amb les dues mans per separat i dues condicions sensorials: propioceptiva-visual (PV), on es pot observar la funció d'integració de les dues condicions sensorials i només propioceptiva (P) on es pot observar la informació propioceptiva en la conducta motora fina. Els estudis experimentals van ser sobre les diferències individuals en el sexe i l'edat, encara que es dóna també, al final d'aquesta tesi, un breu resum d'altres estudis -alguns transculturals- que mostren la relació de la informació propioceptiva amb l'emoció i la cognició.

Les principals contribucions d'aquest treball són els següents:

- Treball bibliogràfic comentat sobre el tema de la propiocepció i les diferències individuals i la importància per a la salut humana i la qualitat de vida que es realitza per primera vegada i es pot utilitzar per a una comprensió més àmplia a l'hora de realitzar futures investigacions i aplicacions (treballs terapèutics i educatius més eficaços). La informació recollida es pot utilitzar i adaptar per formar part del programa formatiu, especialment en les facultats de psicologia, pedagogia i neurologia.

- S'ha realitzat una breu descripció de la conducta motora fina en diferents cultures: Àrab, (que té l'hàbit d'escriure en una altra direcció que a Occident) i Bielorussa (per a aquests últims, alguns resultats es donen amb relació als paràmetres físics i verbals) que es representa a la part inicial del tesis.

- L'estudi de les diferències propioceptives dependents de l'edat, basades en la conducta motora fina, en 196 participants 12-95 anys d'edat, que va permetre constatar que la funció polinòmica era la millor opció per a la descripció de l'evolució de la reproducció de la longitud de línia de traços en els moviments frontals i transversals.

- Es va constatar que la funció de propiocepció era la primera que empitjorava en la precisió amb l'augment de l'edat abans de l'empitjorament de la funció integradora realitzada per les dues entrades sensorials (propioceptiva i visual);

- Es posen de manifest les edats crucials per als canvis propioceptius dependents de l'edat; els resultats per primera vegada donen el suport experimental de l’edat de la crisi de l’edat mitjana (aprox. 40 anys).

- S'han analitzat i discutit les diferències de sexe i la interacció sexe per edat;

- S’ha fet anàlisi correlacional entre precisió motora fina i la velocitat en dues condicions sensorials del test.

- Es dona en la part final de la tesi la descripció de les aplicacions dels resultats de la tesi i els interessos potencials de la investigació futura en l'àrea de la propiocepció i les diferències individuals.

Esta tesis doctoral contribuye tanto a la sintonización del material bibliográfico, revisado de fuentes originales, escrito en diferentes idiomas (a veces desconocidos en la comunidad científica a nivel internacional, ya que no fueron publicadas en inglés) como a la investigación científica con los resultados de las investigaciones experimentales, llevadas a cabo en el Laboratorio Mira y López de la Universidad de Barcelona, en el estudio empírico de las diferencias individuales en la propiocepción, basadas en el comportamiento motor fino. El objetivo principal teórico de este trabajo es mostrar la importancia de la propiocepción, como base de las diferencias individuales, para la salud humana y la calidad de vida. La mayor parte del trabajo experimental se basa en la constatación de las diferencias individuales en la motricidad fina propioceptiva relacionadas con el sexo y la edad que permite analizar y entender esas diferencias en el comportamiento humano. Cuando la autocorrección de la conducta no es posible (la persona no ve los trazos de sus movimientos en la parte propioceptiva del test), la expresión grafomotora refleja las cualidades intrínsecas de cada persona, basadas en factores biológicos, o endógenos, específicos del sistema nervioso y la conducta adaptativa, aprendidas en sus propias experiencias con las interacciones ambientales.

Los trabajos experimentales se han realizado con el uso del Diagnóstico Propioceptivo de Temperamento y el Carácter o DP-TC, en abreviatura española (Tous, Muiños, Tous, O. y Tous, R., 2012), que es el resultado más reciente de muchos años de trabajo dentro de la línea de la tradición del Psicodiagnóstico Miokinético (PMK) de Mira y López. El DP-TC es el resultado de la digitalización y validación estadística de los subtests correspondientes a los lineogramas y las paralelas del PMK. Mediante este software especial, el comportamiento grafomotor fino (precisión y velocidad) puede ser registrado y medido; ya que permite transformar las medidas en milímetros, del sistema métrico, a píxeles. Para el estudio de las diferencias individuales se utilizaron diferentes tipos de movimiento: frontal, transversal y sagital, con ambas manos por separado y dos condiciones sensoriales: propioceptiva-visual (PV), donde se puede observar la función de integración de ambas condiciones sensoriales y solamente propioceptiva (P) donde se puede observar la información propioceptiva en la conducta motora fina. Los estudios experimentales fueron sobre las diferencias individuales en el sexo y la edad, aunque se da también, al final de esta tesis, un breve resumen de otros estudios -algunos transculturales- que muestran la relación de la información propioceptiva con la emoción y la cognición. Las principales contribuciones de este trabajo son los siguientes:

- Trabajo bibliográfico comentado sobre el tema de la propiocepción y las diferencias individuales y la importancia para la salud humana y la calidad de vida de estos estudios que se realiza por primera vez y se puede utilizar para una comprensión más amplia a la hora de realizar futuras investigaciones y aplicaciones (trabajos terapéuticos y educativos más eficaces) que se puede utilizar y adaptar para formar de un parte programa formativo, especialmente en las facultades de psicología, pedagogía y neurología.

- Se ha realizado una breve descripción de la conducta motora fina en diferentes culturas: Árabe, (que tiene el hábito de escribir en otra dirección que en Occidente) y Bielorrusa (para estos últimos, algunos resultados se dan con relación a los parámetros físicos y verbales) que se representa en la parte inicial de la tesis.

- El estudio de las diferencias propioceptivas dependientes de la edad, basadas en la conducta motora fina, en 196 participantes 12 a 95 años de edad, que permitió constatar que la función polinómica era la mejor opción para la descripción de la evolución de la reproducción del tamaño (longitud de línea de trazos) en los movimientos frontales y transversales.

- Se constató que la función de propiocepción la primera que empeora en la precisión con el aumento de la edad antes del empeoramiento de la función integradora realizada por las dos entradas sensoriales (propioceptiva y visual);

- Se ponen de manifiesto las edades cruciales para los cambios propioceptivos dependientes de la edad; por la primera vez experimentalmente se justifican las fases de desarrollo y de la crisis de edad media en la base de propiocepción.

- Se han analizado y discutido las diferencias de sexo y la interacción sexo por edad.

- Las aplicaciones prácticas de los resultados derivados de la tesis y los intereses potenciales de la investigación futura en el área de la propiocepción y las diferencias individuales están representados en la parte final del manuscrito.

Кандидатская диссертация на тему «Возрастные и половые различия в проприоцепции на основе исследования тонкой моторики» даёт детальный анализ библиографического материала, собранного из первоисточников, написанных на различных языках (иногда неизвестных в научном международном сообществе, так как не были опубликованы на английском языке); а также научных исследований, выводов и результатов экспериментальных работ, выполненныхв Лаборатории Мира Лопес Барселонского Университета Барселоны на темы, связанные с индивидуальными различиями в проприоцепции на основе проявлений тонкой моторики. Основной целью данной работы является показать важность изучения проприоцептивного чувства в исследовании индивидуальных различий, так и в связи с исследованием здоровья человека и качества жизни. Большинство экспериментальных работ, представленных в диссертации, связаны с половыми и возрастными индивидуальными различиями в проявлении тонкой моторики; таким образом, результаты этих работ позволяют проанализировать и понять эти индивидуальные различия. В проприоцептивной части теста самостоятельная коррекция моторного акта на основе зрительного контроля невозможна. В связи с этим характеристика этих движений отражает индивидуальные качества каждого человека, формирующихся как на основе биологических (эндогенных факторов или специфических свойств нервной системы), так и на базе адаптивно усвоенного поведения (его собственного опыта, полученного в результате взаимодействия с окружающей средой).

Экспериментальная работа проводилась с использованием новейшей проприоцептивной диагностики, которая является результатом многих лет работы в традициях миокинетической психодиагностики (MKP) Мира и Лопеса, Проприоцептивная Диагностика Темперамента и Характера или DP-TC в испанской аббревиатуре (Tous, Muiños, Tous, О.,Tous, R., 2012). DP-TC возник как результат применения новейших технологий (компьютеров и тактильных экранов), а также статистической проверки MKP, линеограмм и параллелей. Таким образом, с помощью специального программного обеспечения, мелкое графомоторное поведение (точность и скорость) может быть зарегистрировано, измерено и преобразовано в метрическую систему: с пикселей в миллиметры. Для изучения индивидуальных различий были использованы различные типы движения: фронтальный, трансверсальный и сагиттальной, обе руки и два сенсорных условия: проприоцептивно-визуальное (PV), с интегральной опорой на проприоцептивную и сенсорную афферентацию, и с опорой только на проприоцептивную афферентацию (P).

Экспериментальные исследования были трансверсального типа и анализировали главным образом половые и возрастные индивидуальные различия. Также в диссертации приводится обзор данных других исследований, показывающих взаимосвязь показателей проприоцепции с эмоциями и познавательной сферой (памятью).

Основные результаты этой работы:

- анализ литературы по теме «Проприоцепция и индивидуальные различия, и ее значение для здоровья человека и качества жизни», который характеризуется теоретической новизной и большой практической значимостью (для более эффективных терапевтической и воспитательной работы), данный анализ литературы может быть с успехом использован при разработке образовательных программ, особенно для психологических, педагогических и неврологических факультетов;

- краткое описание проявлений тонкой моторики в разных культурах: арабской (где практикуется письмо справа налево, в отличие от письма в западной культуре) и Беларуси (для последних некоторые результаты приведены вместе с корреляционным анализом взаимосвязи проприоцептивного метода с вербальными методиками и другими физическими параметрами) представлено в начальной части диссертации;

- исследование возрастных различий в проприоцептивной функции на основе проявлений тонкой моторики, в котором приняли участие 196 испытуемых в возрасте от 12 до 95 лет, результаты которого показали, что полиномиальная функция наилучшим образом подходила для длины линий (трассировки длины линии) во фронтальных и трансверсальных движениях;

- было показано, что проприоцептивная функция начинала ухудшаться первой с увеличением возраста по сравнению с интегративной функцией (проприоцептивно-визуальной);

- критические точки (точки перегиба) возраста для возрастных изменений были показаны впервые экспериментально, что также в некоторой степени соответствует обозначенному возрасту кризиса середины жизни (около 40 лет) и другим фазам развития;

- обсуждены и проанализированы половые и поло-возрастные различия тонкой моторики;

- предоставлен корреляционный анализ зависимости точности тонкой моторики и скорости выполнения задания в двух сенсорных условиях теста;

- практические применения результатов и перспективы дальнейших исследований в области проприоцепции и индивидуальных различий рассмотрены в заключительной части диссертации.