La valutazione dell`abilità ritmica - Università degli Studi di Roma

LA VALUTAZIONE DELL’ABILITA’ RITMICA
Dipartimento di Scienze del Movimento Umano e dello Sport
Dottorato di Ricerca
“Scienza dello Sport, dell’Esercizio Fisico e dell’Ergonomia”
-XXIV CicloSettore Disciplinare:
M-EDF/02 “Metodi e didattiche delle attività sportive”
Dottorando
Dott. Flora Iannarilli
Tutore
Prof. ssa Laura Capranica
ABSTRACT
(versione italiana)
L’abilità ritmica, definita come l’abilità di compiere in forma regolare e ricorrente una successione
di eventi motori in accordo con i parametri spazio temporali (Thomas & Moon, 1976; Zachopoulou
& Mantis, 2001), si concreta nella capacità di riprodurre una percezione acustica in una
corrispondente condotta motoria (Fraisse et al., 1949). In ambito motorio, tale abilità è ritenuta
fondamentale per lo sviluppo, l’esecuzione e l’apprendimento delle abilità motorie (Thomas &
Moon, 1976), ed è considerata una componente essenziale per l’esecuzione di movimenti coordinati
(Johnson & Nelson, 1986). Inoltre, essere ritmicamente “accurato” e detenere la stabilità di un ritmo
durante l’esecuzione di un gesto motorio e/o sportivo sono da considerarsi per un atleta abilità
fondamentali (Zachopoulou et al., 2000). Dall’analisi della letteratura emerge, inoltre, che l’abilità
ritmica è soggetta ad acculturazione ed esperienza, e tende a decrescere con l’età (Smoll, 1975;
High, 1987; Nagasaki et al., 1988; Weikart, 1989; Volman & Geuze, 2000; Halpen & Bartlett,
2002; Krampe, Mayr & Kliegl, 2005). Infine, è stato osservato che la variabilità delle risposte a
stimoli ritmici può dipendere dagli intervalli temporali presenti nella struttura ritmica da riprodurre
(Essens, 1986; Sakai, 2004), e dai segmenti corporei interessati all’azione (Paillard, 1948; Fraisse,
1980; Aschersleben et. al., 2002; Hausdorf et al., 2005; Repp, 2005). Data l’alta variabilità dei
fattori che concorrono a condizionamento del suo manifestarsi, e a causa delle differenti procedure
metodologiche impiegate al fine della sua valutazione, purtroppo, il panorama scientifico offre un
quadro che tende alla frammentazione dei risultati, rendendo la comparazione degli stessi di
difficile attuazione. Inoltre le procedure sperimentali, generalmente, tendono a focalizzarsi su
metodiche in grado di rilevare nel soggetto dati specifici a singoli segmenti corporei, relativamente
a compiti motori semplici (i.e. tapping), ripetitivi ed isolati. Pertanto, lo scopo del presente lavoro è
quello di valutare l’abilità ritmica degli individui, in relazione a parametri ritmici di differente
difficoltà e alla complessità del compito motorio (i.e., tapping, stepping, walking), ed indagare
l’effetto moderatore dell’età e della pratica sportiva. Hanno partecipato allo studio individui
sedentari, di entrambi i sessi, appartenenti a due classi di età (adulti, anziani), ed atleti praticanti
discipline sportive provenienti dai gruppi sportivi della polisportiva dell’Università degli Studi di
Roma “Foro Italico”.
Il primo studio “Age-related Changed of Rhythmic Ability in Musically Trained and Untrained
Individuals”, ha voluto però, isolatamente indagare il ruolo della complessità ritmica nella capacità
di riproduzione mediante un solo compito motorio (i.e., tapping). Nello specifico lo scopo di tale
studio è stato quello di verificare l’incidenza dell’età sulla capacità di riprodurre patterns ritmici in
individui anziani musicalmente illetterati, comparati con soggetti adulti musicalmente illetterati ed
anziani musicisti. Ai partecipanti era richiesto di riprodurre su di una tastiera elettronica, tre
sequenze ritmiche (Test Persichini & Capranica, 2004) differenti per tempo frazionario, numero
degli eventi presenti nella struttura ritmica, rapporto temporale tra gli eventi e tempo totale della
durata della struttura ritmica. Le differenze tra la riproduzione eseguita dai soggetti e lo standard di
riferimento sono state calcolate secondo tre parametri di valutazione: 1) rispetto del numero degli
eventi (∆NE); 2) durata totale (∆T); 3) rapporto temporale tra gli eventi (∆R). Tutte le variabili
mostrano che tale abilità tende a decrescere dopo i 60 anni di età. Nello specifico è stato osservato
che gli adulti, rispetto ai due sottogruppi di anziani (anziani più giovani ed anziani) riescono a
discriminare e riprodurre in forma più accurata le tre strutture ritmiche. All’interno del gruppo dei
più anziani la capacità di riproduzione ritmica sembra dipendere dall’aver praticato o meno
allenamento musicale. I musicisti, infatti, evidenziano caratteri di accuratezza migliori rispetto alla
loro controparte “illetterata”, del tutto assimilabili a quelli dei soggetti più giovani. I risultati
pertanto confermano l’ipotesi che la capacità di riproduzione ritmica, studiata anche soltanto in
relazione alle differenti strutture temporali, dipenda dall’età ed è positivamente influenzata
dall’esperienza.
Il lavoro “Effects of Movement Complexity on Rhythmic Reproduction Performance in Adults” è
stato svolto al fine di investigare gli effetti della complessità del movimento sulla capacità di
riprodurre differenti strutture ritmiche. Lo studio è stato condotto su individui adulti musicalmente
illetterati, cui è stato chiesto di riprodurre un test ritmico (Persichini & Capranica, 2004) mediante
tre compiti motori (i.e., tapping, stepping e walking), e le riproduzioni valutate secondo tre
parametri considerati indicatori di competenza (i.e., ΔNE, ΔT, ΔR). Nove telecamere del sistema
stereofotogrammetrico Vicon sono state utilizzate per ricostruire tridimensionalmente la posizione
di marcatori sferici posti sul corpo dei soggetti, e quindi valutare le performances svolte dai
partecipanti allo studio. Dall’analisi dei dati emerge principalmente che i soggetti presentano una
buona stabilità interna per ciò riguarda la loro capacità di riproduzione ritmica, confermando il test
scelto essere un valido strumento per la valutazione dell’abilità ritmica, e i tre compiti motori idonei
a tale popolazione. Inoltre, i dati evidenziano come l’accuratezza nel rispettare gli aspetti qualitativi
(i.e., rapporto temporale tra gli eventi = ΔR; durata totale della velocità = ΔT) della riproduzione
ritmica, non siano influenzati solo dalla complessità delle strutture ritmiche, ma anche dal compito
motorio da svolgere. Dall’analisi di tali parametri è stato rilevato che, con l’incrementare della
difficoltà motoria i soggetti tendono a rallentare le loro esecuzioni, e la prova del walking, rispetto
al tapping e allo stepping, risulta essere come la meno accurata.
Nello studio “Rhythmic Ability and Movement Complexity in Adults and Older Individuals”,
l’abilità ritmica è stata indagata mettendo a confronto soggetti adulti ed anziani sedentari
musicalmente illetterati, secondo tre compiti motori (i.e., tapping, stepping, walking), tre ritmi (Test
ritmico Persichini & Capranica, 2004) e tre parametri di valutazione (i.e., ΔNE, ΔT, ΔR). I risultati
indicano che la complessità del movimento incide sulla capacità di riprodurre correttamente le
strutture ritmiche dello standard ritmico di riferimento, mostrando un decremento dell’abilità
ritmica con l’aumentare dell’età. Le differenze tra i gruppi emergono già dall’analisi del primo
parametro (ΔNE), dove gli anziani riportano percentuali di errore più elevate rispetto a quelle degli
adulti, con maggiori difficoltà riscontrate durante la prova dello stepping se confrontata con tapping
e walking. Esecuzioni più veloci e meno accurate sono state osservate nel gruppo degli anziani,
mentre gli adulti mostravano una ridotta velocità di esecuzione ed una maggiore precisione nel
riprodurre i rapporti temporali presenti nella struttura ritmica di riferimento. Dall’analisi dei dati è
possibile supporre che, al contrario degli adulti, le maggiori difficoltà nelle riproduzioni ritmicomotorie in soggetti anziani siano rappresentate principalmente dalla prova dello stepping e quindi
dal walking, mentre la prova del tapping si conferma per entrambi i gruppi quale la più semplice.
Le conclusioni conseguite in questa prima parte di studi, comprovano che il test ritmico (Persichini
& Capranica, 2004), e le procedure sperimentali applicate sono in grado di discriminare in soggetti
adulti ed anziani, aspetti qualitativi e quantitativi dell’abilità ritmica, ed evidenziano l’incidenza
della complessità del compito motorio sull’abilità ritmica degli individui.
Vista l’importanza dell’abilità ritmica nello sport (Zachopoulou, 2000), il presente progetto di
dottorato ha voluto includere lavori che coinvolgessero soggetti praticanti attività sportiva. Si è
valutata pertanto l’abilità ritmica in ginnasti ed atleti secondo il protocollo sperimentale già
precedentemente menzionato (i.e., Test ritmico Persichini & Capranica, 2004; Tre compiti motori:
tapping, stepping e walking; Tre parametri di valutazione (ΔNE, ΔT, ΔR); Sistema fotogrammetrico
Vicon per ricostruzione e quantificazione dei dati). Nel lavoro “Effects of Motor Task Difficulty in
Rhythmic Ability of Artistic Gymnasts”, si è cercato pertanto di monitorare le risposte dei ginnasti
secondo le suddette procedure sperimentali, e quindi valutare come la complessità del compito
motorio potesse incidere sulla loro capacità di riproduzione ritmica. Dall’analisi dei risultati è
emerso che, sebbene i ginnasti presentino un buon livello di abilità ritmica, comunque le loro prove
tendono a risentire sia della complessità del compito motorio sia delle strutture ritmiche. Nello
specifico, le maggiori deviazioni dallo standard ritmico di riferimento erano maggiormente presenti
durante la prova del walking.
L’effetto positivo della pratica sportiva sull’abilità ritmica emerge in maniera evidente dal
confronto tra i ginnasti e i sedentari nel lavoro “Rhythmic Ability and Movement Complexity in
Gymnasts and Sedentary Individuals”. Dai risultati ottenuti dal parametro ΔT, emerge l’aspetto che
maggiormente
contraddistingue
le
differenze
prestative.
Tali
risultati
evidenziano,
in
corrispondenza di strutture ritmiche e compiti motori (i.e. tapping, stepping) più semplici, la
tendenza dei ginnasti ad esecuzioni velocizzate molto accentuate. Le osservazioni riscontrate,
farebbero quasi supporre che per i ginnasti “prestazione veloce” possa essere sinonimo di maggiore
abilità nella risoluzione del compito assegnato. I risultati del parametro ΔR sembrano confermare
tale ipotesi poiché i ginnasti, rispetto ai sedentari, mostrano riproduzioni ritmiche più accurate.
Relativamente alla complessità del compito motorio la prova del walking, rispetto al tapping e allo
stepping, continua a rappresentare la prova più difficile da riprodurre, con performances migliori
nei soggetti allenati rispetto al gruppo dei sedentari.
Infine nell’ultimo studio “Rhythmic Ability and Movement Complexity in Gymnasts and Futsal
Players”, si è voluto indagare l’abilità ritmica mettendo a confronto atleti provenienti da due
tipologie differenti di attività sportiva (sport tecnico-combinatorio, sport di situazione). Sebbene
un’implicazione ritmica sia presente in ogni sport, si presume che soprattutto in prestazioni sportive
di tipo tecnico-combinatorie (i.e. ginnastica ritmica, artistica, nuoto sincronizzato, pattinaggio
artistico), dove l’atleta è vincolato a richieste motorie da eseguirsi in stretto accordo con i parametri
ritmici e melodici del brano di riferimento, l’abilità ritmica dovesse essere maggiormente stimolata
e, di conseguenza, i soggetti più accurati nelle prove di riproduzione ritmico motoria. Sebbene tra i
due gruppi non siano emerse differenze statisticamente significative, le esecuzioni dei ginnasti
erano comunque più accurate rispetto a quelle svolte dalle giocatrici di Futsal. Infine, sia nei
ginnasti che nelle giocatrici di Futsal (così come nel gruppo sedentari), permane l’osservazione di
esecuzioni più veloci se presenti compiti motori considerati semplici (i.e. tapping) e la tendenza a
rallentare in presenza compiti motori più complessi (i.e stepping e walking).
Il presente progetto di dottorato ha voluto rappresentare un complemento all’indagine già presente
in letteratura riguardante l’abilità ritmica, offrendo una visione “integrata” relativamente a
comportamenti e tendenze assunti da gruppi differenti di soggetti in risposta a stimoli ritmici, con
una particolare attenzione all’implicazione della complessità del compito motorio sulla abilità
ritmica degli individui. Capire il ritmo e le proprietà temporali dei movimenti e come queste
possano variare in funzione del risultato, potrebbero fornire indicazioni utili al fine di agevolare
negli individui scelte motorie idonee all’obiettivo prefissato, attuate in forma autonoma e
maggiormente consapevole.
ABSTRACT
(English Version)
Rhythmic ability has been defined as the ability to perform a succession of regulated, recurring
gross motor events according to spatial and temporal parameters (Thomas & Moon, 1976;
Zachopoulou & Mantis, 2001). It is reflected in the capability of individuals to translate an acoustic
perception into a corresponding motor behavior (Fraisse et al. 1949). Several authors agree to
consider it an important coordinate ability for development, execution and learning of motor ability
(Thomas & Moon, 1976); a fundamental component of all coordinated and sequential movement
(Johnson & Nelson, 1986). Furthermore, in sport context, to be rhythmically accurate and to
maintain a steady rhythm during movement execution can be considered one of the basic abilities of
an athlete (Zachopoulou et al., 2000). Moreover from literature emerged that the ability to
discriminate and to reproduce a sequence of separate sounds reflects a combination of maturation
and experience and tends to decrease whit age (Smoll, 1975; High,. 1987; Nagasaki et al., 1988;
Weikart, 1989; Volman & Geuze, 2000; Halpen & Bartlett, 2002; Krampe, Mayr & Kliegl, 2005).
Finally, the ability to accurately process and reproduce rhythmic patterns depends on the variety
of time
intervals in
the rhythmic
segments involved in the
structure
plan (Paillard,
(Essence, 1986,
and Sakai, 2004) and
1948; Fraisse, 1980; Aschersleben et
on body
al., 2002;
Hausdorf et al. 2005; Repp, 2005). Unfortunately, thorough comparison of evidence concerning
rhythmic ability is hard because of large evaluation differences such as the use of heterogeneous
stimuli (i.e., auditory, visual or audio-visual), procedures (i.e., different forms of coordination, inphase or anti-phase), and rhythmic variables (Drake, 1993; Persichini & Capranica, 2004; Repp,
2005), focusing mainly on simple task of finger tapping of an auditory sequence consisting of
repetitive and isolate tones or clicks.
Therefore, the purpose of this study was to evaluate rhythmic ability of individuals in relation to
rhythmic parameters of different levels of difficulty and to the complexity of motor task (ie,
tapping, stepping, walking), in relation to age and sport activity.
Adults and elderly sedentary individuals, of both sexes, and athletes belonging to different teams
sports from the club of University of Rome "Foro Italico", participated at this study.
The study “Age-related Changed of Rhythmic Ability in Musically Trained and Untrained
Individuals” aimed to investigate the effect of the complexity of rhythmic patterns in the ability of
reproduction by means a single motor task (i.e., tapping). In particular, this study aimed to assess
age-related decrements in reproduction of rhythmic patterns in rhythmically untrained old
individuals compared to untrained adults and old musicians. Participants were required to reproduce
on an electronic pad three rhythmic sequences differing in signature, inter-beat ratio and tempo.
Differences between the standard and rhythmic reproductions in number of events (∆NE), total
duration (∆T) and rhythmic ratio among events (∆R) were calculated. All variables showed that
rhythmic ability is negatively affected by aging, with lengthening errors of total duration increasing
markedly after 60 years of age. However, reproductions resulted positively affected by expertise.
Findings suggest that training can effectively counteract the decremental trend in rhythmic
reproduction ability that emerges with aging.
Next study “Effects of Movement Complexity on Rhythmic Reproduction Performance in Adults”,
aimed to investigate the effect of movement complexity on the capability to reproduce different
rhythmic patterns. Sedentary musically illiterate individuals (age: 34.8±4.2 yrs) were administered a
rhythmic test (Persichini & Capranica, 2004), including three rhythmic patterns to be reproduced by
means of finger-tapping, foot-tapping and walking. For the quantification of subjects’ ability in the
reproduction of rhythmic patterns, qualitative and quantitative parameters were analyzed (i.e., ∆NE,
∆T and ∆R). A stereophotogrammetric system was used to reconstruct the 3D position of six retroreflective spherical markers located on the body of subjects, and to evaluate individual
performances. Findings indicated a good internal stability of the rhythmic reproduction, suggesting
that the present experimental design allowed to discriminate the participants’ rhythmic ability.
Qualitative aspects of rhythmic reproduction (i.e., speed of execution and temporal ratios among
events) varied as a function of the difficulty of the motor demands, with larger reproduction
deviations in the walking task with respect tapping and stepping.
In the study “Rhythmic Ability and Movement Complexity in Adults and Older Individuals”, were
investigated age-related effects of movement complexity on the capability of the individual to
reproduce rhythmic patterns of varying difficulty. Participants were asked to reproduce a
computerized rhythmic test (Persichini & Capranica, 2004) by means of tapping, stepping and
walking. Stereophotogrammetry was used to evaluate the rhythmic performances in relation to the
individual’s capability to reproduce the correct number of events (∆NE), the inter-beat ratios (∆T),
and the total duration of the pattern (∆R). Results showed that for all rhythmic parameters,
differences emerged between age groups, rhythmic patterns and motor tasks. These findings
indicate that the capability to reproduce rhythmic patterns is strictly related to the movement
complexity, with a significant decrease in rhythmic ability with advancing age. In particular,
differences between groups emerged starting from observation of the first parameter (ΔNE). Data
showed high frequency of occurrence of correct reproduction in adults with respect to older
individuals, with failure more frequent for walking than for the other task for adults, whereas for
older individual for stepping. ΔT and ΔR parameters permitted to observe qualitative aspects of the
performance with the trend of elderly to be faster and less accurate in their performances than
adults, emerging. On the contrary, this last group showed a reduced execution in speed and greater
accuracy in terms of respect of the rhythmic structure. In considering the parameter (ΔR) in both
groups, the largest deviations from rhythmic is detected during walking task. So, we can assume
that whereas for elderly individuals the greatest motor task difficulties were represented by stepping
and then by walking, for adults difficulties appeared in opposite order. Tapping is confirmed to be
for both groups as the simplest task.
In conclusion, this rhythmic test (Persichini & Capranica, 2004) and experimental procedure are
able to discriminate qualitative and quantitative aspects of rhythmic ability in adults and elderly
individuals. Furthermore, data showed that rhythmic ability is linked to movement task complexity
and
rhythmic
patterns,
indicating
an
age-related
deterioration
of
this
capability.
The last part of the Ph.D project aimed to investigate rhythmic ability in subjects involved in sports
context. Despite rhythmic ability is a relevant skill in sports (Zachopoulou, 2000), especially when
movement executions are dictated by rhythmic constrains (i.e., Rhythmic Gymnastic, Artistic,
Aerobic, Synchronized Swimming, Artistic Skating, etc.) there is a paucity of information on the
evaluation of rhythmic ability in trained subjects. Therefore, rhythmic ability of gymnasts and
athletes, according to the same experimental protocol (i.e., Rhythmic Test Persichini & Capranica,
2004; three motor tasks: tapping, stepping and walking; three metrics (ΔNE, ΔT, ΔR); Vicon
stereophotogrammetric system for reconstruction and evaluation of performance) were investigated.
The aim of the study “Effects of Motor Task difficulty in Rhythmic Ability of Artistic Gymnasts",
was to verify the effects of sport activity on rhythmic ability. Data analysis showed that although
gymnasts presented a good rhythmic ability, their performance resulted affected by both rhythmic
pattern and task complexity. In particular, differences with respect to the rhythmic standards were
more evident in walking task (Persichini & Capranica, 2004). The positive effect of sport activity
on rhythmic ability emerged from the study "Rhythmic Ability and Movement Complexity in
Gymnasts and Sedentary Individuals”. Findings indicated that ∆T and ∆R parameters are effective
in discriminating rhythmic ability between groups. In particular, from data analysis emerged the
tendency of gymnasts to accelerate their performances during the execution of the easiest rhythmic
patterns and tasks. This anticipatory behaviors of gymnasts could be attributed to expertise
(Persichini and Capranica, 2004), confirmed by their capability to maintain correct ratios among
events. In considering task difficulty, the highest discrimination between groups emerged during
walking, with gymnasts performing better with respect to sedentary control group.
The last study "Rhythmic Ability and Movement Complexity in Gymnasts and Futsal Players",
aimed to investigate rhythmic ability comparing athletes involved in two different sport activities.
Although rhythmic implication is present in every sport, it become critical especially in those
sports, such as gymnastics, in which movement execution according to rhythmic constrains is very
strict. Consequently, in this context a rhythmic training should determine high level of rhythmic
ability more than in those sports in which motor sequences seems to be not subtended to rhythmic
structures (i.e., Futsal). Although no significant differences emerged between groups, more accurate
performances in gymnasts compared to Futsal players during stepping and walking tasks can be
observed. Finally, in Gymnasts and Futsal players (as well as in the sedentary group) fast execution
in simple tasks (i.e., tapping) and slow execution in complex motor tasks (i.e., stepping and
walking) emerged.
This PhD project aimed at providing a global perspective to the analysis of rhythmic ability in
relation to the complexity of different rhythmic patterns and motor tasks. Therefore, it is crucial to
understand the rhythmic sequence and timing of movement patterns to help individuals selecting
proper motor choices in relation to the environmental requirements.