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115年:神經物治(1)

一位高齡患者在練習行走時，表現出全身僵硬、頭頸部與軀幹固定不動、雙手緊握扶手來維持平衡，以限制大部分關節自由度的方式執行動作。根據伯恩斯坦（ Bernstein ）對動作學習階段模型的分類方式，該患者最可能處於那一學習階段？

A認知階段（ cognitive stage ）
B初學者階段（ novice stage ）
C聯合階段（ associative stage ）
D進階階段（ advanced stage ）

詳細解析

本題觀念：

本題考查的是 Bernstein 的動作學習階段模型 (Bernstein's Three-Stage Model of Motor Learning)，該理論的核心觀點在於「自由度問題 (Degrees of Freedom Problem)」。Bernstein 認為，學習動作技能的過程，就是學習者如何掌握並控制身體多餘自由度 (redundant degrees of freedom) 的過程。

Bernstein 將動作學習分為三個階段：

  1. 第一階段 (Novice / Freezing degrees of freedom)：凍結自由度。
  2. 第二階段 (Advanced / Releasing degrees of freedom)：釋放自由度。
  3. 第三階段 (Expert / Exploiting passive dynamics)：利用被動力學 (或稱利用環境力學)。

選項分析

  • A. 認知階段（cognitive stage）：

    • 錯誤。這是 Fitts and Posner 三階段模型的第一階段 (Cognitive -> Associative -> Autonomous)。雖然此階段的學習者行為特徵（如動作生硬、依賴視覺回饋）與 Bernstein 的初學者階段有重疊，但「認知階段」這一專有名詞屬於 Fitts and Posner 的資訊處理理論，而非 Bernstein 的動態系統理論。

  • B. 初學者階段（novice stage）：

    • 正確。這是 Bernstein 模型的第一階段，又稱為「凍結自由度階段 (Stage of freezing degrees of freedom)」。
    • 解析：為了簡化控制問題，初學者會將身體大部分的關節固定住 (co-contraction)，減少參與動作的關節數量 (減少自由度)。題幹中描述的「全身僵硬」、「頭頸部與軀幹固定不動」、「雙手緊握扶手」、「限制大部分關節自由度」，正是典型的凍結自由度表現。在教科書中，對應此行為的階段常被標示為 Stage 1 或 Novice stage。

  • C. 聯合階段（associative stage）：

    • 錯誤。這是 Fitts and Posner 模型的第二階段。在此階段，學習者已掌握基本動作模式，開始修飾動作並減少錯誤，與題幹描述的僵硬、固定不動的初期特徵不符。

  • D. 進階階段（advanced stage）：

    • 錯誤。對應 Bernstein 模型的第二階段 (Stage of releasing degrees of freedom)。在此階段，學習者開始釋放原本被凍結的關節，允許更多的關節參與運動，並形成協同肌群 (synergies)，動作會變得較為流暢，不再像題幹描述的那樣全身僵硬。

答案解析

根據題幹描述，患者通過「全身僵硬」、「固定軀幹」、「限制關節自由度」來維持平衡並執行動作。這是 Bernstein 理論中第一階段 (Stage 1) 的核心特徵，即透過凍結自由度 (Freezing degrees of freedom) 來簡化動作控制的複雜度。在選項術語中，此階段對應 B. 初學者階段（novice stage）。

核心知識點

考生需釐清兩大主流動作學習模型的階段名稱與特徵，切勿混淆：

  1. Bernstein 模型 (系統觀點 / 自由度觀點)：

    • Stage 1 (Novice): 凍結自由度 (Freezing)。特徵：僵硬、固定關節、共收縮 (co-contraction)。
    • Stage 2 (Advanced): 釋放自由度 (Releasing)。特徵：動作流暢度增加、發展出協同動作 (synergies)。
    • Stage 3 (Expert): 利用環境力學 (Exploiting)。特徵：利用重力、慣性等被動力，動作高效且省力。

  2. Fitts & Posner 模型 (認知觀點)：

    • Stage 1: 認知期 (Cognitive)。特徵：理解任務、大量思考、依賴視覺、錯誤多且大。
    • Stage 2: 聯結期 (Associative)。特徵：動作連結、依賴本體感覺、錯誤修正能力提升。
    • Stage 3: 自動化期 (Autonomous)。特徵：動作自動化、不需注意力、雙重任務能力。

參考資料

  1. Shumway-Cook A, Woollacott MH. Motor Control: Translating Research into Clinical Practice. 5th ed. Focus on Chapter regarding Motor Learning Theories (Bernstein's Systems Three-Stage Model).
  2. Schmidt RA, Lee TD. Motor Learning and Performance. Human Kinetics. Description of Bernstein's perspective on degrees of freedom.
  3. Human Kinetics - Stages of learning new motor skills: Bernstein's model. Explains Stage 1 as "Freezing degrees of freedom" where the body functions as one unit to minimize movement.
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