Bewegungslernen durch mentale Vorstellung: Ein Teil einer Sequenz reicht aus
Wir kennen das aus dem Sport oder der Rehabilitation: Stellt man sich eine Bewegung gezielt vor und übt diese mit dem entsprechenden Bewegungsgefühl im Kopf, kann man seine Performance oft verbessern. Magdalena Gippert, Arno Villringer, Bernhard Sehm und Vadim Nikulin vom MPI CBS in Leipzig haben nun in einer Studie untersucht, ob schon das Vorstellen von einem Teil einer Bewegungssequenz ausreicht, um das Erlernen der gesamten motorischen Bewegung zu unterstützen. Dafür nutzten sie einen Exoskelett-Roboter, um das motorische Lernen der Studienteilnehmer*innen zu messen. Die Ergebnisse der jetzt in PNAS veröffentlichten Studie könnten unter anderem helfen, die Erholung der motorischen Fähigkeiten nach einem Schlaganfall durch gezieltes Vorstellungstraining zu verbessern.
- Bewegungslernen: Mentale Vorstellung einer Bewegung kann die Leistung verbessern. Eine Studie des MPI CBS in Leipzig zeigt, dass bereits das Vorstellen eines Teils einer Bewegungssequenz das motorische Lernen unterstützt.
- Studienteilnehmer: 60 Teilnehmerinnen übten Armbewegungen mit einem Exoskelett-Roboter, der gegen ihre Bewegungen drückte. Diejenigen, die sich die Bewegung vorab vorstellten, erzielten bessere Lernfortschritte.
- Neuronale Muster: Teilnehmende mit besserer Vorstellungskraft lernten schneller und zeigten spezifische neuronale Muster im Elektroenzephalogramm (EEG). Dies deutet darauf hin, dass die Vorstellungskraft das Lernen unterstützt.
- Praktische Anwendung: Die Ergebnisse haben Potenzial für Sporttraining und Rehabilitation, insbesondere nach einem Schlaganfall. Hybrides Training, das reale und imaginierte Bewegungen kombiniert, kann die Wiedererlangung motorischer Fähigkeiten fördern.
60 Teilnehmer*innen der Studie machten Armbewegungen, während sie in einem Exoskelett-Roboter saßen. Auf dem Bildschirm vor ihnen wurden Zielpunkte angezeigt, die sie mit der rechten Hand erreichen sollten. Der Roboter drückte dabei systematisch gegen bestimmte Bewegungen, so dass die Teilnehmenden lernen mussten, diesen „Kraftfeldern“ entgegenzuwirken. Magdalena Gippert, Erstautorin der Studie, beschreibt die Ergebnisse: „Die Teilnehmer*innen, die sich vor der Bewegung durchs Kräftefeld eine spezifische Bewegung vorstellten, erzielten größere Erfolge beim Lernen und letztlich Bezwingen der Kraftfelder als diejenigen, die sich nichts vorgestellt hatten. Eine Bewegungssequenz oder bestimmte Abfolge von Bewegungen werden zu einem gewissen Ausmaß als eine Einheit im Gehirn repräsentiert. Selbst wenn ein Teil der Abfolge nur vorgestellt wurde, profitierten die Teilnehmer*innen von der ganzheitlichen Repräsentation der gesamten Bewegungssequenz. Menschen mit besserer Vorstellungskraft lernten schneller und zeigten bestimmte neuronale Muster während eines anschließendem Vorstellungstest gemessen durch ein Elektroenzephalogramm (EEG).“
„Unsere Ergebnisse eröffnen spannende Möglichkeiten für das Sporttraining und die Rehabilitation.“, ergänzt die Wissenschaftlerin, die in der Abteilung Neurologie am MPI CBS forscht. „Normalerweise stellt man sich genau den Bewegungsteil vor, den man lernen möchte. Wir konnten aber zeigen, dass es auch helfen kann, sich eine mit der Zielbewegung verbundene Bewegung vorzustellen. Das wird im Sport und in der Rehabilitation noch nicht so häufig genutzt, könnte aber direkt praktischen Nutzen haben. Zum Beispiel erholen sich nach einem Schlaganfall grobmotorische Fähigkeiten, wie das Armstrecken, oft vor feinmotorischen Fähigkeiten, wie den Fingerbewegungen. In diesem Zusammenhang kann das Training einer hybriden Sequenz, die zum Beispiel aus einer tatsächlichen Armbewegung hin zu einem Objekt und einer imaginären Greifbewegung der Finger besteht, das Wiedererlernen der Greifbewegung durch die gut erforschten Effekte der motorischen Vorstellung der Zielgreifbewegung fördern. Darüber hinaus kann die vorherige Armbewegung mit etwas Übung ein Hinweisreiz für die spezifische (imaginierte) Greifbewegung werden und so den Lernprozess weiter erleichtern."
