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biomechanik:projekte:ws2020:wp2002

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biomechanik:projekte:ws2020:wp2002 [24.02.2021 19:01] – [III.4 Aussagekraft der Experimente] Martin Schlinkbiomechanik:projekte:ws2020:wp2002 [28.11.2022 00:58] (aktuell) – Externe Bearbeitung 127.0.0.1
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-^ Status               verfügbar                                                    +^ Status               finalisiert                                                  
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 In anderen elektrophysiologischen Studien konnte gezeigt werden, dass die Hirnaktivität während der motorischen Vorstellungskraft vergleichbar ist mit der Aktivierung bei der Ausführung von tatsächlichen Bewegungen. Dies wurde für diverse Gehirnareale, die für den Ablauf von Bewegungen zuständig sind gezeigt. Dazu zählen zum Beispiel der primäre motorische Kortex (auch M1 genannt), der Sulcus intraparietalis (Zuständig für visuelle Aufmerksamkeit, visuelle Kontrolle für Handbewegungen, zB das Zeigen und nach etwas Greifen und der Tiefenwahrnehmung) und der Lobulus parietalis superior (Assoziationsszentrum, also eine Verbindungszentrale, zu anderen Sinnes- und Gefühlseindrücken für die haptischen Wahrnehmung) (Beisteiner, 1995; Sitaram, 2007; Filimon, 2007). In anderen elektrophysiologischen Studien konnte gezeigt werden, dass die Hirnaktivität während der motorischen Vorstellungskraft vergleichbar ist mit der Aktivierung bei der Ausführung von tatsächlichen Bewegungen. Dies wurde für diverse Gehirnareale, die für den Ablauf von Bewegungen zuständig sind gezeigt. Dazu zählen zum Beispiel der primäre motorische Kortex (auch M1 genannt), der Sulcus intraparietalis (Zuständig für visuelle Aufmerksamkeit, visuelle Kontrolle für Handbewegungen, zB das Zeigen und nach etwas Greifen und der Tiefenwahrnehmung) und der Lobulus parietalis superior (Assoziationsszentrum, also eine Verbindungszentrale, zu anderen Sinnes- und Gefühlseindrücken für die haptischen Wahrnehmung) (Beisteiner, 1995; Sitaram, 2007; Filimon, 2007).
  
-In Experimenten wurde die elektromyographische Aktivität (EMG) gemessen. Diese misst die elektrischen Ströme in den Muskeln und spiegelt so Aktivitäten in den Muskelfasern wider. Sie steigt signifikant während motorischer Stimulation, also während sich der Muskel bewegt. In diesen Experimenten wurde nun neben Mikrobewegungen auch eine erhöhte EMG in den Gliedmaßen, die an imaginierten Bewegungen beteiligt waren, gefunden. Dies war bei unbeteiligten Gliedmaßen nachweislich nicht der Fall (Jacobson, 1931).+In Experimenten wurde die elektromyographische Aktivität (EMG) gemessen. Diese misst die elektrischen Ströme in den Muskeln und spiegelt so Aktivitäten in den Muskelfasern wider. Sie steigt signifikant während motorischer Stimulation, also während sich der Muskel bewegt. In diesen Experimenten wurde nun neben Mikrobewegungen auch ein erhöhtes EMG in den Gliedmaßen, die an imaginierten Bewegungen beteiligt waren, gefunden. Dies war bei unbeteiligten Gliedmaßen nachweislich nicht der Fall (Jacobson, 1931).
 Eine andere Studie fand heraus, dass der Anstieg des EMG mit der Anstrengung der gedachten Bewegung koppelte (Shaw, 1940).  Eine andere Studie fand heraus, dass der Anstieg des EMG mit der Anstrengung der gedachten Bewegung koppelte (Shaw, 1940). 
 Auch die synaptische Aktivität koppelt mit der Stärke der Muskelanspannung, die man sich vorstellt. Dies wurde in einem Versuch gezeigt, bei dem Probanden ein Pedal drücken oder es sich eben nur vorstellen (Bonnet, 1986). Auch die synaptische Aktivität koppelt mit der Stärke der Muskelanspannung, die man sich vorstellt. Dies wurde in einem Versuch gezeigt, bei dem Probanden ein Pedal drücken oder es sich eben nur vorstellen (Bonnet, 1986).
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-[{{ http://wiki.ifs-tud.de/_media/biomechanik/projekte/ws2020/daumenabduktion.gif?nolink&400 | Nachgestellte Daumenabduktion in Dauerschleife }}]+[{{ http://wiki.ifs-tud.de/_media/biomechanik/projekte/ws2020/daumenabduktion.gif?nolink&400 | Abb.3: Nachgestellte Daumenabduktion in Dauerschleife }}]
  
 Die Resultate des zweiten Versuchs signalisieren nach Perini et al. (2016), dass die Beschleunigung der Daumenbewegungen in jedem Block zunimmt, wobei die Intensität der körperlichen Belastung der Übungsgruppe zu Gute kommt, was sich durch die insgesamt höhere Beschleunigung zeigte. Die Lernrate ist bei beiden Gruppen von Block zu Block sehr ähnlich, was demonstriert, dass der Lerneffekt in diesem Fall nicht mit der körperlichen Intensität der Belastung zusammenhängt. Die Resultate des zweiten Versuchs signalisieren nach Perini et al. (2016), dass die Beschleunigung der Daumenbewegungen in jedem Block zunimmt, wobei die Intensität der körperlichen Belastung der Übungsgruppe zu Gute kommt, was sich durch die insgesamt höhere Beschleunigung zeigte. Die Lernrate ist bei beiden Gruppen von Block zu Block sehr ähnlich, was demonstriert, dass der Lerneffekt in diesem Fall nicht mit der körperlichen Intensität der Belastung zusammenhängt.
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 ==== Jonglieren ==== ==== Jonglieren ====
  
-[{{:biomechanik:projekte:ws2020:juggle-1027844_640.jpg?nolink&200 | Zugriff am 21.02.2021 unter [[https://pixabay.com/de/illustrations/jonglieren-k%C3%BCnstler-zirkus-geld-1027844/]] }}]+[{{:biomechanik:projekte:ws2020:juggle-1027844_640.jpg?nolink&200 | Abb.4: Zugriff am 21.02.2021 unter [[https://pixabay.com/de/illustrations/jonglieren-k%C3%BCnstler-zirkus-geld-1027844/]] }}]
 In einem weiteren Experiment überprüften **Jansen et al.** (2009) in einer Studie, wie sich ein drei Monate langes Jongliertraining auf das räumlich visuelle Vorstellungsvermögen auswirkt. Hierbei absolvierten 46 Erwachsene zunächst einen Test, der die kognitive Rotationsleistung der Probanden misst: Es wurden dabei gleichzeitig zwei dreidimensionale Würfelfiguren dargestellt. Die Aufgabe war es nun, zu entscheiden, ob die zwei Figuren spiegelverkehrt oder identisch und rotiert sind. Die Hälfte nahm nun an dem Jongliertraining teil, während die Kontrollgruppe dies nicht tat. Nach drei Monaten wurden beide Gruppen erneut mittels einer kognitiven Rotationsaufgabe getestet. Im Vergleich zu der „untrainierten“ Kontrollgruppe, konnten Teilnehmer der Versuchsgruppe ihre Leistung maßgeblich steigern. In einem weiteren Experiment überprüften **Jansen et al.** (2009) in einer Studie, wie sich ein drei Monate langes Jongliertraining auf das räumlich visuelle Vorstellungsvermögen auswirkt. Hierbei absolvierten 46 Erwachsene zunächst einen Test, der die kognitive Rotationsleistung der Probanden misst: Es wurden dabei gleichzeitig zwei dreidimensionale Würfelfiguren dargestellt. Die Aufgabe war es nun, zu entscheiden, ob die zwei Figuren spiegelverkehrt oder identisch und rotiert sind. Die Hälfte nahm nun an dem Jongliertraining teil, während die Kontrollgruppe dies nicht tat. Nach drei Monaten wurden beide Gruppen erneut mittels einer kognitiven Rotationsaufgabe getestet. Im Vergleich zu der „untrainierten“ Kontrollgruppe, konnten Teilnehmer der Versuchsgruppe ihre Leistung maßgeblich steigern.
  
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 Einerseits scheinen die Experimente grundsätzlich einen Beitrag zu der Fragestellung, ob Kognition mittels Bewegung verbessert und optimiert werden kann, zu leisten. Viele von ihnen prüfen grundlegende Fertigkeiten, die wir beim Lernen für Schule, Studium oder Ausbildung anwenden können müssen. Dies gilt auch in ganz banalen Situationen, z.B. wenn man sich eine Telefonnummer merken möchte. Einerseits scheinen die Experimente grundsätzlich einen Beitrag zu der Fragestellung, ob Kognition mittels Bewegung verbessert und optimiert werden kann, zu leisten. Viele von ihnen prüfen grundlegende Fertigkeiten, die wir beim Lernen für Schule, Studium oder Ausbildung anwenden können müssen. Dies gilt auch in ganz banalen Situationen, z.B. wenn man sich eine Telefonnummer merken möchte.
  
-Auf der anderen Seite sollte man beachten, dass im Zusammenhang von Bewegung und Kognition weitere Variablen mit einfließen, die in Untersuchungen häufig nicht berücksichtigt werden. Dazu könnte zum Beispiel der Einfluss körperlicher Aktivität auf die Qualität des Schlafes oder die Rolle der Atmung zählen, die auch Variablen im Rahmen dieser Beurteilung sein könnten. Es muss dabei grundlegend zwischen Korrelation und Kausalität unterschieden werden: Viele dieser Studien zeigen zwar, dass ein Zusammenhang besteht, aber ob dieser kausal ist, bleibt häufig unklar. Gerade wenn es um langfristige Einflussfaktoren geht, können viel Bewegung und ein intaktes kognitives System auch Nebeneffekte einer gesunden und erfolgsorientierten Lebensweise sein, die Perini et al. (2016) zufolge auf höhere Bildungsniveaus zurückgeführt werden können.+Auf der anderen Seite sollte man beachten, dass im Zusammenhang von Bewegung und Kognition weitere Variablen mit einfließen, die in Untersuchungen häufig nicht berücksichtigt werden. Dazu könnte zum Beispiel der Einfluss körperlicher Aktivität auf die Qualität des Schlafes oder die Rolle der Atmung zählen, die auch Variablen im Rahmen dieser Beurteilung sein könnten. Es muss dabei grundlegend zwischen Korrelation und Kausalität unterschieden werden: Viele dieser Studien zeigen zwar, dass ein Zusammenhang besteht, aber ob dieser kausal ist, bleibt häufig unklar. Gerade wenn es um langfristige Einflussfaktoren geht, können viel Bewegung und ein intaktes kognitives System auch Nebeneffekte einer gesunden und erfolgsorientierten Lebensweise sein, die Perini et al. (2016) zufolge auf höhere Bildungsniveaus zurückgeführt werden kann.
  
-Das Ausmaß des Zusammenhangs zwischen Bewegung und kognitiver Leistung des Menschen ist in seiner Komplexität noch nicht vollständig ersichtlich. Die Forschung hat hier noch einige Arbeit vor sich, da auch indirekte Faktoren wie Schlaf beispielsweise in die Gleichung eingerechnet werden müssen. Weitergehende Fragen wie „Sind Laufdiktate in der Schule eine sinnvolle Wahl“ sind sehr praxisnah und individuell sollten differenziert betrachtet werden. Bisherige Forschungsergebnisse deuten allerdings an, dass kognitive Prozesse über das Medium Gehirn offensichtlich so stark mit dem Körper vernetzt sind, dass der Einfluss von Bewegung auf Kognition nicht von der Hand zu weisen ist.+Das Ausmaß des Zusammenhangs zwischen Bewegung und kognitiver Leistung des Menschen ist in seiner Komplexität noch nicht vollständig ersichtlich. Die Forschung hat hier noch einige Arbeit vor sich, da auch indirekte Faktoren wie Schlaf beispielsweise in die Gleichung eingerechnet werden müssen. Weitergehende Fragen wie „Sind Laufdiktate in der Schule eine sinnvolle Wahl“ sind sehr praxisnah und sollten individuell differenziert betrachtet werden. Bisherige Forschungsergebnisse deuten allerdings an, dass kognitive Prozesse über das Medium Gehirn offensichtlich so stark mit dem Körper vernetzt sind, dass der Einfluss von Bewegung auf Kognition nicht von der Hand zu weisen ist.
  
  
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 ====== IV. Fazit ====== ====== IV. Fazit ======
  
-Für viel Menschen ist es von großer Bedeutung einen gesunden Lebensstil zu haben und dabei sowohl Körper als auch Geist fit zu halten. Dass Bewegung und Sport leistungssteigernde Anpassungsprozesse auslösen können, die mit genau dieser Erwartung einhergehen, ist bereits belegt (Neufer et al., 2015; Anderson et al., 2010; Smith et al., 2010).+Für viele Menschen ist es von großer Bedeutung einen gesunden Lebensstil zu haben und dabei sowohl Körper als auch Geist fit zu halten. Dass Bewegung und Sport leistungssteigernde Anpassungsprozesse auslösen können, die mit genau dieser Erwartung einhergehen, ist bereits belegt (Neufer et al., 2015; Anderson et al., 2010; Smith et al., 2010).
  
 Erst seit kurzer Zeit legen die Forschungsrichtungen dabei das Augenmerk zunehmend auf kognitive Prozesse. Dabei zeigt sich immer wieder, dass der Einfluss der Kognition auf die motorischen Abläufe starke Zusammenhänge liefert, aber auch Bewegungsabläufe einen Einfluss auf unsere Kognition haben können. Erst seit kurzer Zeit legen die Forschungsrichtungen dabei das Augenmerk zunehmend auf kognitive Prozesse. Dabei zeigt sich immer wieder, dass der Einfluss der Kognition auf die motorischen Abläufe starke Zusammenhänge liefert, aber auch Bewegungsabläufe einen Einfluss auf unsere Kognition haben können.
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 ====== V. Themenvorschläge für weitere Wikis ====== ====== V. Themenvorschläge für weitere Wikis ======
  
-- Die Rolle der Sprache in der Biomehanik+- Die Rolle der Sprache in der Biomechanik
  
-- Messmethoden und -verfahren in der Biomechanik+- Messmethoden und -verfahren
  
 ====== VI. Literaturverzeichnis ====== ====== VI. Literaturverzeichnis ======
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 Leisman G, Rodriguez-Rojas R, Batista K, Carballo M, Morales JM, Iturria Y, et al. (2014) Measurement of axonal fiber connectivity in consciousness evaluation. Proceedings of the 2014 IEEE 28th Convention of Electrical and Electronics Engineers in Israel Minneapolis, MN: IEEE;  Leisman G, Rodriguez-Rojas R, Batista K, Carballo M, Morales JM, Iturria Y, et al. (2014) Measurement of axonal fiber connectivity in consciousness evaluation. Proceedings of the 2014 IEEE 28th Convention of Electrical and Electronics Engineers in Israel Minneapolis, MN: IEEE; 
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 +Marbles the Brain Store (14.10.2013). "Simon". Zugriff am 28.05.2021 unter https://www.youtube.com/watch?v=1Yqj76Q4jJ4
  
 Matsuzaka Y, Picard N, Strick PL. (2007) Skill representation in the primary motor cortex after long-term practice. J Neurophysiol 97(2):1819–32.10.1152/jn.00784.2006 Matsuzaka Y, Picard N, Strick PL. (2007) Skill representation in the primary motor cortex after long-term practice. J Neurophysiol 97(2):1819–32.10.1152/jn.00784.2006
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 Zwaan RA, Stanfield RA, Yaxley RH. (2002) Language comprehenders mentally represent the shapes of objects. Psychol Sci 13(2):168–71.10.1111/1467-9280.00430 Zwaan RA, Stanfield RA, Yaxley RH. (2002) Language comprehenders mentally represent the shapes of objects. Psychol Sci 13(2):168–71.10.1111/1467-9280.00430
  
 +===== Bildnachweise =====
 +
 +^ Abbildung                          ^ Quelle                                                                                                                                 ^ Verwendet von  ^
 +| Abb.1: Der motorische Homunculus|Erlaubnis eingeholt: https://www.yogaderquelle.de/lesesaal/tantra-und-yoga-nidra/ | E. Sosnowski   |
 +| Abb.2: Motorisch wichtige Strukturen des Gehirns  |Selbst editiert nach lizenzfreiem Foto: https://pixabay.com/vectors/brain-mind-thinking-a-i-ai-2789698/   | E. Sosnowski   |
 +| Abb.3: Nachgestellte Daumenabduktion in Dauerschleife | eigenes GIF| M. Schlink        |
 +| Abb.4: Jonglieren|Lizenzfreies Foto: https://pixabay.com/de/illustrations/jonglieren-k%C3%BCnstler-zirkus-geld-1027844/| M. Schlink   |
biomechanik/projekte/ws2020/wp2002.1614189707.txt.gz · Zuletzt geändert: 28.11.2022 00:40 (Externe Bearbeitung)


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