@phdthesis{Stoecker2002, author = {St{\"o}cker, Christian}, title = {Der Einfluss von Handlungseffekten auf den Erwerb und die Ausf{\"u}hrung von Bewegungssequenzen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5303}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2002}, abstract = {Die Arbeit befasst sich mit der Frage, welche Rolle die sensorischen Effekte von Handlungen beim Erwerb und der Steuerung von Bewegungen spielen. Dabei wird auf zwei experimentelle Ans{\"a}tze zur{\"u}ckgegriffen, einerseits die serielle Wahlreaktionsaufgabe (SWR) und andererseits Trainingsstudien zum Erwerb kurzer motorischer Sequenzen. In der SWR ist es die Aufgabe der Versuchspersonen, auf nacheinander dargebotene Reize so schnell wie m{\"o}glich, meist mit Tastendr{\"u}cken, zu reagieren. Wenn die Abfolge der Tastendr{\"u}cke einer bestimmten, statistisch festgelegten oder zyklisch wiederholten Struktur folgt, nehmen die Reaktionszeiten stark ab, wenn die Struktureigenschaften ver{\"a}ndert werden, verschwindet dieser {\"U}bungsgewinn wieder. Anhand der einschl{\"a}gigen Literatur wird zun{\"a}chst belegt, dass sowohl statistische als auch relationale sowie raum-zeitliche Struktureigenschaften die Lernrate beeinflussen. Anschliessend wird diskutiert, zwischen welchen Elementen der Ereignissequenz, die eine SWR darstellt, Struktureigenschaften wirksam werden. Es wird der Nachweis gef{\"u}hrt, dass die Bedeutung von Reaktionseffekten in diesem Zusammenhang in der Literatur bisher weitgehend vernachl{\"a}ssigt wurde. Ein {\"a}hnlicher Mangel zeigt sich auch in der Betrachgung der Literatur zum Training kurzer Bewegungsfolgen und den theoretischen Ans{\"a}tzen zur motorischen Programmierung: Sensorische Effekte von Bewegungen werden in den Erkl{\"a}rungsmodellen nicht als bedeutsamer Faktor erkannt. Fußend auf der Logik des „ideomotorischen Prinzips" wird in einer Serie von Experimenten der Nachweis gef{\"u}hrt, dass Toneffekte, die kontingent an die Reaktionstasten gebunden sind, sich erleichternd auf den Erwerb und die Ausf{\"u}hrung motorischer Sequenzen auswirken k{\"o}nnen. Im ersten Experiment wird in einer seriellen Wahlreaktionsaufgabe eine Gruppe von Versuchspersonen, die kontingent zugeordnete Toneffekte erzeugt mit zwei Kontrollgruppen (ohne Toneffekte und mit nicht-kontingenten Toneffekten) verglichen. Die kontigenten Toneffekte verbessern das serielle Lernen substantiell, die nicht-kontingenten Toneffekte haben keinen Einfluss. In Experiment 2 wird dieser Befund mit anderem Reizmaterial repliziert und es wird gezeigt, dass bedeutsame Kompatibilit{\"a}tsbeziehungen zwischen den Reaktionstasten und den T{\"o}nen bestehen: Der n{\"u}tzliche Einfluss der T{\"o}ne zeigt sich nur bei von links nach rechts aufsteigender Zuordnung. In beiden Experimenten kann eine Erkl{\"a}rung der Ergebnisse durch Unterschiede im „expliziten Wissen" {\"u}ber die Sequenzstruktur ausgeschlossen werden. Experiment drei bis f{\"u}nf zeigen, dass kontingent und aufsteigend zugeordnete Toneffekte auch das Erlernen kurzer Tastendruchsequenzen, die {\"u}ber einen l{\"a}ngeren Zeitraum trainiert werden k{\"o}nnen, erleichtern. Am augenf{\"a}lligsten ist dabei das Verschwinden des sogenannten Sequenzl{\"a}ngeneffektes, eines {\"u}blicherweise vorhandenen Unterschiedes in den Initiierungszeiten k{\"u}rzerer und l{\"a}ngerer motorischer Abfolgen. Mit geeigneten Toneffekten lassen sich l{\"a}ngere Sequenzen ebenso schnell initiieren wie k{\"u}rzere, was daf{\"u}r spricht, dass die sensorischen Effekte bei der Erstellung des motorischen Programmes f{\"u}r die Bewegung eine Rolle spielen. In Experiment 4 und 5 nehmen auch die Zwischen-Tasten-Intervalle innerhalb der trainierten Sequenzen mit Toneffekten schneller ab und gleichen sich einander schneller an, was als Hinweis darauf interpretiert wird, dass die Toneffekte sich erleichternd auf das chunking, also die Zusammenfassung einzelner Elemente zu gr{\"o}ßeren Einheiten, auswirken. Diese {\"U}berlegung steht im Einklang mit aus der Literatur bekannten {\"U}berlegungen zur Reduktion des Sequenzl{\"a}ngeneffektes durch intensives Training, auch hier wurde in der Vergangenheit bereits ein Einfluss von chunking-Prozessen vermutet. Experiment 5 zeigt, dass der Einfluss der Toneffekte auch bei einem l{\"a}ngeren Vorinformationsintervall nicht verschwindet, das heisst, auch wenn die Versuchspersonen Zeit haben, sich auf die gleich auszuf{\"u}hrende Sequenz vorzubereiten, k{\"o}nnen mit Toneffekten ge{\"u}bte Sequenzen schneller initiiert werden. Dies spricht dagegen, dass die Toneffekte sich nur erleichternd auf die Aktionsauswahl auswirken, und daf{\"u}r, dass ihnen auch bei Initiierung und Ausf{\"u}hrung Bedeutung zukommt. Ein letztes Experiment zeigt, dass die beobachteten Befunde nicht unabh{\"a}ngig von den verwendeten Effekten sind, da sich bei einem Replikationsversuch mit visuellen Effekten (Ziffern) keine Unterschiede zwischen Experimental-und Kontrollbedignung beobachten lassen. Die Ergebnisse werden mit Blick auf die zuk{\"u}nftige Modellbildung im Bereich der Motoriksteuerung und der motorischen Programmierung diskutiert. Nachdem Alternativerkl{\"a}rungen ausgeschlossen werden k{\"o}nnen wird der Schluss gezogen, dass sensorische Effekte Teil der zu Auswahl und Steuerung von Bewegungen notwendigen internen Repr{\"a}sentationen sein m{\"u}ssen. Geeignete Effekte k{\"o}nnen Erwerb und Ausf{\"u}hrung beschleunigen.}, subject = {Bewegungshandlung}, language = {de} } @phdthesis{Lenhard2007, author = {Lenhard, Alexandra}, title = {Sensorische Bewegungskontrolle als Grundlage intermanuellen Transfers}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23879}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {Ziel dieser Arbeit war es aufzuzeigen, dass die hohe Adaptivit{\"a}t und Flexibilit{\"a}t menschlicher Bewegungskontrolle unter der Annahme erkl{\"a}rt werden kann, dass Bewegungen als wahrgenommene Ereignisse geplant, ausgef{\"u}hrt und gespeichert werden, ohne dass dabei ein direkter Zugriff auf efferente Muster erfolgt. Daf{\"u}r trainierten Versuchspersonen in drei Experimenten jeweils mit einer Hand Zielbewegungen. Bei einem der Ziele war die visuelle R{\"u}ckmeldung dabei so manipuliert, dass die Bewegungen k{\"u}rzer erschienen als tats{\"a}chlich ausgef{\"u}hrt. Versuchspersonen adaptierten an diese visuomotorische Transformation. Dar{\"u}ber hinaus generalisierte die zielspezifische Adaptation auch auf Bewegungen der untrainierten Hand. Die H{\"o}he des Transfers hing sowohl von der H{\"a}ndigkeit als auch vom Geschlecht der Versuchspersonen ab. Rechtsh{\"a}ndige M{\"a}nner zeigten mehr Transfer von der rechten auf die linke Hand als umgekehrt, w{\"a}hrend bei linksh{\"a}ndigen M{\"a}nnern und bei Frauen keine Asymmetrien zu beobachten waren. Ob die Versuchspersonen die Manipulation gemerkt hatten oder nicht, spielte f{\"u}r die H{\"o}he des Transfers keine Rolle. Die Qualit{\"a}t des Transfer ließ darauf schließen, dass die motorische Adaptation nicht in Form efferenter Signale, sondern in Form sensorischer Repr{\"a}sentationen gespeichert und abgerufen wurde. Die Ergebnisse wurden mit k{\"u}nstlichen neuronalen Netzen modelliert. Voraussetzung f{\"u}r die qualitative und quantitative Modellierung des Transfers war zum einen die Annahme einer effektorunabh{\"a}ngigen r{\"a}umlichen Repr{\"a}sentation, auf die beide Arme zugreifen, und zum anderen die wiederholte systematische Koaktivierung beider Arme vor der visuomotorischen Adaptation. In einem vierten Experiment trainierten Versuchspersonen die Aus{\"u}bung einer konstanten Druckkraft mit dem Zeigefinger einer Hand. In einer Transferphase musste die Kraft mit dem Zeigefinger oder Mittelfinger der gleichen oder der anderen Hand reproduziert werden. Bei einigen der Versuchspersonen wurde die sensorische R{\"u}ckmeldung w{\"a}hrend der Transferphase dadurch ver{\"a}ndert, dass ein Fingerhut {\"u}ber den jeweils benutzten Finger gest{\"u}lpt war. Es zeigte sich, dass die Genauigkeit der Kraftreproduktion nur unwesentlich davon abhing, welcher Finger benutzt wurde. Dagegen hing sie wesentlich davon ab, ob die sensorische R{\"u}ckmeldung ver{\"a}ndert war oder nicht. Auch dieses Experiment weist also darauf hin, dass im motorischen Ged{\"a}chtnis keine effektorspezifischen efferenten Muster gespeichert werden. Vielmehr scheinen beim Bewegungslernen relevante sensorische Zielgr{\"o}ßen gespeichert zu werden, die sp{\"a}ter als Referenzwert f{\"u}r Bewegungen des trainierten Armes und anderer K{\"o}rperglieder genutzt werden k{\"o}nnen.}, subject = {Bewegungssteuerung}, language = {de} } @phdthesis{Stoessel2023, author = {St{\"o}ßel, Anna}, title = {Auswirkungen zerebell{\"a}rer Gleichstromstimulation auf das motorische Lernen bei gesunden {\"a}lteren Probanden}, doi = {10.25972/OPUS-31793}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-317930}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Sowohl neurologische Erkrankungen als auch der nat{\"u}rliche Alterungsprozess gehen regelhaft mit einem Untergang von Neuronen einher und bedingen neurologische Funktionsverluste. Diese mit Hilfe nicht-invasiver Techniken, beispielsweise tDCS, zu reduzieren, stellt ein wichtiges Ziel der neurowissenschaftlichen Forschung dar. Neben Arbeiten, die tDCS-Effekte auf das motorische Lernen bei Stimulation des motorischen Kortex nachweisen konnten, gibt es auch Hinweise f{\"u}r solche Effekte bei Stimulation des Kleinhirns. Allerdings besteht derzeit noch eine hohe Variabilit{\"a}t und damit einhergehend eine schlechte Vergleichbarkeit der Studien bez{\"u}glich ihrer Stimulationsbedingungen. Das Ansprechen unterschiedlicher Altersgruppen bleibt unklar. In der vorliegenden Arbeit wurden die Effekte zerebell{\"a}rer a-tDCS auf das motorische Lernen bei gesunden {\"a}lteren Probanden untersucht. Im Cross-over-Design wurde zu unterschiedlichen Zeitpunkten (vor bzw. nach der motorischen Aufgabe) stimuliert und im 24-Stunden-Verlauf die Langzeitwirkung evaluiert. Gruppe A erhielt vor einer motorischen {\"U}bungsaufgabe eine zerebell{\"a}re Stimulation, entweder als a-tDCS oder Scheinstimulation, Gruppe B nach der {\"U}bungsaufgabe. Zur {\"U}berpr{\"u}fung der Effekte auf das Sequenzlernen diente der Finger-Tapping-Task. Der Lernerfolg wurde anhand der Genauigkeit, der Sequenzdauer und des Skill-Index gemessen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine zerebell{\"a}re a-tDCS vor einer {\"U}bungsaufgabe zu einer Verbesserung der Konsolidierung der F{\"a}higkeit, eine Zahlenfolge m{\"o}glichst schnell und gleichzeitig genau einzutippen, f{\"u}hrt, w{\"a}hrend die Stimulation nach einer {\"U}bungsaufgabe das motorische Lernen nicht zu beeinflussen scheint. Insgesamt st{\"u}tzen die Ergebnisse zum Teil die bisherigen Hinweise, dass eine zerebell{\"a}r applizierte a-tDCS das motorische Lernen verbessern kann. Aufgrund einiger Limitationen, besonders der geringen Gruppengr{\"o}ße, verbleibt dieses Ergebnis jedoch vorl{\"a}ufig und bedarf einer Best{\"a}tigung in gr{\"o}ßeren Probandengruppen. Es bleibt von hohem Interesse, die optimalen Bedingungen f{\"u}r die Anwendung von tDCS am Kleinhirn zu definieren, um motorische Lernprozesse positiv zu beeinflussen. Dies ist die Voraussetzung daf{\"u}r, zerebell{\"a}re tDCS mittelfristig auch zu therapeutischen Zwecken anwenden zu k{\"o}nnen.}, subject = {Motorisches Lernen}, language = {de} }