Forschung

Der Fokus unserer Arbeit ist an der Schnittstelle Sportpsychologie und Bewegungswissenschaft angesiedelt und orientiert sich an den Komponenten Motorisches Verhalten (Entwicklung, Lernen, Kontrolle), Kognition und Neuroplastizität.

Forschungsfragen der Abteilung Sportpsychologie und Bewegungswissenschaft

Unsere Studien werden von zwei zentralen Fragestellungen getrieben.

(1) Wie kann lebenslange Entwicklung, lebenslanges Lernen gefördert werden? Genauer gesagt, wie können wir Menschen in den unterschiedlichsten Phasen ihres Lebens und/oder unterschiedlichen Kontexten helfen, eine optimale sensorische, motorische und kognitive Leistung abzurufen.

(2) Welche zugrundeliegenden Mechanismen – insbesondere neurobiologischen Prozesse – sind für ein lebenslanges Lernen verantwortlich? Wie können diese Prozesse modifiziert bzw. verbessert werden? Dieser Forschungsschwerpunkt dient dazu grundlegende Kenntnisse zu Wahrnehmung, Handlung, Kognition und Neuroplastizität zu entwickeln, und dieses Wissen in Anwendungsfeldern wie Sport, Prävention und Rehabilitation durch entsprechende Interventionen zum Einsatz zu bringen.

Drei hauptsächliche Forschungsrichtungen werden dabei verfolgt: (1) Neuroplastizität, (2) Kognition, Wahrnehmung, Handlung und (3) Sport, Prävention, Leistung. 

Forschungsrichtungen

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Auch das erwachsene Gehirn ermöglicht bis ins hohe Alter eine Anpassung (Neuroplastizität) des Menschen an externe und interne Anforderungen. Hierzu gehören qualitative und quantitative bzw. morphologische und physiologische Veränderungen von Nervenstrukturen sowie die Neuentstehung von Nervenzellen (Neurogenese).
Im Kontext von Entwicklungs-, Lern- und Trainingsprozessen, Alterungsprozessen sowie in der Rehabilitation werden längsschnittliche Veränderungen motorischen Verhaltens (gemessen u.a. an Fertigkeiten zur Objektkontrolle oder zur Fortbewegung), kognitiver Verhaltensmaße (Aufmerksamkeit, Arbeitsgedächtnis, Inhibition, kognitive Flexibilität) und der dazugehörigen neuronalen Aktivität (fMRT, EEG, fNIRS) untersucht. Aktuelle Projekte beschäftigen sich mit der Interaktion von motorischen Fertigkeiten und exekutiven Funktionen bei Kindern, dem Einfluss von körperlich-sportlicher Aktivität auf strukturelle und funktionale Veränderungen des Gehirns bei älteren Menschen mit leichten kognitiven Einschränkungen sowie der Wirksamkeit von motorisch-kognitiven Trainingsformen (mentales Training, Spiegeltraining) auf die motorische Repräsentation bei neurologischen und orthopädischen Patienten.

Gelingende „Human Performance“ kann nur auf der Basis der Wahrnehmung, Verarbeitung und Nutzung all unserer Sinne geschehen, um Handlungen mit konstanter und hoher Präzision durchzuführen. Dabei ist unser System, unsere Ressourcen in hohem Maße an Veränderungen in der Umwelt anpassbar. Ändern sich Umweltbedingungen und oder Aufgabencharakteristika, so passt sich der Wahrnehmung-Handlungs-Zyklus mit dem Ziel möglichst fehlerfrei zu agieren an. 
Diese Forschungsrichtung beschäftigt sich zum einen mit kognitiv-perzeptiven Strategien (insbesondere Bewegungsvorstellung, Spiegeltraining, Feedback, Handlungsbeobachtung) zur Verbesserung des motorischen Lernprozesses. Hierzu werden die zugrundeliegenden Prozesse dieser Strategien evaluiert, um sie so auf weitere Kontexte in Sport, Rehabilitation und Raumfahrt übertragen zu können. Weiterhin untersuchen wir den Einfluss der exekutiven Funktionen auf motorische Aufgaben (Inhibition von Bewegung, Aufgabenwechsel) bei Personen mit und ohne motorische und/oder kognitive Einschränkungen. Aktuelle Projekte beschäftigen sich mit der Veränderung von motorischen Repräsentationen unter Schwerelosigkeitsbedingungen, sowie der Untersuchung der strukturellen Perspektive, der Flexibilitäts- und der Plastizitätsperspektive bei multiplen kognitiven Aufgabenanforderungen.

Diese Forschungsrichtung beschäftigt sich mit dem Zusammenhang und der Entwicklung von allgemeiner und spezifischer kognitiver Expertise im Sport sowie in unfallträchtigen Kontexten (z.B. Straßenverkehr). Der Fokus liegt dabei auf Wahrnehmungs- und Entscheidungsprozessen, die der erfolgreichen Bewältigung einer Situation zugrunde liegen. Im Sport zielen diese Forschungsbemühungen u.a. darauf ab, spezifische kognitive Kriterien für die Talentauswahl zu ermitteln oder auch eine höhere Handlungsschnelligkeit zu erzielen. In der Unfallprävention stehen vor allem die Schulung von Raumkognition und Situationsbewusstsein im Vordergrund. Aktuelle Projekte beschäftigen sich mit der Effektivität von motorischen bzw. kognitiven Interventionen auf die Raumkognition und Situationsbewusstsein auf das Unfallgeschehen bei Grundschulkindern, Arbeitern im landwirtschaftlichen Kontext sowie älteren Menschen. Ziel ist es, zielgruppenspezifischen Fortbildungen basierend auf den gewonnen Erkenntnissen zu entwickeln (Sturzprävention über die Lebensspanne).

Zur Untersuchung dieser Forschungsrichtungen kommt eine Vielzahl unterschiedlicher Untersuchungsmethoden zum Einsatz. Diese umfassen standardisierte motorische Testbatterien zur Überprüfung von typischer vs. gestörter motorischer Entwicklung, standardisierte Paper-Pencil-Verfahren wie auch computergestützter Verfahren zur Erfassung der kognitiven Leistungsfähigkeit (u.a. Flanker, n-back, Neurotracker) sowie neurophysiologische Verfahren (u.a. EEG, fMRT, fNIRS). Eigene Verfahren u.a. zur Überprüfung der motorische-kognitiven Interferenz (Trail-Walking-Test) und der motorischen Repräsentation (Test zur Kontrollierbarkeit von Bewegungsvorstellungen) werden immer weiter entwickelt. Neben den klassischen multivariaten Analysemethoden (u.a. Strukturgleichungsmodelle) nutzen wir ebenso Methoden der Psychophysik (u.a. Signalentdeckungstheorie).