VL Bewegungswissenschaft 5. Motor Control: Wahrnehmung und Steuerung

Präsentation zum Thema: "VL Bewegungswissenschaft 5. Motor Control: Wahrnehmung und Steuerung"—  Präsentation transkript:

1 VL Bewegungswissenschaft 5. Motor Control: Wahrnehmung und Steuerung

2 Wahrnehmung Steuerung Programm Grundlagen der Sensorik
Sinnesleistungen im Sport Visuelles System Gleichgewichtssystem Antizipation & Automatisation Steuerung Gehirn, Anatomie Bewegungssteuerung Gehirn und Rückenmark Motorische Einheiten Neuromuskuläre Kopplung Bilanz

3 Ein Bewegungs-Paradigma
Motorik Sensorik Umwelt Bewegung ZNS

4 Anatomie

5 Wahrnehmung

6 1. Grundlagen der Sensorik

7 Sensorische Systeme Sensorik: Überblick Visuelles System
Vestibuläres System Somatosensorik Mechanorezeption Propriozeption Thermorezeption Akustisches System Sonstige: Geschmackssinn, Geruchssinn, Durstempfindung, Hungerempfindung, Enterozeption

8 Somatosensorik

9 Organe der Somatosensorik
Kälte- und Wärmerezeptoren (Haut) Druckrezeptoren (Haut) Schmerzrezeptoren Dehnungsrezeptoren (Golgi-Sehnenorgane) Spannungsrezeptoren (Muskelspindeln)

10 Haut mit Organellen

11 Mechanorezeptoren der Haut

12 2. Sinnesleistungen im Sport
Visuelles System

13 Visuelles System Das Auge

14 Visuelles System Okulomotorik

15 Sinnesleistungen im Sport
Visuelles System: Orientierung Antizipation Erfassung von Fremdbewegungen Kontrolle der Eigenbewegung Bewegungsbeurteilung

16 Sinnesleistungen im Sport
Zentrales vs. peripheres Sehen Kontrolle von Mitspieler- und Gegenspieler Synchron-optische Sehanforderungen Räumliches Auflösungsvermögen Zeitliches Auflösungsvermögen

17 Sinnesleistungen im Sport
Räumliches Sehen Entfernungsabschätzung zum Beobachter Abstandsabschätzung zwischen Objekten

18 Sinnesleistungen im Sport
Bewegungssehen Visuelle Wahrnehmung von Bewegung Wahrnehmungsperspektive Dynamische Sehschärfe Afferente vs. Efferente Bewegungswahrnehmung

19 Sinnesleistungen im Sport
A = afferente Bewegungswahrnehmung B = efferent-kontrollierte Bewegungswahrnehmung

20 2. Sinnesleistungen im Sport
Gleichgewicht

21 Bogengänge Vorhof Sinneshärchen
Gleichgewichtssinn Bogengänge Sinneshärchen Dreidimensionale Lage- und Bewegungserfassung Vorhof Statolithen-Körper Beschleunigungserfassung

22 Ohr, grob

23 Vestibularapparat

24 Sinnesleistungen im Sport
„Gleichgewichtsfähigkeit“ Fähigkeit des Menschen, als mehrgliedriges lebendes System, bestimmte Gleichgewichtszustände zu erhalten oder zu erlangen. Physikalisch: Stabiles Gleichgewicht Labiles Gleichgewicht Indifferentes Gleichgewicht

25 Sinnesleistungen im Sport
Unterscheidungsmöglichkeiten in der Mechanik Stabiles Gleichgewicht Labiles Gleichgewicht Indifferentes Gleichgewicht

26 Sinnesleistungen im Sport
Gleichgewichtsanforderungen: Effizientes Verhalten im Alltag Labiler, begrenzter oder sich bewegender Untergrund Drehungen um Längs-, Breiten- und Tiefenachse Während und nach unterschiedlichsten Störungen Bei schnellen Richtungs- und Geschwindigkeitsänderungen In der stützlosen Flugphase

27 Sinnesleistungen im Sport
Besonderheiten im Sport: Schwankungen werden in Kauf genommen (Beispiel Ski) Unzureichende Begriffsbestimmung der Mechanik Überschätzung der Analogie zwischen Bio- und Starrkörpermechanik Spezifische Gleichgewichtsregulation in verschiedenen Bewegungsaufgaben Fähigkeitseigenschaft nicht attestierbar (Olivier)

28 3. Antizipation & Automatisation

29 Sinnesleistungen im Sport
Geschlossene Fertigkeiten Offene Fertigkeiten relativ konstante Umweltbedingungen (closed skills) variable Umweltbedingungen (open skills) Automatisierung Antizipation

30 Antizipation

31 Antizipation Begriffsbestimmung Explizite und implizite Vorwegnahme von Handlungsbedingungen in einer sich dynamisch verändernden Umwelt

32 Beispiel: Hochfrequenzaufnahmen Ball
Antizipation Beispiel: Hochfrequenzaufnahmen Ball

33 Antizipation

34 Automatisation

35 Begriffsbestimmung Automatisation Verminderter kognitiver Aufwand bei der Bewegungsregulation, eine geringere Störanfälligkeit gegenüber Umwelteinflüssen und eine Festigung und Individualisierung des Bewegungsmusters im Zuge des Lernprozesses.

36 Primäre Automatisation
Repertoire funktionaler Koordinationsleistungen, die nicht erlernt werden müssen. Automatismen in den neuronalen Verschaltungen von Muskeln, Sinnesorganen und Teilen des ZNS (Rückenmark, Hirnstamm) ohne Willenseinfluss Entlastung des Bewusstseins und des Arbeitsgedächtnisses durch Reizintensität bestimmt

37 Sekundäre Automatisation
Expropriozeption und Bereitschaftsinnervation Direkte Parameterspezifikation Strukturelle Verlagerung

38 Automatisation Achtung! In der Psychologie wird Automatisation so definiert, dass ein Verhalten automatisiert ist, wenn es durch das gleichzeitige Ausführen eines anderen Verhaltens nicht gestört wird (Doppelaufgabenparadigma!) Dies trifft im Sport nicht zu!

39 Steuerung

40 1. Gehirn, Anatomie

41 Typisch: 10.000 Synapsen je Zelle
Gehirn, Aufbau grob 1,3 kg schwer Ca Nervenzellen Typisch: Synapsen je Zelle Sitz von Bewußtsein und Persönlichkeit Leib-Seele-Problem

42 Gehirn, Aufbau Detail

43 Stammhirn

44 Nervenzellen und Synapsen

45 2. Bewegungssteuerung

46 Gehirn und Rückenmark

47 Bewegungssteuerung

48 Entstehung einer Bewegung
Limbisches System Emotionen, Antrieb, Gedächtnis, Stimmung Hippocampus (Kortex) und Stammhirnstrukturen Assoziations- System Assoziationskortex (Wahr- nehmung, Entscheidung) Bewegungsentschluß, Auswahl Alternativen Obere Mittlere Untere Motorische Ebene Projektions- System Sensomotorischer Kortex, Kleinhirn, Basalganglien, subkortikale Kerne Rohbefehl, Efferenz-kopien, Programme Spinales System Absteigende Bahnen, Inter- und Motoneurone Zentrale Befehle und Verschaltungen Skelett- muskel Muskelfasern, Muskel-spindeln, Golgi-Organe Kontraktionen, Rückkopplungen

49 Pyramidenbahn Kortiko-spinale Neuronen 1 Million Stück 60% aus Motor-Kortex 40% aus Ass.-Kortex Einige aus limb. System Unterwegs: Verschaltungen, Efferenzkopien Leitungsgeschwindigkeit: m/s

50 Rückenmark

51 Motorische Einheiten

52 Motorische Einheiten Mot. Einheit = Motoneuron + die von ihm innervierten Muskelfasern Motoneuron integriert Erregungen Feuert, wenn Schwelle überschritten Alles-oder-nichts-Prinzip Frequenzmoduliert

53 Motorische Endplatten

54 Skelettmuskeln

55 Neuromuskuläre Kopplung

56 g-Spindelneuronen efferent, langsam
Muskelspindel Kernsackfaser g-Spindelneuronen efferent, langsam Kernkettenfaser II-Spindelneuron afferent, langsam Ia-Spindelneuron afferent, schnell

57 Neuromuskuläres Regelsystem
g-Efferenz a-Efferenz Muskelfaser Muskelspindel Rückenmark a Ia-Afferenz Ib-Afferenz Golgi- Sehnenorgan

58 Bilanz

59 Ein Bewegungs-Paradigma
Motorik Sensorik Umwelt Bewegung ZNS

60 Noch ein Bewegungs-Paradigma
Umwelt Bewegung Einzelner Verhaltensakt Sensorik Motorik ZNS