Veranstaltungsprogramm

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Sitzungsübersicht
Session
AK 11: Neuropsychologie und Kognition im Sport
Zeit:
Freitag, 26.05.2017:
10:20 - 11:40

Chair der Sitzung: Claudia Voelcker-Rehage, TU Chemnitz
Ort: Seminarraum C204
32 Plätze, Fabrikstrasse 8

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Präsentationen

How colours influence speed perception in running

Stijn Mentzel1, Linda Schücker1, Norbert Hagemann2, Bernd Strauss1

1Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Deutschland; 2Universität Kassel, Deutschland

In the last decade, colour research has seen an increase in interest. However, so far most of this research has focused on examining performance related parameters for dominance and aggression in combat- or team sports (Hill & Barton, 2005; Hagemann et al., 2008; Krenn, 2015; Julio et al., 2015). The goal of this study was to examine if these proposed colour-effects are also present in a non-competitive individual sport environment such as running on a treadmill. To observe this, 32 participants (23.81 ± 2.74 years, 15 female, all had at least one year of running experience), were asked to rate the perceived speed of 48 videos (pre-randomised, 20 seconds each) of runners on a treadmill at different speeds (10-16 km/h). In addition, they were asked to rate the performance related parameters: force, posture, dynamics, economics, and fitness, using 7-point Likert-scales. The runner in the video was shown wearing either a red or blue jersey, colour-manipulated to match for color properties, or an unmanipulated grey jersey, as a control condition. No other alterations to the videos were made. Furthermore, a secondary colour association task, a modified stroop task, was added to examine if the individual colour association strength was related to judgments of running performance parameters. The results showed a significant red-effect for perceived speed, indicating that runners depicted in red were perceived as running at higher speeds than runners in blue, F(2, 62) = 16.22, p < .001, ηp2 = .34. No differences were found between red and grey for perceived speed, which could in part be explained by the darker contrast of the unmanipulated grey shirt, which has been shown to influence colour-effects (Little & Hill, 2007). No clear red-effect was found for the other performance related parameters. Finally, the color association task did not show a significant correlation with the running evaluation task. These findings indicate that in situations in which speed must be assessed by a single observer red would be deemed as going faster, this could play a role in speed perception tasks and sports, such as racing or ball sports.


Neurofeedback of hemispheric asymmetry to enhance performance and flow-experience in table-tennis athletes

Sebastian Wolf1, Ellen Brölz1, Martin Hautzinger1, Niels Birbaumer2, Ute Strehl2

1Universität Tübingen, Abteilung für Klinische Psychologie, Deutschland; 2Universitätklinikum Tübingen, Deutschland

Previous studies show that functional hemispheric asymmetry is associated with flow-experience and skilled psycho-motor performance in table tennis athletes (Wolf et al., 2015; Wolf et al., 2014). We hypothesized that an EEG-based neurofeedback training protocol to enhance right- and inhibit left-hemispheric cortical activation enhance flow-experience, hope for success and table tennis performance in young right-handed elite table tennis players. Subjects were randomized to a brain (NFB, n = 12) and muscle activity (BFB, n = 11) feedback group. Both received 36 sessions visual feedback of either T4-T3 alpha asymmetry or of electromyographic (EMG) activity from the trapezius muscle. Flow-experience and performance were measured and electroencephalographic data were recorded during a motor imagery task before and after training (pre- and post-measurements). The present findings suggest significant increases in performance and third-party rated flow-experience over both groups. However, compared to the BFB group, the NFB group did not show significant changes in hemispheric asymmetry, flow-experience and performance. Results are discussed regarding the validity and reliability of T4-T3 asymmetry as a correlate of psychomotor performance or flow-experience and limitations in trainability of EEG alpha asymmetry.


Bewegung und neuronale Plastizität: Ein Balancetraining steigert das Gedächtnis und räumliche Kognition

Kirsten Hötting1, Ann-Kathrin Rogge1, Astrid Zech2, Volker Nagel1, Karsten Hollander1, Klaus-Michael Braumann1, Brigitte Röder1

1Universität Hamburg, Deutschland; 2Friedrich-Schiller-Universität Jena, Deutschland

Regelmäßige körperliche Aktivität kann kognitive Funktionen positiv beeinflussen und das Risiko dementieller Erkrankungen reduzieren. Die meisten Interventionsstudien untersuchten bisher den Einfluss eines Ausdauertrainings auf exekutive Funktionen und Gedächtnis. Die Verbesserung der kardiorespiratorischen Fitness erklärt dabei einen reliablen, allerdings nur relativ geringen Anteil der Varianz kognitiver Variablen (Hötting et al., 2012; Maas et al., 2015). Verbesserungen der kognitiven Leistungsfähigkeit wurden auch nach Trainingsbelastungen wie Tanzen oder komplexen motorischen Anforderungen ohne Steigerung der kardiorespiratorischen Fitness berichtet (Kattenstroth et al., 2013; Voelcker-Rehage et al., 2013). Dem vestibulären System könnte hier eine wichtige Rolle zukommen: die Kodierung von Eigenbewegungen, an denen das vestibuläre System entscheidend beteiligt ist, ist ein Merkmal vieler Bewegungsformen. Verletzungen und Erkrankungen des vestibulären Systems führen zu Beeinträchtigungen in Aufgaben zur räumlichen Kognition, Orientierung und Gedächtnis (Brandt et al., 2005). In der aktuellen Studie wurde untersucht, ob eine Stimulation des vestibulären Systems durch ein situatives Balancetraining diese kognitiven Funktionen positiv beeinflussen kann. Versuchspersonen im Alter von 19-64 Jahren (N = 59) wurden randomisiert einem Balancetraining oder einem Entspannungstraining zugeteilt. Beide Gruppen trainierten zweimal pro Woche über einen Zeitraum von drei Monaten. Neunzehn TeilnehmerInnen des Balancetrainings und 21 TeilnehmerInnen des Entspannungstrainings beendeten die Studie vollständig (n = 19 dropouts). Messungen vor Beginn des Trainings und nach Abschluss des Trainings umfassten die Erhebung der dynamischen Balanceleistung (Stabilometer) und Tests zum Gedächtnis (verbales Paar-Assoziationslernen), räumliche Kognition (mentale Rotation, Perspektivübernahme) und exekutive Funktionen (Stroop-Aufgabe). Zusätzlich wurde zu beiden Zeitpunkten die maximale Sauerstoffaufnahmekapazität (VO2peak) mittels stufenweiser Spiroergometrie bestimmt. Das Balancetraining führte zu einer Steigerung der dynamischen Balanceleistung sowie zu Verbesserungen im Gedächtnis und in der räumlichen Kognition: Nach dem dreimonatigen Training konnten die TeilnehmerInnen des Balancetrainings das Stabiliometer signifikant länger in der Waagerechten halten und erzielten signifikant höhere Testwerte im Paar-Assoziationslernen sowie in Tests zur räumlichen Kognition im Vergleich zu TeilnehmerInnen des Entspannungstrainings. Es zeigten sich keine Effekte des Balancetrainings auf exekutive Funktionen. In keiner Trainingsgruppe kam es zu einem signifikanten Anstieg der kardiorespiratorischen Fitness. Die Ergebnisse zeigen, dass auch ein kontrolliertes Balancetraining, welches zu keiner Veränderung der kardiorespiratorischen Fitness führt, kognitive Funktionen steigern kann. Insbesondere profitieren Gedächtnisleistungen und räumliche Kognition. Möglicherweise ist die Aktivierung des vestibulären Systems hier ein entscheidender Mechanismus: Eingänge des vestibulären Systems projizieren in den Hippocampus und parietale Hirnarealen, die für das Gedächtnis und räumliche Kognition essentiell sind. Aus einer Anwendungsperspektive heraus stellen Balancetrainings damit eine interessante Alternative für Zielgruppen dar, die aus gesundheitlichen Gründen kein Ausdauertraining absolvieren können.


Zusammenhang zwischen dem Automatisierungsgrad einer visuomotorischen Koordinationsaufgabe und der Hämodynamik im präfrontalen Kortex

Svenja Langner, Christine Stucke

Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Deutschland

Der Erwerb von motorischen Fertigkeiten führt u. a. zur Aktivierung des präfrontalen Kortex (PFC) (Jenkins et al., 1994). Je mehr eine Bewegungsaufgabe geübt und automatisiert wird, desto weniger wird der PFC bei der Ausführung einbezogen (Dietrich, 2003). Bereits Leff und Kollegen (2007) konnten mittels funktioneller Nahinfrarot-Spektroskopie (fNIRS) nachweisen, dass Chirurgen mit einem hohen Fertigkeitsniveau während einer chirurgischen Aufgabe deutlich geringere Fluktuationen in ihren präfrontalen Aktivierungsmustern aufweisen als Medizinstudenten. In der vorliegenden Pilotstudie wurde geprüft, welche Veränderungen in der Hämodynamik des PFC während des Lernverlaufs einer visuomotorischen Koordinationsaufgabe auftreten. Zur Darstellung eines motorischen Lernprozesses wurde der 2HAND des Wiener Testsystems (SCHUHFRIED GmbH) von vier weiblichen Probanden (32,53 ± 14,91 Jahre) in neun Sitzungen à 30 Versuchen durchgeführt. Die Kurvenverläufe der Testergebnisse (Dauer des Versuchs, Anzahl und Dauer der Fehler pro Versuch) konnten mittels eines kubischen Modells (Regression) angepasst werden. Die Wendepunkte der Regressionskurven dienten als Übergang von der Übungs- zur Automatisierungsphase. Während des Testverlaufs erfolgte eine Erfassung der Durchblutungsrate im PFC mittels Hämoenzephalographie (HEG) mit einer Applikation der HEG-Sensoren (MediTECH) über Fp1 (HEG1) und Fp2 (HEG2). Es wurde überprüft, inwieweit sich die Aktivität des PFC zwischen Übungs- und Automatisierungsphase der Bewegungsaufgabe hemisphärenspezifisch unterscheidet. Die Testergebnisse des 2HAND ergaben interindividuelle Unterschiede in den Lernstrategien. Bei drei Probandinnen zeigten die Regressionskurven den Automatisierungsprozess durch eine Verkürzung der Bearbeitungsdauer (R² = .732 bis .819), bei einer Probandin äußerte sich dies über die Verringerung der Anzahl und Dauer der Fehler (R² = .883). Die HEG-Verläufe weisen in der Automatisierungsphase bei allen Probandinnen eine Abnahme des HEG-Rohwertes sowie der Streuung auf. Dabei treten unterschiedliche hemisphärenspezifische Effekte auf. Zwei Probandinnen zeigten abnehmende Fluktuationen in beiden Hemisphären, bei den anderen Probandinnen konnte dieser Effekt entweder nur in der linken bzw. rechten Hemisphäre nachgewiesen werden. Generell zeigen alle Individuen höhere Durchblutungsraten im rechten PFC als im linken. Die vorliegende Untersuchung bestätigt bisherige Erkenntnisse, dass sich motorische Lernprozesse durch die hämodynamische Aktivität im PFC abbilden lassen. Die höhere Aktivität des rechten PFC könnte mit der visuell-räumlichen Aufgabenspezifik zusammenhängen (vgl. Birbaumer & Schmidt, 2010). Die mit zunehmender Automatisierung verringerte hämodynamische Aktivität geht mit einer effizienteren Bewegungsausführung einher. Durch Störgrößen, wie die Veränderung der Bewegungsaufgabe oder Druck in einer Wettkampfsituation, würde es zu einer erhöhten PFC-Aktivität und somit zu schlechteren Leistungen der Bewegungsausführung kommen (vgl. Dietrich & Audiffren, 2011).



 
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