Forschung

Das übergeordnete Ziel der Forschung innerhalb der Abteilung gilt dem Verständnis von Bewegungsabläufen und den zugrundeliegenden neuronalen Mechanismen. Ein besonderer Fokus besteht in der systematischen Untersuchung motorischer Lernprozesse und assoziierter neuronaler Korrelate. Die Interaktion von Gehirn und Verhalten wird nicht nur über die Lebensspanne des Menschen, sondern auch in spezifischen Subpopulationen wie (Leistungs-) Sportlern untersucht.

Dabei sollen folgende bislang nur unzureichend beantwortete Kernfragen näher betrachtet werden:

• Welche neuronalen Mechanismen liegen motorischem Verhalten zu Grunde?
• Wie werden motorische Fertigkeiten erlernt und welche Hirnareale sind dafür verantwortlich?
• Gibt es geschlechtsspezifische und/oder altersabhängige Unterschiede im Hinblick auf lernbedingte Veränderungen des motorischen Systems?
• Mit welchen Mechanismen kompensiert das Gehirn spezifische Bewegungseinschränkungen nach Verletzung oder neurologischer Erkrankung?
• Welche Rolle spielt Expertise beim Zusammenspiel von Gehirn und Verhalten?
• Sind neuronale Korrelate geeignet, die motorische Lernleistung vorherzusagen?

Ein besseres Verständnis dieser Zusammenhänge könnte in naher Zukunft dazu beitragen, sportliche Trainingsprogramme zu optimieren, neue Wege im Bereich der motorischen Rehabilitation einzuschlagen und präventive Maßnahmen bezüglich des Nachlassens motorischer Funktionen im Alter zu entwickeln.

Die angewendeten Methoden der Arbeitsgruppe reichen von Verhaltenstests einfacher und komplexer Bewegungen über moderne bildgebende Methoden (EEG, fNIRS, funktionelle und strukturelle MRT-Untersuchungen) bis hin zu nicht-invasiven Hirnstimulationsverfahren (TMS, tDCS). Durch eine Kombination dieser Methoden ist es möglich, detaillierte Einblicke in die Arbeitsweise des Gehirns bei der Bewegungsausführung oder dem Erlernen einer motorischen Fertigkeit zu erlangen und damit neuartige Erkenntnisse über das Zusammenspiel von Gehirn und Verhalten zu gewinnen.