Kognitives training

Die Teilnahme an sportlichen Aktivitäten erfordert einen enormen Aufwand an Zeit, Mühe und körperlicher Anstrengung. Um gute Ergebnisse zu erzielen, brauchen die Athleten Kraft, Schnelligkeit und Leistung und müssen gleichzeitig ein hohes technisches Leistungsniveau aufrechterhalten. Diese Fähigkeiten werden durch körperliches Training auf dem Feld, auf der Rennbahn oder in der Turnhalle entwickelt. Eine zunehmende Zahl von Studien deutet jedoch darauf hin, dass auch das kognitive Training im Sport eine Schlüsselrolle bei der Leistungssteigerung spielen kann.

Von den 1950er Jahren bis heute wurden mehrere Studien durchgeführt, um die funktionelle Organisation des auditorischen und somatosensorischen Nervensystems zu verstehen. Viele Arbeiten haben sich mit dem Konzept der neuronalen Plastizität befasst, mit der Vorstellung, dass sich das Gehirn in jedem Alter zwecks Optimierung laufender Prozesse verändern kann, indem es auf Umstände und neue Reize reagiert. Dr. Michael Merzenich (einer der Pioniere auf diesem Gebiet, US-amerikanischer Neurowissenschaftler an der Universität von Kalifornien in San Francisco - mit dem Microgate seit mehreren Jahren Zusammenarbeit) konnte nachweisen, dass die Plastizität des Gehirns ein physikalischer Prozess ist. Die graue Substanz kann tatsächlich schrumpfen oder sich verdicken, Synapsen können verknüpft und verfeinert oder (im Gegenteil) geschwächt und gehemmt werden. Veränderungen im Gehirn manifestieren sich in unseren Fähigkeiten und können in jedem Alter stimuliert werden. Das Konzept des kognitiven Trainings wurde daher entwickelt, indem man untersucht hat, auf welche Hirnmechanismen man abzielen und wie man sie effektiv ausüben kann: Bis heute gibt es wissenschaftlich erprobte nicht-invasive Lösungen, die spezifisch auf sie wirken können.

Das kognitive Sporttraining befindet sich daher noch in der Entwicklung: Obwohl es bereits seit mehreren Jahren in der Praxis eingesetzt wird, haben mehrere Anwendungen unterschiedliche Grade der Wirksamkeit gezeigt[1]. Das kognitive Sporttraining umfasst eine breite Palette von Übungen, die darauf abzielen, verschiedene Aspekte der sportlichen Leistung nicht nur auf psychologischer Ebene zu verbessern (Beitrag zur Entwicklung von Selbstvertrauen, Motivation, mentaler Stärke, Stressbewältigung und Angst vor Wettkämpfen), sondern auch die technische Kompetenz in verschiedenen Sportsituationen zu verbessern (Link zu agility).

Kognitives Training zielt darauf ab, die Fähigkeiten einer Person durch Hirnstimulation zu erhalten oder zu verbessern, indem es auf die Plastizität des Gehirns einwirkt und die Anzahl der neuronalen Verbindungen erhöht[2]. Es gibt wissenschaftlich strukturierte Programme, die sich auf verschiedene kognitive Bereiche konzentrieren und die Gehirnfunktion verbessern.  Diese Programme trainieren die Ausführung bestimmter spezifischer „geistiger Handlungen“ während einer sportlichen Bewegung. Nach einer Evaluierung des Ausgangsniveaus ist es dank dieser nicht-invasiven und wissenschaftlich erprobten Lösungen möglich, mit Programmen, die an die Fähigkeiten des Einzelnen angepasst werden können, gezielt an den Mechanismen der neuronalen Plastizität zu arbeiten. Nachstehend einige Beispiele.

Dank der Zusammenarbeit mit Prof. Michael Merzenich setzt Microgate seit einigen Jahren auf den BrainHQ-Ansatz (die einzige Gehirn-Trainingsplattform, die auf der Grundlage von 30 Jahren neurowissenschaftlicher Forschung entwickelt wurde). Die vorgeschlagenen Übungen machen Spaß und sind auf den einzelnen Benutzer abgestimmt. Sie sind so konzipiert, dass sie ein nützliches und sinnvolles Training für jeden Sportler und in verschiedenen Bereichen bieten: Aufmerksamkeit, kognitive Geschwindigkeit, Gedächtnis, Sozialverhalten, Orientierung und Intelligenz (siehe Abbildung 1).

Abbildung 1 Zwei Screenshots der BrainHQ-Plattform. Links ist der erste Screenshot einer Doppelentscheidungsübung zur Schulung der Aufmerksamkeit zu sehen. Auf der rechten Seite ist der Screenshot eines Benutzers mit seiner prozentualen Positionierung in jeder Kategorie auf der Grundlage von Daten aus einer Kohorte von Testpersonen seines Alters

Einige dieser Übungen, insbesondere diejenigen im Hinblick auf von kognitive-motorische Fähigkeiten, Reaktivität und Geschicklichkeit, wurden exklusiv in das Witty SEM-System integriert. Der innovative Vorschlag ist daher die Kombination von Koordinationsübungen und Funktionstrainingsübungen wie 90 - 360° Umdrehungen während des Laufs über benutzerdefinierbare Distanzen mit kognitiv-spezifischen Übungen, um das gesamte kognitiv-motorische System integriert zu trainieren (siehe Abbildung 2).

Sehr interessant können auch die motorischen Beurteilungen sein (für die Microgate die Systeme OptoJump und Gyko anbietet), die durch eine kognitive Belastung „gestört“ werden: In diesem Fall spricht man von Dual Tasking (d. h. gleichzeitige Ausführung einer aktiven Bewegung und einer mentalen Aufgabe wie Laufen beim Lösen optischer oder mathematischer Aufgaben). Manche Menschen haben Schwierigkeiten, mit dieser Art von Situation umzugehen, und die Unfähigkeit, eine motorische Aufgabe zu erfüllen, wenn die Aufmerksamkeit durch einen kognitiven Reiz (der im wirklichen Leben durch jeden Ablenkungsfaktor wie Müdigkeit, negative Gedanken, Sehstörungen, ... dargestellt werden kann) angezogen wird, führt zu einem Leistungsabfall und zu einem gefährlichen Zustand für die körperliche Sicherheit. Aus diesem Grund wird es wichtig, durch gezieltes und ständiges Training eine hohe Leistung beim Dual Tasking aufrechtzuerhalten.

Abbildung 2 Testperson, die eine der kognitiven Trainingsübungen in Witty SEM durchführen möchte.

Abbildung 3 Testperson während der Ausführung eines Dual-Tasking-Trainings, das die Lösung einer kognitiven Übung mit WittySEM während des Gehens beinhaltet.

Schon die Ausübung von Sport hat positive Auswirkungen auf die kognitive Funktion, und diese Effekte sind vergleichbar mit den Auswirkungen, die das kognitive Training auf die sportliche Leistung haben kann[3]. Die Ausübung einer Sportart begrenzt den Rückgang der altersbedingten kognitiven Funktion, indem sie sogar dem Verlust von Hirngewebe entgegenwirkt. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass die Aufrechterhaltung eines hohen Fitnessniveaus durch Sport die Effizienz der für das Gedächtnis und die Aufmerksamkeit zuständigen neuronalen Bahnen verbessert. Infolgedessen nehmen Personen, die häufiger an sportlichen Aktivitäten teilnehmen, Umweltreizen viel eher auf und verarbeiten andere Arten von wahrgenommenen Informationen effektiver. Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass Sport fast jeden Aspekt der Gesundheit und der kognitiven Funktion verbessert, so wie kognitives Training fast jeden Aspekt des Sports und/oder des Alltagslebens verbessern kann.

BIBLIOGRAFIE

[1]          C. C. Walton, R. J. Keegan, M. Martin, and H. Hallock, “The Potential Role for Cognitive Training in Sport: More Research Needed,” Front. Psychol., vol. 9, Jul. 2018, doi: 10.3389/fpsyg.2018.01121.

[2]          M. M. Merzenich, T. M. Van Vleet, and M. Nahum, “Brain plasticity-based therapeutics,” Front. Hum. Neurosci., vol. 8, 2014, doi: 10.3389/fnhum.2014.00385.

[3]          F. Gomez-Pinilla and C. Hillman, “The influence of exercise on cognitive abilities,” Compr. Physiol., vol. 3, no. 1, pp. 403–428, Jan. 2013, doi: 10.1002/cphy.c110063.