Neural correlates of expert visuomotor performance in badminton players

Publikation: Buch/BerichtDissertationsschrift

Abstract

Sportler aus Ball- und Rückschlagsportarten müssen innerhalb kürzester Zeit auf visuelle Informationen in der Umgebung motorisch reagieren. Obwohl bekannt ist, dass Athleten dieser visuomotorisch anspruchsvollen Sportarten schnellere visuomotorische Reaktionszeiten (VMRT) im Vergleich zu Nichtathleten erreichen, sind die zu Grunde liegenden neuronalen Prozesse bislang weitestgehend unbekannt. Diese Studienreihe hatte daher das Ziel, die sensorischen und motorischen neurophysiologischen Korrelate der schnelleren visuomotorischen Reaktion von Athleten zu identifizieren. Insgesamt nahmen 64 Teilnehmer (36 trainierte Badmintonspieler, 28 Kontrollpersonen) an der Untersuchungsreihe teil. In zwei Studien wurden mittels eines 64-Kanal EEG Systems visuell evoziert Potentiale (VEP) als Indikatoren der kortikalen visuellen Wahrnehmungs-/Verarbeitungsgeschwindigkeit in Reaktion auf visuelle Kontrast- (Studie 1 [n=43]) und Bewegungsstimuli (Studie 2 [n=53]) untersucht. Die Identifikation motorischer Prozesse in prä- und supplementär motorischen (Brodmann Areal 6 [BA6]) sowie primär motorischen (BA4) Arealen erfolgte in beiden Studien durch visuomotorische Reaktionstests. Zudem wurden die initiale Muskelaktivierung (EMG onset) sowie die visuomotorische Reaktionszeit (VMRT) identifiziert. Neben den Athleten-Novizen Vergleichen wurden die neuronalen Korrelate der visuomotorischen Reaktionsleistung ebenfalls spezifisch für die Athletengruppe bestimmt (Studie 3 [n=36]). Die Badmintonspieler erreichten in beiden Studien einen schnelleren EMG onset (Studie 1: p<0,001; Studie 2: p<0,001) sowie eine schnellere VMRT (Studie 1: p=0,044; Studie 2: p<0,001). Dies ging mit einer signifikant früheren Aktivierung prä- und supplementär motorischer Areale einher (Studie 1: p=0,015; Studie 2: p=0,009). Im Gegensatz dazu zeigten die Badmintonspieler eine schnellere visuelle Wahrnehmung/Verarbeitung nur in Reaktion auf visuelle Bewegungs- (p=0,002), nicht jedoch Kontraststimuli (p=0,82). Regressionsanalysen konnten für die Reaktion auf Bewegungsstimuli einen signifikanten Zusammenhang zwischen visuellen sowie motorischen Prozessen und EMG onset (r=0,83; p<0,001) sowie VMRT (r=0,77; p<0,001) nachweisen. Innerhalb der Athletengruppe (Studie 3) determinierten visuelle, jedoch nicht motorische Prozesse die visuomotorische Reaktionsleistung (EMG onset: r=0,80; p<0,001; VMRT: r=0,78; p<0,001). Entsprechend des visuellen Anforderungsprofils im Badminton, zeigten die Athleten eine selektiv schnellere Wahrnehmung/Verarbeitung von visuellen Bewegungs-, nicht jedoch Kontraststimuli. Die frühere Aktivierung prä- und supplementär motorischer Areale (BA6) unabhängig von der Stimulusmodalität indiziert hingegen eine unspezifische Verbesserung visuomotorischer Transformationsprozesse innerhalb eines multimodalen sensomotorischen Netzwerks. Neben der Unterscheidung von Athleten und Nichtathleten, determinierten visuelle und motorische Prozesse zudem die visuomotorische Reaktionsleistung. Jedoch können die in den Athleten-Nichtathleten Vergleichen ermittelten Modulationen der neurophysiologischen Funktion von Badmintonspielern nicht zwangsläufig als Determinanten der behavioralen Leistung bei bereits trainierten Athleten betrachtet werden. Die Ergebnisse unterstreichen das Potential neurowissenschaftlicher Methoden für Athleten und Trainer im Rahmen visuomotorischer Leistungsdiagnostik und Individualisierung von Trainingsinhalten. Aktuelle Folgestudien verfolgen daher das Ziel, die Ergebnisse der Studienreihe für die Trainingspraxis im Badminton zu nutzen.
OriginalspracheEnglisch
ErscheinungsortKöln
VerlagDeutsche Sporthochschule Köln
Seitenumfang128
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2017

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