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Samstag, 25.06.2016
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Gehirn speichert Fingerfertigkeit modulweise

Lernen komplexer Bewegungen der Hand erfolgt über spezielle Erinnerungsbausteine

Das Gehirn merkt sich hochkomplexe Bewegungsabläufe der Finger, beispielsweise bei Musikern, auf besondere Weise: Beim Lernen häufig auftretende Muskelbewegungen werden in speziellen Erinnerungsbausteinen gespeichert und können so schneller abgerufen werden. Das zeigt jetzt eine in : „Current Biology“ erscheienen Studie an Musikern.
Erfordert Fingerfertigkeit: Klavier spielen

Erfordert Fingerfertigkeit: Klavier spielen

Eine Beethoven-Sonate auf dem Klavier, geschickte Schnitte und Nähte eines Chirurgen bei einer Operation oder das Tippen eines Textes auf der Tastatur – ausgeprägte Fingerfertigkeit unterscheidet den Menschen von anderen Primaten. Seit vielen Jahren spüren Wissenschaftler deshalb der Frage nach, wie das Gehirn komplexe Bewegungsprozesse kontrolliert und speichert. Um dies zu klären, untersuchten Wissenschaftler um Studienleiter Professor Joseph Claßen, Direktor der Klinik und Poliklinik für Neurologie am Universitätsklinikum Leipzig, zusammen mit Würzburger Kollegen die Handgriffe von 15 ausgebildeten Musikern – neun Geigern und sechs Pianisten.

Hirnstimulation löst Fingerzucken aus


Die Forscher ließen die Probanden auf ihrem Instrument bestimmte Übungsstücke spielen und zeichneten dabei die Griffe der linken Hand auf. Anschließend analysierten sie die einzelnen Bewegungsabläufe bis ins Detail und gliederten sie in Bewegungsmuster. Im zweiten Schritt lösten die Forscher bei den Musikern mithilfe einer am Kopf platzierten Magnetspule spontane Bewegungen der Hand aus. Diese schmerzfreie sogenannte transkranielle Magnetstimulation (TMS) regt bestimmte Verbände von Nervenzellen im Gehirn dazu an, elektrische Impulse zu feuern. Dies führt dazu, dass die Finger der Probanden unwillkürlich zucken.

Bewegungen mit Gemeinsamkeiten werden zusammengefast


Die Analyse dieser spontanen Fingerbewegungen ergab erstaunliche Übereinstimmungen: Es waren Elemente genau jener Muster, die Hände und Finger auch beim Spielen auf dem Instrument vollführen – jedoch in diesem Fall gänzlich unbewusst. Im Gegenversuch mit 17 Nichtmusikern sahen diese Zuckungen zudem anders aus.


Die Erklärung finden die Forscher im jahrelangen Training der schwierigen Bewegungsabläufe mit bis zu 10.000 Übungsstunden: Das Gehirn der Musiker scheint die Gemeinsamkeiten einzelner Bewegungen zu erkennen und beim Üben in Modulen abzuspeichern, so die Forscher der Medizinischen Fakultät Leipzig. Dadurch muss etwa ein Geiger bei der Darbietung eines Stückes nicht jede einzelne Muskelaktivität bewusst planen und abrufen.

„Die Musiker haben die Bewegungsmuster durch das intensive Üben buchstäblich verinnerlicht“, so Claßen. „Bei komplizierten motorischen Aktivitäten spart das Gehirn mit dem Abrufen der Grundmodule sowohl Zeit als auch Energie. Davon profitiert auch die Geschicklichkeit – denn die Musiker können ihre Stücke mit größerer Leichtigkeit, Präzision und Geschmeidigkeit spielen.“
(Universität Leipzig, 22.11.2010 - NPO)