Projektpartner / Projectpartner Uni Münster

Wer sind wir?

Der Arbeitsbereich Neuromotorik und Training untersucht unter der Leitung von Prof.‘in Claudia Voelcker-Rehage Prozesse und Mechanismen der Motorik und Neurokognition mit dem Ziel Leistung, Training und Lernen zu optimieren. Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Arbeitsbereiches verfügen über verschiedenste berufliche Expertisen in verschiedenen Teildisziplinen der Sportwissenschaft wie Sportmedizin, Trainingswissenschaft, Biomechanik, Sportpsychologie, sowie in der Psychologie, Kognitionswissenschaft, Gesundheitswissenschaften, Orthopädie, Physiotherapie, Biologie, Physiologie oder Physik. Hierdurch ist es uns als Team möglich, Forschungsthemen interdisziplinär zu bearbeiten.

Der Arbeitsbereich beschäftigt sich mit der Interaktion zwischen körperlicher und neurokognitiver Leistung, der Früherkennung kognitiver Verluste und der Wirkung körperlicher Aktivität und Training auf Gehirn, Kognition und Motorik. Ein weiteres Ziel ist die Verlinkung von grundlagenwissenschaftlicher Forschung mit der klinischen Praxis, dem Leistungssport und Aktivitäten des täglichen Lebens. Hierzu entwickeln wir beispielsweise ökologisch valide Paradigmen um Multitasking oder Leistung in realen Szenarien zu untersuchen (z. B. Auto fahren, Straße queren, Beachhandball), führen Programme zur Förderung der Mobilität und der psychischen Gesundheit in Pflegeeinrichtungen durch und evaluieren Interventionsprogramme mit Fokus auf die kognitive Alterung, Hirnmechanismen und Motorik.

Wir nutzen ein breites Methodenspektrum der Bewegungs- und Trainingswissenschaft, der Neurowissenschaft und der Psychologie. Dazu zählen Systeme zur Bewegungsanalyse, Spiroergometrie, bildgebende Verfahren zur Messung der Hirnaktivität (z.B. EEG, fNIRS) sowie virtuelle Realitäten. Unsere Erfahrungen im Bereich Virtual Reality bringen wir auch in das Projekt „Parkinson Vibrating Socks“ ein.

Warum Virtual Reality?

Die Nutzung virtueller Realitäten bietet zahlreiche Möglichkeiten reale Alltagssituationen in einer kontrollierten Umgebung nachzuahmen, was mit herkömmlichen experimentellen Ansätzen oft nicht zu realisieren ist. Somit kann das Verhalten in komplexen oder sogar potentiell gefährlichen Situationen sicher untersucht werden. Beispiele sind das Tippen auf dem Handy während des Autofahrens oder während des Überquerens einer vielbefahrenen Straße.

Virtuelle Realitäten bieten außerdem eine bemerkenswerte Möglichkeit, Experimente mit hoher Präzision und sorgfältiger Kontrolle durchzuführen. In diesen simulierten Umgebungen können wir eine Fülle von Parametern erfassen, darunter die Hirnfunktion und Bewegungsparameter, wie Gangmuster. Im Gegensatz dazu stoßen wir in der realen Welt oft an Grenzen, wenn es darum geht, solch präzise Messungen und umfassende Kontrollen umzusetzen.

Was sind unsere Aufgaben im Projekt?

Im Projekt „Parkinson Vibrating Socks“ nutzen wir unsere VR Systeme, um die Wirksamkeit und Funktionsweise der vibrierenden Socken unter realitäts- und alltagsnahen Bedingungen zu testen. Hierfür steht uns das Gait Real-Time Analysis Interactive Lab, kurz GRAIL, zur Verfügung. Das GRAIL ermöglicht die Untersuchung der menschlichen Bewegung in interaktiven virtuellen Umgebungen mit Echtzeit-Bewegungsanalyse und sofortigem Feedback. Das GRAIL kombiniert eine 2.4 x 5m m große VR-Umgebung (180°) mit einem multifunktionalen Laufband und einem komplexen Kamera- und Kraftmessplattensystem zur Erfassung und Analyse des Gangs. Wir werden zusammen mit unseren Projektpartnern und der Steuerungsgruppe des Projektes verschiedene Szenarien entwickeln, in denen wir den Gang von Parkinson Betroffenen während unterschiedlich komplexer Aufgaben untersuchen. Dabei schauen wir uns unter alltagsnahen Bedingungen an, ob und inwiefern die vibrierenden Socken (vibrotaktiles Cueing) das Einfriere des Ganges (Freezing of Gait) vermeiden oder unterbrechen können. Außerdem verwenden wir neurowissenschaftliche Messverfahren (EEG und fNIRS), um die Neurophysiologie des Freezings und des vibrotaktilen Cueings besser zu verstehen und in den Entwicklungsprozess der vibrierenden Socken einfließen zu lassen.

Neben den wissenschaftlichen Aufgaben im Projekt „Parkinson Vibrating Socks“, leitet der Arbeitsbereich Neuromotorik und Training das Gesamtprojekt und ist für die Verwaltung und Einrichtung einer Kommunikationsstruktur verantwortlich. Über die Webseite und Auftritte auf den sozialen Medien werden wir regelmäßig Updates über den Projektfortschritt geben sowie weiterführende Themen und Blogposts veröffentlichen. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit, Rückmeldungen und Interesse an unserem Projekt.

Wie zijn wij?

De afdeling 'Neuromotorik und Training' onderzoekt onder leiding van Prof. Claudia Voelcker-Rehage processen en mechanismen van motoriek en neurocognitie met als doel prestaties, training en leren te optimaliseren. De medewerkers van de afdeling hebben uiteenlopende professionele expertises in verschillende deelgebieden van de sportwetenschap, zoals sportgeneeskunde, trainingswetenschap, biomechanica, sportpsychologie, evenals psychologie, cognitieve wetenschap, gezondheidswetenschappen, orthopedie, fysiotherapie, biologie, fysiologie of natuurkunde. Hierdoor is ons team in staat om onderzoeksthema's interdisciplinair aan te pakken.

De afdeling richt zich op de interactie tussen fysieke en neurocognitieve prestaties, vroegtijdige opsporing van cognitief verlies en de effecten van lichamelijke activiteit en training op de hersenen, cognitie en motoriek. Een ander doel is om fundamenteel wetenschappelijk onderzoek te verbinden met klinische praktijk, topsport en dagelijkse activiteiten. Hiertoe ontwikkelen we bijvoorbeeld ecologisch geldige paradigma's om multitasking of prestaties in realistische scenario's te onderzoeken (bijvoorbeeld autorijden, een drukke straat oversteken, beachhandbal). We voeren programma's uit ter bevordering van mobiliteit en geestelijke gezondheid in zorginstellingen en evalueren interventieprogramma's met de nadruk op cognitieve veroudering, hersenmechanismen en motoriek.

We maken gebruik van een breed scala aan methoden uit de bewegings- en trainingswetenschap, neurowetenschap en psychologie. Dit omvat bewegingsanalyse systemen, spiro-ergometrie, beeldvormende technieken voor het meten van hersenactiviteit (bijv. EEG, fNIRS), evenals virtuele realiteit. Onze ervaring op het gebied van Virtuele Realiteit wordt ook toegepast in het "Parkinson Vibrating Socks" project.

Waarom Virtuele Realiteit?

Het gebruik van virtuele realiteit biedt talloze mogelijkheden om alledaagse situaties na te bootsen in een gecontroleerde omgeving, wat vaak niet haalbaar is met conventionele experimentele benaderingen. Hierdoor kan het gedrag in complexe of zelfs potentieel gevaarlijke situaties veilig worden onderzocht. Voorbeelden hiervan zijn typen op een mobiele telefoon tijdens het autorijden of tijdens het oversteken van een drukke straat.

Virtuele realiteit biedt ook een opmerkelijke kans om experimenten met hoge precisie en zorgvuldige controle uit te voeren. In deze gesimuleerde omgevingen kunnen we een schat aan parameters vastleggen, waaronder hersenfunctie en bewegingsparameters zoals looppatronen. In tegenstelling hiermee stuiten we in de echte wereld vaak op beperkingen als het gaat om het implementeren van dergelijke nauwkeurige metingen en uitgebreide controles.

Wat zijn onze taken in het project?

In het "Parkinson Vibrating Socks" project gebruiken we onze VR-systemen om de effectiviteit en functionaliteit van de vibrerende sokken te testen onder realistische en alledaagse omstandigheden. Hiervoor hebben we toegang tot het Gait Real-Time Analysis Interactive Lab, kortweg GRAIL. De GRAIL maakt het mogelijk om menselijke beweging te bestuderen in interactieve virtuele omgevingen met realtime bewegingsanalyse en directe feedback. De GRAIL combineert een 2,4 x 5 m grote VR-omgeving (180°) met een multifunctionele loopband en een complex camerasysteem en krachtmeetsysteem voor ganganalyse. Samen met onze projectpartners en de stuurgroep van het project zullen we verschillende scenario's ontwikkelen waarin we het looppatroon van mensen met Parkinson tijdens taken van verschillende complexiteit onderzoeken. We kijken onder realistische omstandigheden of en in hoeverre de vibrerende sokken (vibrotactiele aansturing) het bevriezen van het looppatroon kunnen voorkomen of onderbreken. Daarnaast maken we gebruik van neurologische meetmethoden (EEG en fNIRS) om de neurofysiologie van het bevriezen en vibrotactiele aansturing beter te begrijpen en deze in het ontwikkelingsproces van de vibrerende sokken te integreren.

Naast de wetenschappelijke taken in het "Parkinson Vibrating Socks" project, leidt de afdeling Neuromotoriek en Training het algehele project en is verantwoordelijk voor het opzetten van een communicatiestructuur. Via de website en sociale media zullen we regelmatig updates geven over de voortgang van het project en aanvullende onderwerpen en blogposts publiceren. We kijken uit naar de samenwerking, feedback en interesse in ons project.