Das Gait-Realtime-Analysis-Interactive-Lab ist ein Forschungsgroßgerät zur Untersuchung der menschlichen Lokomotion in einer interaktiven virtuellen Umgebung mit Echtzeit-Bewegungsanalyse und Online-Feedback. Das GRAIL besteht aus einer 180° projektionsbasierten VR-Umgebung mit Surround-Audiosystem, in welche ein multifunktionales Laufband mit integrierten Kraftmessplatten implementiert und mit der VR synchronisiert ist. Komplementiert wird das Gerät von einem komplexen, raum-zeitlich hochauflösenden Bewegungsanalysesystem mit 10 Spezial-Infrarotkameras und einer kabellosen Elektromyographie zur mobilen Messung von Muskelaktivitätsmustern. Das Bewegungsanalysesystem sowie die Kraftmessplatten stellen die Schnittstelle zu Interaktion der Versuchspersonen mit der VR und dem Laufband dar (z.B. self-paced mode).
Das Bewegungslabor OpenLab hat innerhalb des Instituts für Sportwissenschaft eine besondere Aufgabe in der experimentell-wissenschaftlichen Ausbildung und Unterstützung von Doktoranden, so wie Master- und Bachelorstudenten. Dies betrifft insbesondere Studenten der teilnehmenden Arbeitsbereiche Bewegungswissenschaft, Neuromotorik & Training, Psychologie, Sozialwissenschaft.
Die Bildungsmission des Labors liegt in der wissenschaftlichen Bildung, der praktischen Bekanntmachung der Studenten mit wissenschaftlichen Methoden und modernen experimentellen Techniken.
Zudem geht es um die Förderung selbstständigen Denkens, dem Umgang mit Computerprogrammen zur Steuerung und Auswertung von Experimenten, so wie eigenständiges Programmieren.
Die Elektroenzephalografie ist eine nicht-invasive Methode zur Messung der elektrophysiologischen Aktivität von Neuronen im menschlichen Kortex. Mittels an der Kopfhaut angebrachten Elektroden können die elektrischen Signale von Neuronenverbänden an der Kopfoberfläche registriert werden und lieferen Aufschluss über die neuronale Aktivtät im Kortex. System:
Brain Products GmbH, Gilching, Germany
- LiveAmp 64 (mobiles 64-Kanal-System mit aktiven Elektroden)
- actiChamp 64 (stationäres 64-Kanal-System mit aktiven Elektroden)
Der Fahrsimulator bietet die Möglichkeit komplexes Verhalten in einer alltagsnahen, virtuellen Umgebung zu untersuchen. Während die Probanden durch eine ländliche Umgebung fahren bewältigen sie verschiedene, geistig anspruchsvolle Aufgaben während des Fahrens. Dabei werden die Effekte auf unterschiedliche Maße des Fahrverhaltens untersucht, wie zum Beispiel das Spurhalten oder die Geschwindigkeitskontrolle.
System:
Carnetsoft version 8.0
Groningen
The Netherlands
Die transkranielle Stromstimulation ist ein nicht-invasives Verfahren zur Hirnstimulation. Bei diesem Verfahren wird ein schwacher Strom an der Kopfhaut platzierten Elektroden auf den darunter liegenden Kortex appliziert. Der erzeugte Stromfluss und das damit einher gehende elektrische Feld führt zur Modulation der kortikalen Aktivität und kann unter Umständen auch tieferliegende Hirnstrukturen beeinflussen. Die tCS wird weitergehend unterteilt nach ihrer Applikationsart in die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS), transkranielle Wechselstromstimulation (tACS), und transkranielle Rauschstimulation (tRNS).
Die funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) ist ein nicht-invasives, bildgebendes Verfahren zur Untersuchung der Arbeitsweise des Gehirns. Mittels Leuchtdioden wird Infrarotlicht in das Hirngewebe unter der Kopfoberfläche eingestrahlt und dessen Reflexion durch hochsensible Sensoren erfasst. Dabei werden Veränderungen des Sauerstoffverbrauchs in den entsprechenden Hirnarealen gemessen, wodurch Rückschlüsse auf die Aktivität dieser Areale während der Bearbeitung verschiedener Aufgaben gezogen können.
System: NIRSport2
NIRX Medical Technologies, Glen Head, NY
Das Vicon System ist ein passives System zur Aufzeichnung und Analyse von Bewegungen. Kameras senden Infratorlicht aus. Dieses Infrarotlicht wird von reflektierenden Markern, welche an bestimmte Körperpunkte einer Versuchspersonen geklebt sind, zurück in die Kameras geworfen. Durch die Verwendung einer Vielzahl von Kameras, kann die 3-dimensiolane Lage der einzelnen Reflektoren im Raum bestimmt werden.
Unser Labor ist mit insgesamt 10 Kameras ausgestattet. In der Auswertung können dann beispielsweise die Trajektorien einzelner Gliedmaßen, Geschwindigkeiten oder auch Winkel bestimmter Gelenke während der Bewegungsausführung bestimmt werden.
System:
Das Optogait ist ein System für die instrumentalisierte Ganganalyse. Infolge neurologischer oder orthopädischer Störungen, aber auch im fortgeschrittenen Alter treten häufig Veränderungen im Gangbild auf, wie z.B. eine Verkürzung der Schrittlänge oder Verlängerung der Standphase.
Mit dem Optogait können raum-zeitliche Parameter des Schrittbildes präzise quantifiziert werden und so für die Diagnostik oder Überprüfung therapeutischer Interventionen genutzt werden. Darüber hinaus kann das System auch zur Überprüfung leistungsrelevanter Parameter im Sport, zum Beispiel zur Erfassung der Schnelligkeit eingesetzt eingesetzt werden.
Laktat als Stoffwechselprodukt des Körpers ist in geringen Mengen immer im Blut vorhanden. Die Konzentration bei Belastung kann jedoch erheblich steigen und dient in der Leistungsdiagnostik als valider Parameter.
Die Laktatkonzentration wird im Kapillarblut (Ohrläppchen) gemessen und kann anhand ihrer spezifischen Kinetik Auskunft über die körperliche Fitness und verschiedene Intensitätsstufen zur Trainingssteuerung für den Probanden liefern.
System:
Biosen C-Line, EKF Diagnostics, Barleben, Deutschland
NeuroTracker ist eine Softwareanwendung, welche auf einem 3D TV-System oder Bildschirm durchführbar ist. Das Programm beinhaltet eine Darstellung eines schwarzen 3D Raumes, wenn das Subjekt eine entsprechende 3D Brille trägt. In dem Raum bewegen sich 8 Bälle in verschiedenen Geschwindigkeiten. Der Proband hat die Aufgabe sich eine spezifische Anzahl der Bälle zu merken und am Ende der Bewegung der Bälle, die neue Position zu benennen. Benutzt wird NeuroTracker vor allem, um die kognitiven Leistungen eines Athleten im Sport zu verbessern. Die selektive Aufmerksamkeit, Wahrnehmung und Entscheidungsfindung sollen mit diesem Programm diagnostiziert und trainiert werden.
System: NeuroTracker Pro Software
Neurotracker, Montreal/Kanada
3D-Brillen &3D TV Samsung, Seoul/Südkorea
Mit diesem Messplatz für die Atemgas-Analyse in Ruhe und unter Belastung erhält man in Kombination mit einem 12 Kanal-EKG und Ergometer eine umfassende kardiopulmonale Funktions- und Leistungsdiagnostik. Amperometrisch arbeitende Festkörperelektrolytsensoren mit extrem schneller Reaktionszeit garantieren präzise spiroergometrische Messungen und eine lange Lebensdauer. Für die Leistungsdiagnostik können so relevante Parameter zur Trainingssteuerung erhoben werden.
Das Fahrradergometer ist ein Testsystem, welches in der Bauart einem Fahrrad ähnelt, aber stationär verweilt. Nützlich sind diese nicht nur im Training, sondern dank der problemlosen Leistungseinstellungen auch im Labor. Der Corival cpet von LODE lässt sich in Belastungsstufen von 7 – 1000 Watt drehzahlunabhängig einstellen. Das Ergometer bietet die Möglichkeit Leistungsdiagnostiken spezifisch für Radsportler oder z. B. Personen, die infolge von Verletzung nicht auf einem Laufband laufen können, durchzuführen.
Mit dem SmarTracks-System der Firma Humotion können Athleten verschiedenster Sportarten professionelle Leistungsdiagnosen erhalten. Eine in einem textilen Gurt integrierte Sensorelektronik wird in Kombination mit Magnetschranken verwendet. Eine Testung lässt auf die Sprintfähigkeit, Wendigkeit, Ausdauer, Sprungkraft und zyklische Aktionsfähigkeit z.B. bei Tappings eines Athleten schließen.
"Tapping“ beschreibt einen Teil der Leistungsdiagnose, bei welchem die Anzahl der Bodenkontakte der Füße in einem definierten Zeitfenster gemessen werden. Die Fähigkeit des Körpers, schnelle, rhythmische Bewegungen zu produzieren, kann dadurch erfasst werden. Das Tapping-Messsystem besteht aus einer Bodenplatte mit zwei separaten Kontaktpunkten, um beide Füße einzeln messen zu können. Zusätzlich erlaubt das System Sprungparameter zu erfassen.
System:
Tapping-Testgerät, Sportservice Voß, Doberschütz, Deutschland
Das Herzfrequenz Monitoring Team System der Firma acentas®, liefert exakte Messungen der Herzfrequenz in einer Gruppe von bis zu 40 Sportlern gleichzeitig. Mittels Brustgurt wird hierbei die Herzfrequenz anhand der elektrischen Impulse des Herzens abgeleitet und an ein PC-System übertragen.
Die Software gibt zudem die Herzfrequenzvariabilität (HRV, heart rate variability) aus und erlaubt so Aufschlüsse über das autonome Nervensystem.
GPS-Tracker finden vielseitige Anwendungen in der Leistungsdiagnostik. Fortgeschrittene Datenerfassungssysteme erkennen nicht nur die Positionen eines Probanden, sondern können Daten bezüglich der Geschwindigkeit, Laufdistanz, häufige Positionen darstellen. Die „Team Box“ der Marke Tracktics® ermöglicht diese Messungen. Mithilfe der erhobenen Daten, welche vor allem innerhalb verschiedener Mannschaftssportarten Anwendung finden, können Spielstrategie und Training angepasst werden.
System:
Team Box, Tracktics, Frankfurt am Main, Deutschland
