Handbewegungen und Gesten begleiten uns im Alltag: ein nervöses Kratzen am Kinn, jemandem den Weg zeigen oder gestikulieren, um die eigenen Worte zu untermalen. Doch wo entstehen diese Gesten und was zeigen sie über den gesundheitlichen Zustand der Person, die sie ausführt? Lange wurde vermutet, dass alle Gesten aus der Hirnhälfte stammen, in der Sprache entsteht. Neue Erkenntnisse aus der Sensomotorik legen einen anderen Schluss nahe: Gesten können aus beiden Hirnhälften stammen – je nach (funktionaler) Intention. Sind sie besonders komplex, müssen sogar beide Hirnhälften zusammenarbeiten. Ein Experiment liefert neue Erkenntnisse, wo Gesten entstehen, die für das Bewegungslernen und die Therapie von neurologischen Erkrankungen von Bedeutung sein können.

Wenn Dr. Ingo Helmich ein Interview führt, beobachtet er sein Gegenüber genau. Er schaut, wie die Hände positioniert sind und welche Bewegungen wann und mit welcher Hand ausgeführt werden. Gesten und Handbewegungen sind seine Forschungsfaszination. Mit seiner Arbeit am Institut für Bewegungstherapie und bewegungsorientierte Prävention und Rehabilitation möchte er mehr darüber herausfinden, wo Gesten entstehen, was sie über die ausführende Person verraten und wie man diese Erkenntnisse gezielt im Bewegungslernen und in der Therapie einsetzen kann. Um mehr darüber zu verstehen, führt er seit vier Jahren verschiedene Experimente durch. Die Ergebnisse seiner zwei neusten aufeinander aufbauenden Experimente wurden gerade im Paper „Hemispheric specialization for nonverbal gestures depicting motion and space“ in der Fachzeitschrift Brain and Cognition veröffentlicht.

Den Ursprung von Bewegung verstehen

„In dem Paper geht es um die grundsätzliche Frage: Wie entsteht Bewegung und auf welchen kognitiven Konzepten beruht sie. In Kombination mit Gesten ist diese Frage interessant, weil Gesten oft mit Sprache verbunden werden. In der Gestenforschung nimmt man an, dass Gesten in der linken Hemisphäre entstehen. Der Clou ist aber, dass wir unsere Hände unterschiedlich einsetzen. Wie genau, haben wir untersucht“, berichtet Helmich. Bereits bekannt war, dass unterschiedliche kognitive Funktionen, also Handlungen, die deren bewusste Wahrnehmung betreffen, auf die beiden Hirnhälften – auch Hemisphären genannt – aufgeteilt sind. Handbewegungen mit emotionalem Kontext stammen eher aus der rechten Hirnhälfte und werden tendenziell vermehrt mit der linken Hand ausgeführt, Gesten mit pantomimischen Eigenschaften werden eher in der linken Hemisphäre produziert und mit der rechten Hand ausgeführt. Die linke Hirnhälfte steuert also die rechte Hand und umgekehrt. Neuroimaging-Studien konnten zeigen, dass pantomimische und besonders bedeutungsvolle Gesten hingegen nicht nur in einer Hirnhälfte ausgelöst werden, sondern ein gemeinsames Netzwerk aktivieren. Der Reiz zur Bewegung kommt also aus beiden Hirnhälften.

Das Experiment: dreidimensionale kubische Objekte drehen

Um zunächst die Art der Handbewegungen zu identifizieren und später auch Rückschlüsse auf ihren Ursprung im Gehirn herauszufinden, führte Helmich zusammen mit seinen Kolleg*innen zwei aufeinander aufbauende Experimente durch. Jeweils 20 Rechtshänder*innen ohne Vorerkrankung hatten in den Experimenten die Aufgabe, zwei dreidimensionale kubische Objekte, die ihnen über einen Monitor gezeigt wurden, symbolisch in einen identischen Endzustand zu bringen. Um ihren Lösungsweg zu zeigen, durften die Testpersonen nur ihre beiden Hände verwenden und nicht sprechen.

Die rechte Hand führt signifikant häufiger Manipulationen aus

„Im ersten Experiment haben die Proband*innen die Hände immer abgewechselt: Je nachdem, auf welcher Seite das stabile Objekt eingeblendet war, haben sie auf dieser Seite den räumlichen Bezug hergestellt. Beim Experiment mit zwei instabilen Objekten haben sie aufgehört, die Hände abzuwechseln und signifikant häufiger die rechte Hand für die Manipulation genutzt und die linke Hand für den räumlichen Bezug (siehe Bild). Obwohl beide Objekte instabil aussahen, haben sie immer das eine Objekt zu dem anderen gedreht. Damit konnten wir zeigen, dass eine klassische Lateralisierung der Bewegung besteht. Gesten mit Bezug zum Raum entstammen der rechten Hemisphäre, solche mit Bezug zum Objekt der linken Hemisphäre“, erklärt Helmich.

Hilfestellung bei neurologischen Störungen oder beim Bewegungslernen

„Unsere Ergebnisse bestätigen die Annahme, dass Gesten und Handbewegungen unterschiedlich geplant werden und verschiedenen neuronalen Korrelaten unterliegen. Weiß man, dass die rechte Hemisphäre stärker räumlich Prozesse verarbeitet, kann man diese Information zum Beispiel für Aufgaben in der Reha oder aber auch im Sport nutzen. Man kann überlegen, ob man einem Patienten, der nach einer neurologischen Störung davon betroffen ist, bestimmte Handbewegungen nicht mehr richtig ausführen zu können, spezifische Aufgaben gibt und beide Hände unterschiedlich trainiert. Ähnliches ist für die Leistungsoptimierung im Sport möglich“, so Helmich. Relevant ist die Erkenntnis immer dann, wenn im Sport ein Objekt – zum Beispiel ein Schläger – eingesetzt wird. Auch hier können beide Hände unterschiedlich trainiert werden.

Das Ziel: ein Tool zur Diagnose von Gehirnerschütterungen

Langfristig, so erzählt Helmich, möchte er mit seiner Forschung aber nicht nur dazu beitragen, die allgemeine Reha und das Training im Sport zu optimieren, sondern er möchte ein ganz spezifisches Tool entwickeln; ein Tool zur schnelleren und präziseren Diagnose von Gehirnerschütterungen: „Neuste Erkenntnisse legen nahe, dass es sich bei der Gehirnerschütterung um eine Transmissionsstörung handeln könnte, also eine verschlechterte Zusammenarbeit der beiden Hemisphären. Es wird vermutet, dass bei Gehirnerschütterungen die weiße Substanz, die die Nervenfasern ummantelt und die beiden Hemisphären verbindet, betroffen ist. Für Aufgaben wie in unseren Experimenten müssen beide Hemisphären gut zusammenarbeiten. Einen vergleichbaren Test könnte man in Zukunft dafür einsetzen, konkret die Zusammenarbeit der beiden Hemisphären zu überprüfen und so Gehirnerschütterungen präziser zu diagnostizieren.“ Dass Menschen, die bereits eine Gehirnerschütterung hatten, auch spezielle Handbewegungen zeigen, konnte Helmich schon in anderen Experimenten zeigen (Link). Das jetzige Paper ist ein weiterer Schritt zur Entwicklung eines Gehirnerschütterungs-Diagnose-Tools.

Quelle: DSHS – Forschung aktuell / Originalstudie

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Dies ist ein Beitrag aus der Leistungslust.