Skip to main content

2020 | OriginalPaper | Buchkapitel

4. Neurokognition und Bewegung

verfasst von : Claudia Voelcker-Rehage, Dieter F. Kutz

Erschienen in: Sportpsychologie

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Zusammenfassung

Dieses Kapitel gibt einen Überblick über die Neurophysiologie von Bewegung und Lernen. Hierzu werden zunächst die motorischen Systeme, die an der Planung, Ausführung und Kontrolle einer Bewegung beteiligt sind, vorgestellt. Es folgt eine Betrachtung der Besonderheiten der Hirnanatomie und -funktionen in verschiedenen Altersbereichen, insbesondere im Kindes- und Jugendalter und im Seniorenalter. Als Nächstes werden die zentralen neurobiologischen Lernformen sowie funktionelle und strukturelle Änderungen des Gehirns, die mit dem motorischen Lernen einhergehen, zusammengefasst. Anschließend wird der Wissenstand zur Wirkung körperlicher Aktivität auf die Kognition vorgestellt und es werden hierzu verhaltenswissenschaftliche und neurophysiologische Befunde sowie akute und chronische Wirkungen von Aktivität berücksichtigt. Den Abschluss des Kapitels bildet der Themenbereich Dual- bzw. Multitasking.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
Zurück zum Zitat Baddeley, A. D. (1986). Working memory. Oxford: Oxford Clarendon Press. Baddeley, A. D. (1986). Working memory. Oxford: Oxford Clarendon Press.
Zurück zum Zitat Baddeley, A. D. (1996). The concept of working memory. In S. Gathercole (Hrsg.), Models of short-term memory (S. 1–28). Hillsdale: Erlbaum. Baddeley, A. D. (1996). The concept of working memory. In S. Gathercole (Hrsg.), Models of short-term memory (S. 1–28). Hillsdale: Erlbaum.
Zurück zum Zitat Barella, L. A., Etnier, J. L., & Chang, Y. K. (2010). The immediate and delayed effects of an acute bout of exercise on cognitive performance of healthy older adults. Journal of Aging and Physical Activity, 18(1), 87–98.CrossRefPubMed Barella, L. A., Etnier, J. L., & Chang, Y. K. (2010). The immediate and delayed effects of an acute bout of exercise on cognitive performance of healthy older adults. Journal of Aging and Physical Activity, 18(1), 87–98.CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Bauswein, E., & Fromm, C. (1992). Activity in the precentral motor areas after presentation of targets for delayed reaching movements varies with the initial arm position. European Journal of Neuroscience, 4(12), 1407–1410.CrossRef Bauswein, E., & Fromm, C. (1992). Activity in the precentral motor areas after presentation of targets for delayed reaching movements varies with the initial arm position. European Journal of Neuroscience, 4(12), 1407–1410.CrossRef
Zurück zum Zitat Bear, M. F., Connors, B. W., & Paradiso, M. A. (2007). Neurowissenschaften. Berlin: Springer. Bear, M. F., Connors, B. W., & Paradiso, M. A. (2007). Neurowissenschaften. Berlin: Springer.
Zurück zum Zitat Blanksby, B. A., Parker, H. E., Bradley, S., & Ong, V. (1995). Children’s readiness for learning front crawl swimming. Australian Journal of Science and Medicine in Sport, 27(2), 34–37.PubMed Blanksby, B. A., Parker, H. E., Bradley, S., & Ong, V. (1995). Children’s readiness for learning front crawl swimming. Australian Journal of Science and Medicine in Sport, 27(2), 34–37.PubMed
Zurück zum Zitat Brodmann, K. (1909). Vergleichende Lokalisationslehre der Grosshirnrinde in Ihren Prinzipien Dargestellt auf Grund des Zellenbaues. Leipzig: Barth. Brodmann, K. (1909). Vergleichende Lokalisationslehre der Grosshirnrinde in Ihren Prinzipien Dargestellt auf Grund des Zellenbaues. Leipzig: Barth.
Zurück zum Zitat Brookings, J., & Damos, D. (1991). Individual differences in multiple task performance. In D. Damos (Hrsg.), Multiple task performance (S. 363–385). London: Wiley. Brookings, J., & Damos, D. (1991). Individual differences in multiple task performance. In D. Damos (Hrsg.), Multiple task performance (S. 363–385). London: Wiley.
Zurück zum Zitat Budde, H., et al. (2008). “Acute coordinative exercise improves attentional performance in adolescents.” Neuroscience Letters 441, 219–223. Budde, H., et al. (2008). “Acute coordinative exercise improves attentional performance in adolescents.” Neuroscience Letters 441, 219–223.
Zurück zum Zitat Cabeza, R. (2002). Hemispheric asymmetry reduction in older adults: The HAROLD model. Psychology and Aging, 17(1), 85–100.CrossRefPubMed Cabeza, R. (2002). Hemispheric asymmetry reduction in older adults: The HAROLD model. Psychology and Aging, 17(1), 85–100.CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Chaddock, L., Erickson, K. I., Prakash, R. S., Kim, J. S., Voss, M. W., Vanpatter, M., et al. (2010a). A neuroimaging investigation of the association between aerobic fitness, hippocampal volume, and memory performance in preadolescent children. Brain Research, 1358, 172–183.CrossRefPubMedPubMedCentral Chaddock, L., Erickson, K. I., Prakash, R. S., Kim, J. S., Voss, M. W., Vanpatter, M., et al. (2010a). A neuroimaging investigation of the association between aerobic fitness, hippocampal volume, and memory performance in preadolescent children. Brain Research, 1358, 172–183.CrossRefPubMedPubMedCentral
Zurück zum Zitat Chaddock, L., Erickson, K. I., Prakash, R. S., VanPatter, M., Voss, M. W., Pontifex, M. B., et al. (2010b). Basal ganglia volume is associated with aerobic fitness in preadolescent children. Developmental Neuroscience, 32(3), 249–256.CrossRefPubMedPubMedCentral Chaddock, L., Erickson, K. I., Prakash, R. S., VanPatter, M., Voss, M. W., Pontifex, M. B., et al. (2010b). Basal ganglia volume is associated with aerobic fitness in preadolescent children. Developmental Neuroscience, 32(3), 249–256.CrossRefPubMedPubMedCentral
Zurück zum Zitat Chaddock, L., Hillman, C. H., Pontifex, M. B., Johnson, C. R., Raine, L. B., & Kramer, A. F. (2012). Childhood aerobic fitness predicts cognitive performance one year later. Journal of Sports Sciences, 30(5), 421–430.CrossRefPubMed Chaddock, L., Hillman, C. H., Pontifex, M. B., Johnson, C. R., Raine, L. B., & Kramer, A. F. (2012). Childhood aerobic fitness predicts cognitive performance one year later. Journal of Sports Sciences, 30(5), 421–430.CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Colcombe, S. J., Erickson, K. I., Raz, N., Webb, A. G., Cohen, N. J., McAuley, E., & Kramer, A. F. (2003). Aerobic fitness reduces brain tissue loss in aging humans. Journals of Gerontology. Series A, Biological Sciences and Medical Sciences, 58(2), 176–180.CrossRef Colcombe, S. J., Erickson, K. I., Raz, N., Webb, A. G., Cohen, N. J., McAuley, E., & Kramer, A. F. (2003). Aerobic fitness reduces brain tissue loss in aging humans. Journals of Gerontology. Series A, Biological Sciences and Medical Sciences, 58(2), 176–180.CrossRef
Zurück zum Zitat Deetjen, P., Speckmann, E.-J., & Hescheler, J. (2005). Physiologie (4. Aufl.). München: Urban & Fischer. Deetjen, P., Speckmann, E.-J., & Hescheler, J. (2005). Physiologie (4. Aufl.). München: Urban & Fischer.
Zurück zum Zitat Drollette, E. S., Scudder, M. R., Raine, L. B., Moore, R. D., Saliba, B. J., Pontifex, M. B., & Hillman, C. H. (2014). Acute exercise facilitates brain function and cognition in children who need it most: An ERP study of individual differences in inhibitory control capacity. Developmental Cognitive Neuroscience, 7, 53–64. https://doi.org/10.1016/j.dcn.2013.11.001.CrossRefPubMed Drollette, E. S., Scudder, M. R., Raine, L. B., Moore, R. D., Saliba, B. J., Pontifex, M. B., & Hillman, C. H. (2014). Acute exercise facilitates brain function and cognition in children who need it most: An ERP study of individual differences in inhibitory control capacity. Developmental Cognitive Neuroscience, 7, 53–64. https://​doi.​org/​10.​1016/​j.​dcn.​2013.​11.​001.CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Ghez, C., & Gordon, J. (1996). Einführung in die Motorik. In E. Kandel, J. Schwartz, & T. Jessel (Hrsg.), Neurowissenschaften (S. 499–511). Heidelberg: Spektrum. Ghez, C., & Gordon, J. (1996). Einführung in die Motorik. In E. Kandel, J. Schwartz, & T. Jessel (Hrsg.), Neurowissenschaften (S. 499–511). Heidelberg: Spektrum.
Zurück zum Zitat Haug, H. (1986). History of neuromorphometry. Journal of Neuroscience Methods, 18(1–2), 1–17.CrossRefPubMed Haug, H. (1986). History of neuromorphometry. Journal of Neuroscience Methods, 18(1–2), 1–17.CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Kahneman, D. (1973). Attention and effort. Englewood Cliffs: Prentice-Hall. Kahneman, D. (1973). Attention and effort. Englewood Cliffs: Prentice-Hall.
Zurück zum Zitat Kamijo, K. (2009). Effects of acute exercise on event-related brain potentials. Enhancing cognitive functioning and brain plasticity (S. 111–132). Champaign: Human Kinetics. Kamijo, K. (2009). Effects of acute exercise on event-related brain potentials. Enhancing cognitive functioning and brain plasticity (S. 111–132). Champaign: Human Kinetics.
Zurück zum Zitat Klingberg, T. (1998). Concurrent performance of two working memory tasks: Potential mechanisms of interference. Cerebral Cortex, 8(7), 593–601.CrossRefPubMed Klingberg, T. (1998). Concurrent performance of two working memory tasks: Potential mechanisms of interference. Cerebral Cortex, 8(7), 593–601.CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Li, K. Z., & Lindenberger, U. (2002). Relations between aging sensory/sensorimotor and cognitive functions. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 26(7), 777–783.CrossRef Li, K. Z., & Lindenberger, U. (2002). Relations between aging sensory/sensorimotor and cognitive functions. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 26(7), 777–783.CrossRef
Zurück zum Zitat Magnie, M. N., Bermon, S., Martin, F., Madany-Lounis, M., Suisse, G., Muhammad, W., & Dolisi, C. (2000). P300, N400, aerobic fitness, and maximal aerobic exercise. Psychophysiology, 37(3), 369–377.CrossRefPubMed Magnie, M. N., Bermon, S., Martin, F., Madany-Lounis, M., Suisse, G., Muhammad, W., & Dolisi, C. (2000). P300, N400, aerobic fitness, and maximal aerobic exercise. Psychophysiology, 37(3), 369–377.CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Matelli, M., & Luppino, G. (1992). Anatomo-functional parcellation of the agranular frontal cortex. In R. Caminiti, P. B. Johnson, & Y. Burnod (Hrsg.), Control of arm movement in space: Neurophysiological and computational approaches (S. 85–101). Berlin: Springer-Verlag.CrossRef Matelli, M., & Luppino, G. (1992). Anatomo-functional parcellation of the agranular frontal cortex. In R. Caminiti, P. B. Johnson, & Y. Burnod (Hrsg.), Control of arm movement in space: Neurophysiological and computational approaches (S. 85–101). Berlin: Springer-Verlag.CrossRef
Zurück zum Zitat Matelli, M., & Luppino, G. (2004). Architectonics of the primates cortex: Usefulness and limits. Cortex, 40(1), 209–210.CrossRefPubMed Matelli, M., & Luppino, G. (2004). Architectonics of the primates cortex: Usefulness and limits. Cortex, 40(1), 209–210.CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Nakamura, Y., Nishimoto, K., Akamatu, M., Takahashi, M., & Maruyama, A. (1999). The effect of jogging on P300 event related potentials. Electromyography and Clinical Neurophysiology, 39(2), 71–74.PubMed Nakamura, Y., Nishimoto, K., Akamatu, M., Takahashi, M., & Maruyama, A. (1999). The effect of jogging on P300 event related potentials. Electromyography and Clinical Neurophysiology, 39(2), 71–74.PubMed
Zurück zum Zitat Norman, D., & Shallice, T. (1986). Attention to action: Willed and automatic control of behavior. In R. Davidson, R. Schwartz, & D. Shapiro (Hrsg.), Consciousness and self-regulation: Advances in research and theory IV (S. 1–18). New York, Springer US. Norman, D., & Shallice, T. (1986). Attention to action: Willed and automatic control of behavior. In R. Davidson, R. Schwartz, & D. Shapiro (Hrsg.), Consciousness and self-regulation: Advances in research and theory IV (S. 1–18). New York, Springer US.
Zurück zum Zitat Parker, H. E., & Blanksby, B. A. (1997). Starting age and aquatic skill learning in young children: Mastery of prerequisite water confidence and basic aquatic locomotion skills. Australian Journal of Science and Medicine in Sport, 29(3), 83–87.PubMed Parker, H. E., & Blanksby, B. A. (1997). Starting age and aquatic skill learning in young children: Mastery of prerequisite water confidence and basic aquatic locomotion skills. Australian Journal of Science and Medicine in Sport, 29(3), 83–87.PubMed
Zurück zum Zitat Rolando, L. (1828). Saggio sopra la vera struttura del cervello dell’uomo e degli animali e sopra le funzioni del sistema nervoso (2. Aufl.). Torino: Giunti. (Erstveröffentlichung 1809). Rolando, L. (1828). Saggio sopra la vera struttura del cervello dell’uomo e degli animali e sopra le funzioni del sistema nervoso (2. Aufl.). Torino: Giunti. (Erstveröffentlichung 1809).
Zurück zum Zitat Scangos, K. W., Aronberg, R., & Stuphorn, V. (2013). Performance monitoring by presupplementary and supplementary motor area during an arm movement countermanding task. Journal of Neurophysiology, 109, 1928–1939.CrossRefPubMedPubMedCentral Scangos, K. W., Aronberg, R., & Stuphorn, V. (2013). Performance monitoring by presupplementary and supplementary motor area during an arm movement countermanding task. Journal of Neurophysiology, 109, 1928–1939.CrossRefPubMedPubMedCentral
Zurück zum Zitat Schmahmann, J. D. (1997). The Cerebellum and Cognition. San Diego: Academic. Schmahmann, J. D. (1997). The Cerebellum and Cognition. San Diego: Academic.
Zurück zum Zitat Schultz, W., Dayan, P., & Montague, P. R. (1997). A neural substrate of prediction and reward. Science, 275, 1593–1599.CrossRefPubMed Schultz, W., Dayan, P., & Montague, P. R. (1997). A neural substrate of prediction and reward. Science, 275, 1593–1599.CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Stephan, K. E., Friston, K. J. (2009). Functional connectivity. In Squire, L R. (Hrsg.), Encyclopedia of Neuroscience (S. 391–397). New York: Elsevier. Stephan, K. E., Friston, K. J. (2009). Functional connectivity. In Squire, L R. (Hrsg.), Encyclopedia of Neuroscience (S. 391–397). New York: Elsevier.
Zurück zum Zitat Szameitat, A. J., et al. (2011). „How to test for dual-task-specific effects in brain imaging studies: An evaluation of potential analysis methods.“ NeuroImage 54(3), 1765–1773. Szameitat, A. J., et al. (2011). „How to test for dual-task-specific effects in brain imaging studies: An evaluation of potential analysis methods.“ NeuroImage 54(3), 1765–1773.
Zurück zum Zitat Timmann-Braun, D., & Maschke, M. (2003). Das Kleinhirn ganz groß: Über den wichtigsten Zuarbeiter des Großhirns. Essener Unikate, 22, 18–29. Timmann-Braun, D., & Maschke, M. (2003). Das Kleinhirn ganz groß: Über den wichtigsten Zuarbeiter des Großhirns. Essener Unikate, 22, 18–29.
Zurück zum Zitat Tomporowski, P. D. (2003). Effects of acute bouts of exercise on cognition. Acta Psychologica, 112(3), 297–324.CrossRefPubMed Tomporowski, P. D. (2003). Effects of acute bouts of exercise on cognition. Acta Psychologica, 112(3), 297–324.CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Toni, I., Rowe, J., Stephan, K. E., & Passingham, R. E. (2002). Changes of cortico-striatal effective connectivity during visuomotor learning. Cerebral Cortex, 12(10), 1040–1047.CrossRefPubMed Toni, I., Rowe, J., Stephan, K. E., & Passingham, R. E. (2002). Changes of cortico-striatal effective connectivity during visuomotor learning. Cerebral Cortex, 12(10), 1040–1047.CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Weinrich, M., & Wise, S. P. (1982). The premotor cortex of the monkey. Journal of Neuroscience, 2(9), 1329–1345.CrossRefPubMed Weinrich, M., & Wise, S. P. (1982). The premotor cortex of the monkey. Journal of Neuroscience, 2(9), 1329–1345.CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Wickens, C. D. (2002). Multiple resources and performance prediction. Theoretical Issues in Ergonomics Science, 3(2), 159–177.CrossRef Wickens, C. D. (2002). Multiple resources and performance prediction. Theoretical Issues in Ergonomics Science, 3(2), 159–177.CrossRef
Zurück zum Zitat Wolpert, D. M., Miall, R. C., & Kawato, M. (1998). Internal models in the cerebellum. Trends in Cognitive Sciences, 2(9), 338–347.CrossRefPubMed Wolpert, D. M., Miall, R. C., & Kawato, M. (1998). Internal models in the cerebellum. Trends in Cognitive Sciences, 2(9), 338–347.CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Woollacott, M., & Shumway-Cook, A. (2002). Attention and the control of posture and gait: A review of an emerging area of research. Gait Posture, 16(1), 1–14.CrossRefPubMed Woollacott, M., & Shumway-Cook, A. (2002). Attention and the control of posture and gait: A review of an emerging area of research. Gait Posture, 16(1), 1–14.CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Zilles, K., Schlaug, G., Geyer, S., Luppino, G., Matelli, M., Qü, M., et al. (1996). Anatomy and transmitter receptors of the supplementary motor areas in the human and nonhuman primate brain. Advances in Neurology, 70, 29–43.PubMed Zilles, K., Schlaug, G., Geyer, S., Luppino, G., Matelli, M., Qü, M., et al. (1996). Anatomy and transmitter receptors of the supplementary motor areas in the human and nonhuman primate brain. Advances in Neurology, 70, 29–43.PubMed
Metadaten
Titel
Neurokognition und Bewegung
verfasst von
Claudia Voelcker-Rehage
Dieter F. Kutz
Copyright-Jahr
2020
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-56802-6_4