Stabilität und Variabilität im motorischen Verhalten

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1 Sportforum Dissertations- und Habilitationsschriftenreihe Band 1 Rainer Wollny Stabilität und Variabilität im motorischen Verhalten Theoretische Grundlagen und elektromyographische Überprüfung der Koordination und des Erlernens komplexer Bewegungsformen im Sport Meyer & Meyer Verlag

2 Vorwort von Prof. Dr. K. Roth 11 0 EINLEITUNG 13 1 THEORIEN ZUM MOTORISCHEN VERHALTEN UND LERNEN 20 1 Modelle der Programm- und Parameter-Trennung Übergreifende Grundannahmen motorischer Programmtheorien Gemeinsamkeiten zur Lokalisation, Struktur und Organisation motorischer Programme Transformation der abstrakten Programminhalte in neuromuskuläre Impulse Generelle Unterschiede in motorischen Programmtheorien Theorie Generalisierter Motorischer Programme von SCHMIDT Invariante Zeit- und Kraftrelationen als Inhalt motorischer Programme Variable Programmparameter Schematheorie des motorischen Lernens (SCHMIDT) Präzisierung und Modifikation der GMP- und Schematheorie von SCHMIDT - Verwandte Konzepte Operational-Timing Theorie von TYLDESLEY/WHITING Absolute Bewegungszeit und relatives Timing als. invariante Zeitstruktur motorischer Programme 57

3 Programmkonzept nach HEUER Relatives Timing - ein vornehmlich strategisches Phänomen Oszillatorische Funktionsmechanismen Grenzbedingungen der menschlichen Motorik (Constrctints, nutzbare Räume, intrinsische und extrinsische Kostennutzenfunktionen) Regelkonzept der menschlichen Motorik von VOGT - Beispiel einer oszillatorischen Bewegungsregulation durch Fourierkodierung Fourierkodierungsmodell von GALLISTEL Harmonische Frequenz- und Amplitudenrelationen als Inhalt motorischer Engramme Erweiterung der GMP- und Schematheorie durch Mass-Spring Kontrollmechanismen nach WULF Mass-Spring Hypothese Invariante Gleichgewichtspunkte als Inhalt motorischer Programme Konzept des Motorikschemas von MUNZERT Topologische Invariante als Inhalt motorischer Engramme Spezifikation metrischer und topologischer Parameter Aneignung von Motorikschemata Zusammenfassung 91 2 Modelle der Programm-Vorsteuerung mit ständiger Systemregelung Closed-Loop Modell von MEINEL/SCHNABEL Motorische Programme als zentralnervöse Instanz für die Bewegungsinitiierung und -evaluation 93

4 3 Aktuelle Gegenpositionen zu motorischen Programmtheorien Zentrale Grundannahmen ökologischer Aktionstheorien Physikalische und psychische Constraints Ökologischer Ansatz zu Perception and Action von GIBSON Degrees-of-Freedom-Problem Ökologische Aktionstheorie von TURVEY 102 II EMPIRISCHER TEIL Einleitung Datenerhebung Meßmethodische und registriertechnische Voraussetzungen der Elektromyographie Datenerhebungsanlage Artefakte bei der Registrierung myoelektrischer Signale und Maßnahmen zu ihrer Reduktion Physikalische Störspannungen Elektrochemische und elektromagnetische Störspannungen Bioelektrische Störspannungen Funktions-anatomische Betrachtung der abgeleiteten Muskulatur Datenauswertung EMG-Auswertung Kinematographische Zusatzauswertungen ; Deskription der Ergebnisse Statistische Prüfverfahren PROBLEMFELD 1 "MT-Grenzen" generalisierter motorischer Programme Konkrete Fragestellungen " Untersuchungsdesign Experimente 1 und Auswahl der Kriteriumsbewegungen und der Muskulatur 137

5 3.3.2 Aufbau der Experimente Durchführung der Experimente Personenstichprobe Darstellung der Untersuchungsergebnisse Experiment 1 (Kinematographische Datenauswertung, Beschreibung und Darstellung der Elektromyogramme, Sequencing, Relatives Timing) Experiment 2 (Anzahl der Treffer pro Zielfeld, Kinematographische Datenauswertung, Beschreibung und Darstellung der Elektromyogramme, Sequencing, Relatives Timing) Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse PROBLEMFELD 2 "Muskelunabhängigkeit" generalisierter motorischer Programme Konkrete Fragestellungen Untersuchungsdesign Experimente 3 bis Auswahl der Kriteriumsbewegungen und der Muskulatur Aufbau der Experimente Durchführung der Experimente Personenstichprobe Darstellung der Untersuchungsergebnisse...* Experiment 3 (Kinematographische Datenauswertung, Beschreibung und Darstellung der Elektromyogramme, Sequencing, Relatives Timing) Experimente 4 und 5 (Kinematographische Datenauswertung, Beschreibung und Darstellung der Elektromyogramme, Sequencing, Relatives Timing) Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse 193

6 5 PROBLEMFELD 3 "Lernen" generalisierter motorischer Programme Konkrete Fragestellungen Untersuchungsdesign Experimente 6 bis Auswahl der Kriteriumsbewegungen und der Muskulatur Aufbau der Experimente...: Durchführung der Experimente Personenstichprobe Darstellung der Untersuchungsergebnisse Experimente 6 und 7 (Expertenrating, Kinematographische Datenauswertung, Beschreibung und Darstellung der Elektromyogramme, Sequencing, Relatives Timing, zeitliche Charakteristik der Invariantenbildung) Experiment 8 (Expertenrating, Kinematographische Datenauswertung, Beschreibung und Darstellung der Elektromyogramme, Sequencing, Relatives Timing, zeitliche Charakteristik der Invariantenbildung) Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse 234 III ZUSAMMENFASSUNG 236 IV LITERATUR 242 Anzahl der Abbildungen: 36 Anzahl der Tabellen: 22