Hirnstimulation verbessert motorisches Lernen

Motorische Fähigkeit wie die Bedienung eines Smartphones müssen Menschen erst mühsam erlernen (Foto: Przemek Klos - Fotolia.com)

Ob bei der Bedienung eines Smartphones oder beim Schreiben auf einer Tastatur: Was viele Menschen tagtäglich automatisch und ohne darüber nachzudenken tun, mussten sie zuvor durch wiederholtes Üben erlernen. Wissenschaftler haben nun gezeigt, dass das Verfestigen der geübten Abläufe durch Hirnstimulation verbessert werden kann.

Das motorische Lernen erfolgt während des aktiven Übens neuer Abläufe und in den Pausen danach. Bisher ging man davon aus, dass die Stabilisierung von gelernten motorischen Abläufen erst einsetzt, wenn das Üben beendet ist und dann über mehrere Stunden abläuft. In ihren aktuellen Forschungen konnten Jost-Julian Rumpf vom Universitätsklinikum Leipzig und Gesa Hartwigsen vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften jedoch zeigen, dass das Verfestigen der geübten Abläufe bereits während kurzer Unterbrechungen des Übens einsetzt. Zudem haben die Wissenschaftler herausgefunden, dass sich das motorische Lernen Hirnstimulation verbessern lässt. 

„Wir wollten verstehen, wie relevant die sogenannte Konsolidierung oder Verstetigung in diesen kurzen Pausen während des Übens für das spätere Wiederabrufen nach mehreren Stunden ist und ob wir diese Prozesse mit Hilfe von Hirnstimulation beeinflussen können“, erklärt Jost-Julian Rumpf den Forschungsansatz. Der Neurologe und die MPI-Forscherin Gesa Hartwigsen haben eine Studie mit gesunden Teilnehmern durchgeführt. Sie sollten eine einfache Zahlen-Abfolge auf einer Tastatur möglichst schnell und korrekt eintippen. Während des Übens pausierten die Probanden nach einer bestimmten Anzahl von getippten Zahlenabfolgen kurz.

Effektivere Verarbeitung durch Stimulation

„Die Idee war, mittels magnetischer Stimulation durch die Schädeldecke die motorische Hirnrinde gezielt nur in den kurzen Pausen zwischen den einzelnen Übungseinheiten zu beeinflussen“, erklärt Hartwigsen. So konnten die Forscher zeigen, dass die Hirnstimulation während der Pausen den Wiederabruf der gelernten Zahlenabfolge sechs Stunden später verbessert hatte. Obwohl die Teilnehmer während der sechsstündigen Pause nicht mehr weiter geübt hatten, verarbeitete das Gehirn mithilfe der Stimulation die erworbenen Abläufe nach der Übungseinheit effektiver und legte eine stabilere Gedächtnisspur an.

Beidhändiger Lerneffekt

Darüber hinaus konnten die Wissenschaftler einen sogenannten „Transfereffekt“ von der trainierten Hand auf die andere Hand nachweisen. „Wenn wir das Gehirn in den Pausen zwischen den kurzen Übungseinheiten stimuliert haben, konnte die geübte Zahlen-Abfolge nicht nur mit der trainierten Hand besser abgerufen werden, sondern auch mit der anderen Hand“, sagt die Wissenschaftlerin. 

Im nächsten Schritt wollen die Forscher die Effekte aus ihrer Studie bei älteren Menschen untersuchen. Im Vergleich zu Jüngeren haben sie oft Einschränkungen bei der Verfestigung nach dem motorischen Lernen haben. Deshalb könnten Ältere perspektivisch besonders von der Stimulation profitieren.