Einfluss des kraniomandibulären Systems auf die posturale Kontrolle des Menschen bei dynamischen Gleichgewichtsaufgaben

• Antragsteller: Professor Dr. Marc Schmitter; Professor Dr. Thorsten Stein
• Fachliche Zuordnung: Zahnheilkunde; Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 427937447

• Erstellungsjahr: 2023

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Mittelpunkt des Projektes stand erstmals die Untersuchung des Einflusses oral-motorischer Aufgaben (Beißen und Pressen der Zunge am Gaumen) auf die posturale Kontrolle des Menschen bei der Lösung dynamisch-reaktiver und dynamischer „steady-state“ Gleichgewichtsaufgaben, worin auch ein Ansatz zur Reduktion des Sturzrisikos liegen könnte. Im ersten Experiment wurde der Einfluss von oral-motorischer Aktivität auf die posturale Kontrolle bei einer dynamisch-reaktiven Gleichgewichtsaufgabe (Posturomed) untersucht. Hierzu wurde der Einfluss verschiedener oral-motorischer Aktivitäten (submaximales Beißen mit den Zähnen (JAW), submaximales Zungenpressen an den Gaumen (TON) und Einnahme der individuellen habituellen Kieferposition (HAB) auf das Gleichgewicht mithilfe einer instabilen Plattform, die unvorhergesehen in vier Richtungen beschleunigt werden kann, untersucht. Es konnte eine verbesserte Gleichgewichtsreaktion der JAW-Gruppe gegenüber den beiden anderen Gruppen bei einer Vorwärtsbeschleunigung der Plattform (drohender Sturz nach hinten) nachgewiesen werden, die mit geringeren mittleren Geschwindigkeiten der Körpersegmente einherging. Auf der Basis elektromyographischer (EMG) Analysen konnte auf neuromuskulärer Ebene jedoch kein schlüssiges Erklärungsmodell für die Entstehung der gemessenen Effekte entwickelt werden. Nach einer folgenden Intervention, in der eine Gruppe ein einwöchiges Beißtraining absolvierte, um das Beißen zu einer impliziten Aufgabe zu machen, zeigten sich Lerneffekte in allen Gruppen, jedoch keine Interaktionseffekte auf Leistungsebene. Auf Reflexebene konnten bei Störungen in anterior-posteriorer Richtung vereinzelt Effekte des Beißens aufgezeigt werden. Im zweiten Experiment wurde anhand einer „steady-state“ Gleichgewichtsaufgabe (Stabilometer) untersucht, ob ein Gleichgewichtstraining zusammen mit einem simultanen Beißtraining zu einer Augmentierung führt. Die Ergebnisse zeigen u.a., dass die Gleichgewichtsleistung unter der Bedingung des Beißens zu T1 und T2 besser war als unter der Bedingung ohne Beißen. Außerdem zeigen die Befunde unabhängig von der Intervention und ausbleibenden Interaktionseffekten, dass alle Gruppen zu T2 eine bessere Gleichgewichtsleistung zeigen, was auf Lerneffekte hindeutet. Die verbesserten Leistungen zu T2 gingen mit reduzierten Muskelaktivitäten einher, was auf eine erhöhte Bewegungseffizienz hindeutet. Andererseits zeigten die EMG-Ergebnisse keine Verringerung der Muskelaktivität im Zustand des Beißens, obwohl die Leistung im Zustand des Beißens besser war, als im Zustand des Nicht-Beißens. Zusammenfassend kann konstatiert werden, dass Beißen zu einer verbesserten Leistung bei dynamisch-reaktiven und dynamischen „steady-state“ Gleichgewichtsaufgaben beitragen kann, allerdings sind die Effekte als gering einzustufen, was ihren Nachweis schwierig gestaltet, da Lerneffekte in den untersuchten Gleichgewichtsaufgaben diese Effekte bereits maskieren können.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Der Einfluss oral-motorischer Aktivität auf die reaktive Balancekontrolle. Abstract & Vortrag von D. Hellmann auf 54. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Funktionsdiagnostik und -therapie (DGFDT) 2021.
  Kanus, L.; Fadillioglu, C.; Möhler, F.; Ringhof, S.; Schindler, H.J.; Stein, T. & Hellmann, D.
  
• Influence of controlled masticatory muscle activity on dynamic reactive balance. Journal of Oral Rehabilitation, 49(3), 327-336.
  Fadillioglu, Cagla; Kanus, Lisa; Möhler, Felix; Ringhof, Steffen; Schindler, Hans J.; Stein, Thorsten & Hellmann, Daniel
  
• Influence of Controlled Stomatognathic Motor Activity on Sway, Control and Stability of the Center of Mass During Dynamic Steady-State Balance—An Uncontrolled Manifold Analysis. Frontiers in Human Neuroscience, 16.
  Fadillioglu, Cagla; Kanus, Lisa; Möhler, Felix; Ringhof, Steffen; Hellmann, Daniel & Stein, Thorsten
  
• Effects of jaw clenching on dynamic reactive balance task performance after 1-week of jaw clenching training. Frontiers in Neurology, 14.
  Fadillioglu, Cagla; Kanus, Lisa; Möhler, Felix; Ringhof, Steffen; Hellmann, Daniel & Stein, Thorsten
  
• Effects of stomatognathic motor activities on dynamic reactive balance. Abstract und Vortrag auf der Jahrestagung der dvs Sektion Biomechanik 2023.
  Fadillioglu, C.; Kanus, L.; Möhler, F.; Ringhof, S.; Schmitter, M.; Hellmann, D. & Stein, T.
  
• Effekte von Beißaktivitäten auf das dynamische steady-state Gleichgewicht. Abstract und Vortrag auf 56. Jahrestagung der DGFDT 2023.
  Fadillioglu, C.; Hellmann, D.; Kanus, L.; Möhler, F. Schindler, H.; Schmitter, M.; Ringhof, S. & Stein, T.
  
• Influence of oral motor tasks on postural muscle activity during dynamic reactive balance. Journal of Oral Rehabilitation, 51(6), 1041-1049.
  Hellmann, Daniel; Fadillioglu, Cagla; Kanus, Lisa; Möhler, Felix; Schindler, Hans J.; Schmitter, Marc; Stein, Thorsten & Ringhof, Steffen