Bewegungsanalysesystem zur Erfassung menschlicher Bewegung (Erneuerung)

• Fachliche Zuordnung: Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 584669613

Bis dato finden viele biomechanische Untersuchungen unter sog. geplanten Bedingungen statt, bei denen Proband:innen Bewegungen in einer kontrollierten und standardisierten Umgebung ohne Reaktionskomponente durchführen. Dies reduziert potenziell die ökologische Validität: Die Bewegung einer Person in realen Sport- oder Alltagssituationen wird neben externen Faktoren, wie anderen Akteuren oder der räumlichen Situation im besonderen Maße von internen Faktoren bedingt. Wichtigen Anteil haben hierbei die kognitiven Fähigkeiten, die Bewegungslösungen – insbesondere unter Zeitdruck - definieren. Dies wird besonders sichtbar, wenn Personen in einer Bewegung mit einer unvorhergesehenen Situation konfrontiert sind oder ihre Bewegung entsprechend eines Reizes spontan anpassen müssen (z.B. Ausweichen bei heranfahrendem Auto, Hochspringen bei drohender Kollision mit Gegenspieler). Diese ungeplanten Bewegungslösungen erfordern ein Zusammenspiel von kognitiven Funktionen wie Impulskontrolle, Arbeitsgedächtnis und Reaktionsfähigkeit sowie neuromuskulären Steuerungsmechanismen. So ergibt sich ein hochaktuelles und innovatives Forschungsfeld: Die Diagnostik und Optimierung der Biomechanik während Entscheidungssituationen hat mögliche Implikationen für Leistung und Gesundheit im Sport, Sturz- und Unfallprävention im Alltag sowie die funktionelle Unabhängigkeit im Alter. Für geplante Untersuchungen sollen u.a. ein komplexes, raum-zeitlich hochauflösendes Bewegungsanalysesystem (MoCap) mit Spezial-Infrarotkameras zur dreidimensionalen Erkennung von reflektierenden Körperpositionsmarkern und ein kabelloses zur mobilen Messung geeignetes Elektromyographie-System (EMG) zum Einsatz kommen. Das somit aus MoCap und EMG bestehende Großgerät ermöglicht in Kombination mit den vorhandenen Kraftmessplatten neue Einblicke in kinematische und kinetische Parameter sowie Muskelaktivitätsmuster während spontaner reaktiver Bewegungslösungen. Darüber hinaus bietet es vielfältige Möglichkeiten, um Lokomotion, posturale Kontrolle und andere Bewegungsbereiche ergänzend abzubilden und zu analysieren. Ergebnisse können – wie angedeutet - genutzt werden, um Verletzungen oder Stürze vorherzusagen oder Interventionen abzuleiten, was gerade für ältere Menschen, vulnerable Populationen (z.B. mit chronischen Erkrankungen), aber auch im Sport von großer Bedeutung sein kann. Das Großgerät bildet die zentrale Infrastruktur einer nachhaltigen, international sicht-baren und thematisch aktuellen Bewegungsforschung am Standort Bayreuth. Perspektivisch soll das System zudem mit einer acht Meter breiten Videoleinwand sowie Virtual- (VR) und Augmented Reality (AR) kombiniert werden, um realitätsnahe und experimentell kontrollierte Handlungssituationen zu erzeugen. Der Lehrstuhl Neuromotorik und Bewegung beantragt deshalb die Erneuerung eines Forschungsgroßgeräts zur Untersuchung der Biomechanik menschlicher Bewegungen während kognitiver Entscheidungssituationen unter Zeitdruck.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Bewegungsanalysesystem zur Erfassung menschlicher Bewegung (Erneuerung)
• Gerätegruppe: 3490 Sonstige medizinische Registriergeräte und Zubehör
• Antragstellende Institution: Universität Bayreuth
• Leiter: Professor Dr. Jan Wilke