Experimentelle Studien zur schlafabhängigen Konsolidierung großmotorischer Bewegungsfolgen

Abstract

Für das Erlernen motorischer Aufgaben ist unter anderem das wiederholte aktive Ausführen der entsprechenden Aufgabe notwendig.

Neben dieser aktiven Komponente ist jedoch eine weitere Verarbeitung der neu aufgenommenen Gedächtnisinhalte erforderlich, um diese von einem anfänglich labilen in einen stabileren, dauerhaft abrufbaren Zustand überführen zu können.

Für diese Überführung sorgen sogenannte Konsolidierungsprozesse.

In den letzten 20 Jahren hat sich die Erkenntnis durchgesetzt, dass diese Konsolidierungsprozesse neben dem Verstreichen von Zeit auch in Abhängigkeit von Prozessen, die unterschiedlichen Aktivitätszuständen des Gehirns (Wachheit vs. Schlaf) zugeordnet werden können, auftreten.

Der Annahme, dass Schlaf – im Gegensatz zum alleinigen Verstreichen von Zeit im Wachzustand – eine entscheidende Rolle für die Konsolidierung neu gelernter motorischer Aufgaben zukommt, wurde seit den 1990er Jahren verstärkt Aufmerksamkeit geschenkt (Plihal & Born, 1997; Walker et al., 2002; Walker, 2003, Fischer et al., 2002, 2005).

Wurden anfangs vor allem Fingerbewegungssequenzen für die Untersuchung von Konsolidierungseffekten genutzt, hat die Forschung sich in den letzten zehn Jahren auch der Bedeutung des Schlafes für die Konsolidierung großmotorischer Aufgaben gewidmet (Blischke et al., 2008; Kempler & Richmond, 2012; Genzel et al., 2015).

Die vorliegende Arbeit umfasst vier Publikationen mit insgesamt fünf Experimenten, die sich der Frage widmen, welchen Effekt Schlaf vs. Wachheit auf die Konsolidierung einer großmotorischen Bewegungsfolgen hat.

Konsolidierungseffekte werden dabei über die Kriteriumsleistung in der zu lernenden Aufgabe operationalisiert.

Die Ergebnisse der Experimente zeigen, dass:

a) schlafbasierte Leistungssteigerungen auch bei einer großmotorischen Armbewegungssequenz auftreten, b) schlafassoziierte Konsolidierungsprozesse für Optimierungen an der kognitiven Gedächtnisrepräsentation sorgen (unabhängig von schlafassoziierten Einflüssen auf den visuomotorischen Informationsumsatz im Falle von im Retest verfügbarer Stimulusinformation), c) diese Optimierungen unter anderem auf Chunk-Concatenation – eine qualitative Optimierung der Gedächtnisrepräsentation – zurückzuführen sind. d) Aufgabenkomplexität, operationalisiert über Sequenzlänge einerseits und strukturelle Komplexität andererseits, ein modulierender Faktor für das Auftreten schlafbasierter Konsolidierungsprozesse, die zu Leistungszuwächsen führen, ist.