Herausforderungen beim motorischen Lernen nach einem Schlaganfall

Motorisches Lernen ist, wie wir Fähigkeiten im Zusammenhang mit Bewegung durch Übung erlangen und erhalten. Dieser Prozess beinhaltet zwei Arten des Lernens: explizit und implizit. Explizites Lernen ist, wenn wir bewusst verändern, wie wir uns bewegen, zum Beispiel wenn wir Anweisungen befolgen, um auf eine bestimmte Weise zu gehen. Implizites Lernen passiert hingegen, ohne dass wir uns dessen voll bewusst sind. Es hilft uns, unsere Bewegungen automatisch an Veränderungen in unserem Körper oder der Umgebung anzupassen.

Wenn jemand einen Schlaganfall hatte, kann seine Fähigkeit, neue Bewegungen zu lernen, beeinträchtigt sein. Deswegen ist es wichtig, zu verstehen, wie diese beiden Lernarten nach einem Schlaganfall funktionieren. Die meisten Reha-Programme für Schlaganfall-Überlebende beinhalten sowohl explizites als auch implizites Lernen. Daher kann es erheblichen Einfluss darauf haben, wie die Rehabilitation gestaltet werden sollte, zu wissen, ob einer oder beide dieser Lernprozesse beeinträchtigt sind.

#Arten des Lernens bei motorischen Fähigkeiten

#Explizites Lernen

Explizites Lernen, manchmal auch als freiwillige Korrektur bezeichnet, ist, wenn eine Person bewusst versucht, ihre Bewegungen zu verbessern, indem sie Strategien oder Anweisungen nutzt. Wenn ein Therapeut einem Patienten zum Beispiel sagt, längere Schritte zu machen, wird dieser Patient bewusst versuchen, seine Schrittlänge zu erhöhen. Diese Art des Lernens ist entscheidend, um neue Fähigkeiten zu erwerben und sie im Gedächtnis zu speichern. Dabei ist grösstenteils der präfrontale Kortex beteiligt, der Bereich des Gehirns, der für Planung und Entscheidungen zuständig ist.

Ein wichtiger Aspekt des expliziten Lernens ist, dass es durch Anweisungen oder den Kontext ausgelöst oder abgeschaltet werden kann. Während der Rehabilitation bedeutet das, dass Feedback, wie visuelle Hinweise, Patienten helfen kann, ihre Geh- Muster zu verbessern. Forschungen zeigen, dass Schlaganfall-Überlebende immer noch explizite Lernaufgaben durchführen können, aber möglicherweise weniger Fähigkeit haben, visuelles Feedback effektiv zu nutzen im Vergleich zu gesunden Personen.

#Implizites Lernen

Implizites Lernen, oder sensorimotorische Anpassung, geschieht automatisch und hilft, flüssige Bewegungen als Reaktion auf Veränderungen aufrechtzuerhalten. Zum Beispiel, wenn eine Person auf einem Laufband läuft, bei dem der Gurt unter jedem Fuss unterschiedlich schnell ist, beginnen sie mit ungeschickten Bewegungen, aber mit der Zeit passen sie sich an und gehen wieder normal. Der Unterschied zwischen dem, was eine Person beim Laufen erwartet zu fühlen, und dem, was sie tatsächlich erlebt, treibt diese Form des Lernens an.

In einem Umfeld wie der Rehabilitation kann implizites Lernen selbst dann geschehen, wenn die Menschen sich dessen nicht bewusst sind. Zum Beispiel können Personen mit Schlaganfall ihre Bewegungen an unterschiedliche Geschwindigkeiten auf einem Laufband anpassen. Obwohl ihre Gesamtfähigkeiten intakt erscheinen mögen, kann die Geschwindigkeit der Anpassung langsamer sein, was wichtig macht, zu bewerten, wie gut sie sich an solche Situationen anpassen können.

#Herausforderungen nach einem Schlaganfall

Ein Schlaganfall kann die Gehirnareale schädigen, die für sowohl explizites als auch implizites Lernen wichtig sind. Das wirft Fragen auf, wie diese Lernprozesse bei Personen, die sich von einem Schlaganfall erholen, zusammenarbeiten. Es ist üblich, dass die Rehabilitation Aufgaben umfasst, die beide Lernarten erfordern. Zum Beispiel könnte ein Patient versuchen, seine Schrittlänge bewusst basierend auf Feedback zu korrigieren, während er sich auch automatisch an die veränderten Bedingungen auf dem Laufband anpasst.

Forschungen zeigen, dass, obwohl explizites Lernen und implizite Anpassung einzeln bei Schlaganfall-Überlebenden intakt erscheinen mögen, unklar ist, wie sie zusammen funktionieren. Diese Lücke im Verständnis macht es schwierig, effektive rehabilitative Strategien zu entwickeln.

#Studienziel

Ziel dieser Studie war es herauszufinden, ob Personen, die nach einem Schlaganfall chronische, einseitige Schwäche erfahren haben, beim expliziten Lernen und der impliziten Anpassung während einer Gehaufgabe Herausforderungen haben. Wir wollten herausfinden, wie diese Lernprozesse betroffen sind, wenn sie gleichzeitig stattfinden.

Um dies zu tun, testeten wir sowohl Schlaganfall-Überlebende als auch gesunde Kontrollteilnehmer. Wir verwendeten ein Split-Belt-Laufband-Setup, mit dem wir bewerten konnten, wie gut sie ihre Geh-Muster anpassen. Die Teilnehmer erhielten visuelles Feedback zu ihren Bewegungen, um explizites Lernen zu fördern.

#Teilnehmer

Wir schlossen Teilnehmer ein, die einen Schlaganfall hatten, sowie gesunde Personen, die in Alter und Geschlecht übereinstimmten. Die Schlaganfallgruppe bestand aus Personen, die vor mehr als sechs Monaten einen Schlaganfall hatten und ohne Hilfe gehen konnten. Wir schlossen diejenigen mit anderen neurologischen Problemen oder erheblichen Behinderungen aus.

#Experimentelles Design

Die Teilnehmer durchliefen mehrere Phasen, während sie auf dem Laufband gingen:

1. Baseline: Teilnehmer gingen normal ohne Feedback.
2. Praxis: Sie erhielten visuelles Feedback, wo sie ihre Schrittlängen auf dem Bildschirm sahen. Diese Phase half ihnen zu verstehen, wie sie ihre Bewegungen anpassen können.
3. Anpassung: Der Laufbandgurt unter einem Fuss war schneller als der andere, was zu einem Ungleichgewicht führte. Feedback wurde während des ersten Teils dieser Phase gegeben, um Anpassungen zu fördern.
4. De-Adaption: Das Laufband kehrte zu normalen Bedingungen zurück, sodass wir messen konnten, wie viel Kontrolle sie nach der Störung zurückgewonnen hatten.

Während dieser Phasen sammelten wir Informationen über Schrittlängen und Bewegungsmuster. Diese Daten würden uns helfen zu verstehen, wie gut jeder Teilnehmer sich anpassen und lernen konnte, als die Bedingungen des Laufbands sich änderten.

#Datenerhebung und Analyse

Während der Gehphasen sammelten wir Daten zu den Schrittlängen jedes Teilnehmers. Wir berechneten, wie ausgewogen oder unausgewogen ihre Schritte waren, was uns sagt, wie gut sie sich anpassten. Ausserdem verwendeten wir benutzerdefinierte Software, um diese Daten zu analysieren.

Um das explizite Lernen zu bewerten, verglichen wir die Leistung der Teilnehmer, als Feedback gegeben wurde, mit ihrer Leistung, nachdem das Feedback entfernt wurde. Ein grösserer Unterschied deutete auf eine stärkere Nutzung expliziter Lernstrategien hin. Für die implizite Anpassung schauten wir uns genau die Änderungen in ihren Schrittmustern an, nachdem das Laufband wieder normale Geschwindigkeiten erreicht hatte.

#Wichtige Ergebnisse

#Beeinträchtigungen im expliziten Lernen

Unsere Ergebnisse zeigten, dass Personen mit Schlaganfall Schwierigkeiten beim expliziten Lernen hatten. Als wir verglichen, wie sie sich nach Entfernung des visuellen Feedbacks anpassten, zeigte die Schlaganfallgruppe eine geringere Veränderung in ihren Bewegungsmustern im Vergleich zu den Kontrollteilnehmern. Das deutet darauf hin, dass ihre Fähigkeit, ihre Bewegungen bewusst anzupassen, beeinträchtigt war.

Darüber hinaus hoben die verwendeten Computermodelle diese Beeinträchtigung im expliziten Lernen hervor und zeigten, dass Schlaganfall-Überlebende langsamere Fortschritte machten als gesunde Personen. Das hat bedeutende Auswirkungen auf die Rehabilitation, da es darauf hinweist, dass einfaches Feedback möglicherweise nicht ausreicht, um effektives Lernen bei Schlaganfall-Überlebenden zu erreichen.

#Herausforderungen bei der impliziten Anpassung

Die Schlaganfallgruppe hatte auch Schwierigkeiten mit der impliziten Anpassung. Sie zeigten geringere Anpassungen in ihren Bewegungen, nachdem sich die Bedingungen auf dem Laufband verändert hatten, und erreichten nicht das gleiche Anpassungsniveau wie die Kontrollgruppe. Das deutet darauf hin, dass, obwohl implizites Lernen stattfinden könnte, dessen Gesamteffektivität vermindert war.

Interessanterweise war, obwohl die Geschwindigkeit der Anpassung langsamer war, die Gesamtmenge an impliziter Anpassung ähnlich wie die von gesunden Personen, wenn ihnen mehr Zeit gegeben wurde. Das macht es wichtig, die Dauer und Komplexität der Rehabilitationsaufgaben zu berücksichtigen, da die Schlaganfallgruppe möglicherweise zusätzliche Zeit benötigt, um sich anzupassen.

#Auswirkungen auf die Rehabilitation

Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass sowohl explizites Lernen als auch implizite Anpassung bei Schlaganfall-Überlebenden beeinträchtigt sind. Diese Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit von Rehabilitationsstrategien, die beide Lernarten ansprechen.

Eine Kombination aus expliziten Lernmöglichkeiten, wie klare Anweisungen und Echtzeit-Feedback, mit Übungen zur impliziten Anpassung könnte die Gesamtergebnisse der Rehabilitation verbessern. Zudem kann das Verständnis der Unterschiede in der Funktionsweise dieser Prozesse bei Schlaganfall-Patienten helfen, Interventionen besser auf ihre Genesung abzustimmen.

#Fazit

Motorisches Lernen ist ein komplexer Prozess, besonders für diejenigen, die sich von einem Schlaganfall erholen. Unsere Forschung zeigt, dass sowohl explizites als auch implizites Lernen betroffen sind, was Herausforderungen in der Rehabilitation mit sich bringt. Indem wir diese Beeinträchtigungen verstehen, können wir die Rehabilitationstechniken verbessern und sie effektiver für Personen gestalten, die einen Schlaganfall erlitten haben. Laufende Studien werden entscheidend sein, um diese Ansätze zu verfeinern und sicherzustellen, dass wir die beste Unterstützung für die Genesung bieten.