A. Theorien zur Wirkungsweise von mentalem Training

Wie aus dem letzten Beitrag hervorgeht, kann ein mentales Training zu einer Verbesserung der (sportlichen) Leistung führen. Zur Erklärung entsprechender Effekte wurden im Laufe der Jahre verschiedene Hypothesen und Theorien aufgestellt. Im Folgenden sollen vier Theorien vorgestellt werden, die kognitive und motorische Wirkungsmechanismen postulieren. Dabei wird vom Aufbau einer zentralen Bewegungsrepräsentation beziehungsweise einer Optimierung der motorischen Programmierung durch Bahnungsprozesse infolge wiederholter gedanklicher Bewegungsausführung, oder durch Verarbeitung interner Rückinformationen ausgegangen.

A.1 Neuromuskuläre Theorien

Frühe neuromuskuläre Theorien gehen im Sinne des ideomotorischen Prinzips (Carpenter, 1894) davon aus, dass die Vorstellung einer Bewegung zu einer (geringen) Aktivierung der entsprechenden Muskulatur führen würde. Tatsächlich stellte Jacobsen (1931) anhand von elektromyographischen Messungen fest, dass die Vorstellung von Armbewegungen mit Muskelkontraktionen im Arm verbunden ist. Die neuromuskulären Theorien postulieren, dass sensorische afferente Informationen der Muskelaktivierungen zu einer Verbesserung der motorischen Programmierung führen würden. Da sich aber beispielsweise die Längen- und Spannungsänderungen der Muskulatur und damit auch die entsprechenden sensorischen afferenten Informationen bei tatsächlicher und mentaler Ausführung einer Bewegung stark unterscheiden, ist dieser Erklärungsansatz nur wenig plausibel. Darüber hinaus konnten auch leistungssteigernde Effekte eines mentalen Trainings festgestellt werden, wenn keine gleichzeitigen Muskelkontraktionen während der Bewegungsvorstellung auftraten (z.B. Yue & Cole, 1992).

Sportpsychologie 11: Mentales Training im Sport - Wirkmechanismen und praktische Umsetzung

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A.2 Kognitive Hypothesen

Kognitiven Hypothese zufolge sind die Effekte des mentalen Trainings auf das Erlernen einer räumlich-bildhaften (entspricht der externalen Perspektive) und/ oder symbolischen (sprachlichen) Repräsentation zurückzuführen (vgl. Heuer, 1985). Im Gegensatz zur kinästhetischen Repräsentation können die Bewegungen beschrieben und folglich instruiert und erlernt werden und sind damit nicht an die Ausführung der Bewegung gebunden. Dementsprechend erwartet die kognitive Hypothese einen größeren Effekt bei vermehrt kognitiven im Vergleich zu vermehrt motorischen Bewegungsaufgaben, was beispielsweise von Driskell, Copper und Moran (1994) (s.o.) bestätigt wurde. Allerdings lässt sich unter anderem die Erhöhung der Kraftleistung infolge eines mentalen Trainings nur unzureichend anhand kognitiver Hypothesen erklären.

A.3 Programmierungs-Hypothese

Die Programmierungs-Hypothese fokussiert sich auf die mit der Bewegungsvorstellung einhergehenden zentralen motorischen Prozesse, die weitestgehend mit denen bei der tatsächlichen Ausführung übereinstimmen sollen (vgl. Heuer, 1985). So sind der Hypothese zufolge die motorischen Kommandos bei mentaler und physischer Ausführung einer Bewegung dieselben, mit dem einzigen Unterschied, dass die Efferenzen bei der Bewegungsvorstellung gehemmt und die Kommandos somit nicht an die Peripherie weitergeleitet werden. Das imaginierte Üben der Bewegung würde dann durch die Bahnung neuronaler Verbindungen zu ihrer zentralen Programmierung führen, welche auf Grundlage interner Rückmeldungen optimiert werden kann.

A.4 Simulations-Theorie

Die Simulations-Theorie geht von einer „funktionalen Äquivalenz“, also einer Übereinstimmung in der neuronalen Aktivierung, zwischen Bewegungsausführungen und sogenannten S-States aus (Jeannerod, 2001). Zu diesen gehören neben der Bewegungsvorstellung beispielsweise auch die Bewegungsbeobachtung oder die Verbalisierung von Handlungen. S-States sind das „verborgene Stadium“ einer Handlung (covert stage), und sollen sich von der physischen Ausführung der Bewegung/ Handlung (overt stage) ausschließlich darin unterscheiden, dass sie nicht ausgeführt werden. Die Simulations-Theorie nimmt neurale Gemeinsamkeiten zwischen covert und overt stages an und postuliert eine „neuronale Simulation“ der physischen Bewegungsausführung bei S-States.

Der Begriff der Simulation bezieht sich aber auch auf die motorische Kontrollebene, was konzeptionell durch „interne Modelle“ (Wolpert & Miall, 1996; Miall, 2003), einer aktuellen motorischen Kontrolltheorie, umgesetzt wird. Es werden zwei Formen interner Modelle, ein inverses und ein Vorwärts-Modell, unterschieden. Das inverse Modell bestimmt die Efferenzen, also ein motorisches Kommando entsprechend einem gegebenen Handlungsziel. Eine Kopie dieses motorischen Kommandos (Efferenzkopie) dient dem Vorwärtsmodell zur Voraussage der Bewegungskonsequenzen (vgl. Munzert & Zentgraf, 2009).

Grush (2004) bietet mit seiner Emulation Theory of Representation einen Ansatz zur Umsetzung der internen Modelle bei Bewegungsvorstellungen. Er bezeichnet das Vorwärtsmodell als Emulator, der in einer pseudo-closed-loop integriert ist. Feedback wird demnach nicht (nur) durch das muskuloskelettale System selbst gewährleistet, sondern durch vom Emulator berechnete haltungs- oder bewegungsbezogene körperinterne Signale, welche bei tatsächlicher Ausführung über die Propriozeptoren rückgemeldet würden. Aufgrund des gleichen Inputs - der Efferenzkopie - ähneln die berechneten Werte aber dem Output des muskuloskelettalen Systems (s. Abb. 1). Der sogenannte Kalamann-Filter bestimmt, inwieweit das System über das tatsächliche Verhalten gesteuert wird, oder ob die Berechnungen des Emulators herangezogen werden (vgl. Erlacher, 2010). Bei Bewegungsvorstellungen ist der Filter so eingestellt, dass die Informationen ausschließlich vom Emulator und nicht aus dem muskuloskelettalen System stammen. Der Emulator simuliert also die Bewegungseffekte auf Grundlage der Inputsignale des inversen Modells. Umwelteffekte werden durch einen „amodalen Emulator“ berechnet und damit simuliert.

B. Neuronale Korrelate von Bewegungsvorstellungen

Untersuchungen zur Aktivierung von Hirnarealen bei Bewegungsvorstellungen beziehungsweise mentalem Training bilden ein Fundament für das Verständnis der Wirkmechanismen des mentalen Trainings.

Während der Vorstellung von Bewegungen wurden Aktivierungen im prämotorischen und parietalen Kortex, Kleinhirn, Putamen und in den Basalganglien festgestellt (Hétu et al., 2013). Diese kortikalen Regionen spielen auch für das tatsächliche motorische Verhalten eine Rolle. Der primär motorische Kortex scheint bei der Bewegungsvorstellung im Gegensatz zur praktischen Ausführung zwar nicht konsistent aktiv zu sein, starke Hinweise bestehen aber für eine Erhöhung seiner Exzitabilität. Hétu et al. (2013) schlagen vor, dass die unterschiedlichen Studienergebnisse hinsichtlich der Existenz beziehungsweise dem Fehlen einer Aktivität im primär motorischen Kortex auf Faktoren wie die motorische Expertise, Erfahrung/ Übung, Bewegungsvorstellungsfähigkeit oder Vorstellungsmodalität (visuell oder kinästhetisch) zurückgeführt werden könnten. Entsprechende Evidenz gibt es bislang aber nicht.

Hardwick et al. (2018) bestätigten Überschneidungen der rekrutierten neuronalen Netzwerke bei Bewegungsvorstellungen, Bewegungsausführungen und Bewegungsbeobachtungen. Dies kann als bekräftigender Hinweis der in der Simulations-Theorie angenommenen funktionellen Äquivalenz zentralnervöser Aktivitäten zwischen S-States und Bewegungsausführung gedeutet werden. Jedoch ist anzumerken, dass auf Grundlage von Neuroimaging Daten nicht auf die der Aktivierung zugrundeliegenden Prozesse oder Funktionen der entsprechenden Hirnregion geschlossen werden kann. Beispielsweise zeigten Hardwick et al. (2018) eine Aktivierung derselben Region des Kleinhirns bei Bewegungsvorstellung und -ausführung auf. Allerdings zeigten die Ergebnisse einer Subanalyse der Bewegungsvorstellung, dass unabhängig von einer imaginierten Bewegung des Beins oder Arms dasselbe Gebiet des Kleinhirns aktiviert wurde, während eine Subanalyse der Bewegungsausführung eine klare somatotopische Rekrutierung aufzeigte. Anhand multivariater Dekodierung von fMRT-Daten stellten Zabicki et al. (2017) eine geringe bis moderate Ähnlichkeit in den neuralen Aktivierungspattern von Bewegungsvorstellung und -ausführung in prämotorischen und parietalen Regionen fest. Aus den Ergebnissen kann geschlossen werden, dass eine Mischung aus sowohl ähnlichen als auch unterschiedlichen Prozessen innerhalb dieser bei Bewegungsvorstellung und -ausführung aktivierten Regionen aufzutreten scheinen.

C. Mentales Training in der Sportpraxis

Im Folgenden werden zwei Modelle vorgestellt, die Anhaltspunkte zur anwendungsorientierten Implementierung eines mentalen Trainings in die Sportpraxis geben.

C.1 PETTLEP-Modell

Das von Holmes und Collins (2001) entwickelte PETTLEP-Modell basiert auf der Annahme einer funktionellen Äquivalenz zwischen Bewegungsvorstellung und -ausführung und hebt die für mentale Trainingsinterventionen zu beachtenden praktischen Komponenten hervor. Das Akronym PETTLEP gibt dabei die sieben Dimensionen an, die in eine Bewegungsvorstellung integriert werden sollten, um eine der eigentlichen Situation möglichst ähnliche Vorstellung zu erlangen.

• Physical: bezieht sich auf die physikalische Natur der Vorstellung, die möglichst der tatsächlichen Bewegungsausführung entsprechen sollte (z.B. durch Einnahme der entsprechenden Körperhaltung, Tragen von Sportkleidung)
• Environment: bezieht sich auf die Umgebung, in der die Vorstellung stattfindet und die Bereitstellung multisensorischer Stimulus-Materialien zum Aufbau der Bewegungsvorstellung (z.B. mentales Training auf dem Spielfeld, oder anhand von Videos oder Fotos)
• Task: die Vorstellung beinhaltet eine konkrete Bewegungsfertigkeit und ihre Aufgabenanforderungen
• Timing: betont die Wichtigkeit von übereinstimmenden zeitlichen Abläufen und Dauern zwischen Bewegungsvorstellungen und -ausführungen
• Learning: bezieht sich auf die Anpassung der Bewegungsvorstellung bei zunehmender Expertise durch Lernvorgänge
• Emotion: bezieht sich auf die Integration emotionaler Komponenten der Bewegung in die Vorstellung
• Perspective: bezieht sich auf die internale oder externale Vorstellungsperspektive

Die Effektivität eines PETTLEP basierten mentalen Trainings auf die Leistung konnte beispielsweise bei Hockeyspielerinnen und Gymnastinnen (Smith et al. 2007) sowie Skifahrerinnen (Callow, Roberts & Fawkes, 2006) und Volleyballspielern (Afrouzeh et al., 2015) nachgewiesen werden. Ramsey et al. (2010) konnten allerdings keinen zusätzlichen Effekt der Emotionsdimension einer PETTLEP basierten Bewegungsvorstellungsintervention im Vergleich zu einem PETTLEP basierten mentalen Training ohne die Integration von Emotionen bei Fußballspielerinnen feststellen. Die Autoren führen dies aber auf die fehlende Wettkampfatmosphäre in der Testsituation zurück.

C.2 Motor Imagery Integrative Model in Sport (MIIMS)

Um Verbesserungen im Wirkungsbereich „motorisches Lernen und Leistung“ im Motor Imagery Integrative Model in Sport möglichst effektiv zu realisieren, schlagen Guillot und Collet (2008) elf Punkte vor, die Sportlerinnen vor der Durchführung eines mentalen Trainings beachten sollten.

• Mentales und körperliches Training: mentales Training sollte nicht anstelle eines praktischen Trainings stattfinden, sondern dieses ergänzen; die Kombination der beiden Trainingsformen wird von den Autoren als effektiver als alleiniges körperliches Training angesehen
• Instruktionen: die in einem Skript dokumentierten Instruktionen spezifizieren den Inhalt der Bewegungsvorstellung und können von der Sportlerin selbst gelesen oder ihr vorgelesen werden
• Positive/ negative Bewegungsvorstellung: die Bewegungsvorstellung sollte in der Regel positiv sein (erfolgreiche Bewegungsausführung) und nur in Ausnahmefällen wie beispielsweise zur Vorbereitung auf Stresssituationen negativ ausfallen
• Aktivierungszustand: während des mentalen Trainings sollten Sportlerinnen einen Aktivierungszustand ähnlich dem der tatsächlichen Bewegungsausführung erreichen (im Gegensatz zu einem entspannten Zustand)
• Räumliche und zeitliche Charakteristika: die Bewegungsvorstellung sollte der tatsächlichen Bewegung hinsichtlich räumlicher und zeitlicher Aspekte so ähnlich wie möglich sein
• Dauer und Wiederholungsanzahl: die Trainingsparameter sind individuell festzulegen, die effektivsten Trainingsparameter sind weitestgehend unklar (Schuster et al. (2011) stellten in Studien mit effektiven mentalen Trainingsinterventionen eine durchschnittliche Trainingsdauer von 17 Minuten fest); mentale Ermüdung sollte berücksichtigt werden
• Temporale Äquivalenz: die Bewegungsgeschwindigkeit der tatsächlichen und imaginierten Bewegungsausführung sollten übereinstimmen
• Umweltbezogene Kontextfaktoren: das mentale Training sollte in einer wettkampfähnlichen Umgebung stattfinden
• Individuelle Charakteristika: das Expertiselevel der Sportlerin muss berücksichtigt werden (beispielsweise fällt Novizinnen eine kinästhetische Bewegungsvorstellungen schwerer als eine visuelle)
• Aufgabencharakteristika: die spezifischen Aufgabenanforderungen sollten für die Auswahl einer Vorstellungsperspektive berücksichtigt werden
• Evaluation der Bewegungsvorstellung: die Bewegungsvorstellungsfähigkeit und die Lebhaftigkeit der Vorstellungen sollten überprüft werden, beispielsweise anhand von Assessments wie dem Sport Imagery Ability Questionnaire (SIAQ) (Williams & Cumming, 2011), mit deutscher Übersetzung von Simonsmeier und Hannemann (2017)

D. Mentales Training in Theorie und Praxis

Verschiedene Theorien versuchen die Wirkmechanismen des mentalen Trainings zu erklären. Die Simulations-Theorie geht von einer funktionalen Äquivalenz zentralnervöser Aktivitäten bei Bewegungsvorstellung und -ausführung aus. Neurowissenschaftliche Befunde, die eine Übereinstimmung in der Aktivierung motorischer Areale bei Vorstellung und Ausführung von Bewegungen aufzeigen, können als bestätigende Hinweise für die neuronale Simulation gedeutet werden. Eine konzeptionelle Umsetzung erfährt der Simulations-Ansatz durch interne Modelle: Vorwärtsmodelle, in der Emulation Theory of Representation als Emulator bezeichnet, sollen der Berechnung und damit Simulation der Bewegungseffekte auf Grundlage gegebener Inputsignale dienen.