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WISSENSCHAFT
Wie das Gehirn unsere Bewegungen überwacht

Wie das Gehirn Hand- und Ganzkörperbewegungen kontrolliert – und welche Erkenntnisse sich daraus für posturale Kontrolle und Rehabilitation ableiten lassen.

Author
Jakob Tiebel
Unternehmensberater Gesundheitswesen
Wenn der Körper handelt, ohne dass wir hinsehen
Stellen Sie sich vor, Sie stehen in der Küche und greifen nach einer Tasse. Vielleicht achten Sie darauf, den heißen Wasserkessel nicht umzustoßen. Wie Sie dabei Ihr Gewicht verlagern, welchen Griff Sie wählen oder welcher Muskel sich zuerst anspannt, bleibt Ihnen jedoch weitgehend unbewusst.

Trotzdem erleben Sie die Bewegung eindeutig als Ihre eigene Handlung: Sie selbst greifen nach der Tasse – nicht jemand anderes, nicht zufällig. Dieses Erleben bezeichnet die Forschung als Sense of Agency: das Gefühl, Urheber der eigenen Handlungen zu sein.

Ein Forschungsteam um Oliver Kannape und Olaf Blanke von der EPFL Lausanne untersuchte dieses Phänomen in einer 2026 im Fachjournal iScience veröffentlichten Studie aus einer bislang wenig erforschten Perspektive.

Die zentrale Frage lautete: Nutzt das Gehirn dasselbe Überwachungssystem, unabhängig davon, ob wir eine Bewegung mit der Hand oder mit dem gesamten Körper ausführen? Oder bestehen körperteilspezifische Systeme – etwa eines für die Hand und ein anderes für den Rumpf?
Die Idee dahinter
Aus der Alltagserfahrung erscheint es zunächst plausibel, dass Hand- und Ganzkörperbewegungen unterschiedlich gesteuert werden. Schließlich unterscheiden sie sich deutlich in ihrer Komplexität, ihren Freiheitsgraden und den beteiligten Muskelgruppen.

Die motorische Grundlagenforschung liefert jedoch seit Jahrzehnten Hinweise darauf, dass Bewegungen im Gehirn zumindest teilweise auf einer abstrakteren Ebene repräsentiert werden. So bleibt eine Unterschrift in ihren charakteristischen Merkmalen erkennbar, selbst wenn sie nicht mit der Hand, sondern beispielsweise mit dem Fuß in den Sand gezeichnet wird. Der Motorikforscher Karl Lashley bezeichnete dieses Phänomen bereits in den 1930er Jahren als motor equivalence – Bewegungsäquivalenz.

Das Team um Kannape übertrug diese Idee auf das Erleben der eigenen Handlung. Erstmals wurde bei denselben Personen und innerhalb derselben experimentellen Aufgabe untersucht, wie sich das Gefühl der Urheberschaft verändert, wenn eine vergleichbare Zielbewegung einmal mit der Hand und einmal mit dem gesamten Körper ausgeführt wird.
Der methodische Schlüssel: der THERA-Trainer coro
Für den Vergleich von Hand- und Ganzkörperbewegungen brauchten die Forschenden eine Versuchsanordnung, mit der sich beide Bewegungsformen unter möglichst identischen Bedingungen untersuchen ließen: sicher, wiederholbar und präzise messbar.

Dafür nutzten sie den THERA-Trainer coro. Die Teilnehmenden standen aufrecht und waren am Becken gesichert. Die Federelemente des Geräts ermöglichten kontrollierte Auslenkungen in alle Richtungen und führten den Körper anschließend in die Ausgangsposition zurück. Bei geringem Widerstand entsprach diese Mechanik funktionell einem Joystick.

Eine integrierte Inertialsensorik erfasste die Neigung des Rahmens mit 30 Messungen pro Sekunde. Zusätzlich wurde ein Joystick direkt am Gerät montiert. So konnten die Teilnehmenden dieselbe Aufgabe entweder mit der Hand oder durch eine Verlagerung des gesamten Körpers ausführen, ohne Position, Blickrichtung oder Versuchsumgebung zu verändern.

Der coro diente damit nicht nur als Sicherungssystem, sondern als standardisierte Schnittstelle für die kontrollierte Erfassung von Ganzkörperbewegungen.
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Posturale Kontrolle ist mehr als nur Muskelkraft und Reflex.
Das Experiment
22 gesunde Erwachsene steuerten einen Cursor zu einem Zielpunkt – entweder mit dem Joystick oder durch Neigung des Körpers im coro. In einem Großteil der Durchgänge wurde die dargestellte Bewegungsrichtung unbemerkt um 7,5 bis 30 Grad verändert. Anschließend bewerteten die Teilnehmenden, ob die sichtbare Bewegung ihrer tatsächlichen Hand- beziehungsweise Körperbewegung entsprach.

In der Hälfte der Versuche kam eine kognitive Doppelaufgabe hinzu. Damit prüften die Forschenden, ob mentale Belastung die Wahrnehmung der eigenen Bewegung beeinflusst.
Die Ergebnisse
Bei unverändertem Feedback erkannten die Teilnehmenden ihre Bewegung in etwa 90 Prozent der Fälle korrekt. Zwischen Hand- und Ganzkörperbewegungen zeigte sich dabei kein relevanter Unterschied.

Auch die individuellen Wahrnehmungsschwellen waren eng miteinander verbunden: Wer Abweichungen bei Handbewegungen zuverlässig erkannte, bemerkte sie meist auch bei Ganzkörperbewegungen. Die starke Korrelation von r = 0,71 spricht für einen gemeinsamen, weitgehend effektorunabhängigen Mechanismus der Handlungskontrolle.

Unterschiede traten vor allem bei erschwerten Bewegungsbedingungen auf. Dann reagierte die Wahrnehmung bei Ganzkörperbewegungen sensibler. Die Forschenden vermuten, dass das Gehirn in solchen Situationen verstärkt auf körperteilspezifische Informationen zurückgreift, etwa auf vestibuläre und propriozeptive Signale.

In einer zusätzlichen Aufgabe ohne visuelles Feedback steuerten die Teilnehmenden das Ziel mit dem Körper sogar genauer an als mit der Hand. Die mittlere Abweichung betrug 18 Millimeter bei der Ganzkörperbewegung und 26 Millimeter bei der Handbewegung.
Figure 1 Setup
Figure 2 Motor performance
Bedeutung für Forschung und Rehabilitation
Die Ergebnisse sprechen für ein hierarchisches Modell der Bewegungskontrolle: Das Gehirn überwacht Handlungen zunächst anhand ihres Ziels und weitgehend unabhängig vom ausführenden Körperteil. Erst bei höheren Anforderungen gewinnen spezifische sensorische Rückmeldungen stärker an Bedeutung (sensorische Gewichtung).

Für die Rehabilitation unterstützt dies einen aufgabenorientierten Ansatz. Nach neurologischen Schädigungen ist es deshalb sinnvoll, nicht ausschließlich einzelne Muskeln oder Bewegungssegmente zu trainieren, sondern zielgerichtete Handlungen unter unterschiedlichen sensorischen und kognitiven Anforderungen zu trainieren.

Die Studie zeigt zugleich das Potenzial des THERA-Trainer coro als Forschungsplattform. Das Gerät ermöglicht es, Ganzkörperbewegungen sicher zu standardisieren, präzise zu erfassen und mit visuellen oder kognitiven Aufgaben zu kombinieren.

Daraus ergeben sich weitere Anwendungsmöglichkeiten, etwa für Untersuchungen zu Gleichgewichtsstörungen, Dual-Task-Anforderungen oder Veränderungen der Körperkontrolle im Verlauf neurologischer Rehabilitation.
Figure 3 Motor awareness and psychophysics
Was bedeuten die Ergebnisse für die Therapie der posturalen Kontrolle?
Die Studie wurde mit gesunden Erwachsenen durchgeführt und erlaubt keine unmittelbaren Therapieempfehlungen. Sie liefert jedoch plausible Ansatzpunkte für die neurologische und geriatrische Rehabilitation.

Posturale Kontrolle aufgabenorientiert trainieren

Die Ergebnisse sprechen dafür, dass Bewegungen zunächst zielbezogen und weitgehend unabhängig vom ausführenden Körperteil überwacht werden. Für die Therapie unterstützt dies einen aufgabenorientierten Ansatz: Im Mittelpunkt stehen funktionelle Ziele wie das gezielte Verlagern des Körpergewichts, das Erreichen eines Zielpunkts oder das Stabilisieren einer Position – nicht die isolierte Aktivierung einzelner Muskeln. Ein externer Aufmerksamkeitsfokus kann diese Zielorientierung unterstützen, etwa durch Aufgaben wie: „Bewegen Sie den Cursor zum Ziel“ oder „Verlagern Sie Ihr Gewicht auf die betroffene Seite“.

Den Rumpf als präzisen Effektor nutzen

In einer Aufgabe ohne visuelles Feedback steuerten die Teilnehmenden das Ziel mit dem gesamten Körper genauer an als mit der Hand. Der Rumpf ist damit nicht nur für Stabilität zuständig, sondern kann präzise und zielgerichtet eingesetzt werden. Schwerpunktverlagerungen lassen sich entsprechend als differenzierte Bewegungsaufgaben trainieren. Der THERA-Trainer coro ermöglicht es, solche Bewegungen sicher auszuführen, sensorisch zu erfassen und im Therapieverlauf vergleichbar zu dokumentieren.

Bewegungswahrnehmung einbeziehen

Posturale Einschränkungen können neben motorischen auch sensorische und wahrnehmungsbezogene Komponenten umfassen. Relevant ist daher nicht nur, ob eine Bewegung gelingt, sondern auch, ob Patienten Richtung und Ausmaß ihrer Bewegung angemessen wahrnehmen. Visuelles Feedback kann genutzt werden, um diese Wahrnehmung zu unterstützen und Abweichungen zwischen beabsichtigter, ausgeführter und wahrgenommener Bewegung sichtbar zu machen. Ob gezielte Feedback-Manipulationen bei neurologischen Patientengruppen diagnostisch oder therapeutisch wirksam sind, muss jedoch gesondert untersucht werden.

Anforderungen schrittweise steigern

Unter schwierigeren Bewegungsbedingungen gewann die körperteilspezifische sensorische Information an Bedeutung. Für die Therapie spricht dies für eine systematische Progression: von stabilen, visuell unterstützten Aufgaben hin zu höheren sensorischen, koordinativen und kognitiven Anforderungen. Mögliche Variationen sind veränderte Unterstützungsflächen, reduzierte visuelle Information, Kopfbewegungen oder zusätzliche kognitive Aufgaben. Voraussetzung ist, dass die Anforderungen an Funktionsniveau und Sicherheitsprofil der Patienten angepasst werden.

Sicherheit schafft Handlungsspielraum

Sturzangst kann Bewegungen verkleinern, Vermeidungsstrategien fördern und das Ausschöpfen funktioneller Grenzen verhindern. Eine gesicherte Trainingsumgebung ermöglicht es, größere Gewichtsverlagerungen und anspruchsvollere Aufgaben zu erproben, ohne dass die Sorge vor einem Sturz die Bewegung dominiert. Der THERA-Trainer coro verbindet diese Sicherung mit messbaren Ganzkörperbewegungen und der Möglichkeit, visuelle oder kognitive Aufgaben einzubinden.

Kernbotschaft für die Praxis

Posturale Kontrolle umfasst mehr als Muskelkraft und Gleichgewichtsreaktionen. Sie beruht auf dem Zusammenspiel von Bewegungsziel, sensorischer Rückmeldung, Körperwahrnehmung und kognitiver Verarbeitung. Rehabilitation sollte diese Komponenten in funktionellen und progressiv anspruchsvolleren Aufgaben zusammenführen. Der THERA-Trainer coro bietet dafür eine kontrollierbare Umgebung, in der Ganzkörperbewegungen sicher ausgeführt, gezielt gesteuert und quantitativ erfasst werden können.
Solange alles glatt läuft, arbeitet das Gehirn mit einer abstrakten Bewegungsvorstellung.
Fazit
Das Gefühl, Urheber einer Handlung zu sein, scheint nicht an einen bestimmten Körperteil gebunden zu sein. Entscheidend ist zunächst, ob das Ergebnis einer Bewegung mit dem beabsichtigten Ziel übereinstimmt. Unter schwierigeren Bedingungen ergänzt das Gehirn diese abstrakte Kontrolle durch spezifische sensorische Informationen.

Der THERA-Trainer coro machte diesen Vergleich experimentell zugänglich, indem er Ganzkörperbewegungen sicher, reproduzierbar und messtechnisch kontrollierbar abbildete.
Author
Jakob Tiebel
Unternehmensberater Gesundheitswesen
Jakob Tiebel, Ergotherapeut, Studium in angewandter Psychologie mit Schwerpunkt Gesundheitswirtschaft. Klinische Expertise durch frühere therapeutische Tätigkeit in der Neurorehabilitation. Forscht und publiziert zum Theorie-Praxis-Transfer in der Neurorehabilitation und ist Inhaber von einer Agentur für digitales Gesundheitsmarketing.
References:
  1. Fasola, J., Betka, S., Faivre, N., Blanke, O., & Kannape, O. A. (2026). Motor equivalence in motor awareness. iScience, 29(6), 115835. Motor equivalence in motor awareness