Wissenschaftler der Uni Paderborn untersuchen neurophysiologische Veränderungen
Kreuzbandriss verändert Prozesse im Gehirn

Paderborn -

Es ist der Albtraum wohl jedes Sportlers: ein Kreuzbandriss. Oft reicht eine falsche Bewegung, und das Band ist durch. Häufig trifft die folgenschwere Knieverletzung Leistungssportler wie Fußball- und Handballprofis oder Skifahrer.

Freitag, 04.12.2020, 02:37 Uhr aktualisiert: 04.12.2020, 02:40 Uhr
Im Arbeitsbereich Trainings- und Neurowissenschaften an der Universität Paderborn steht das Gehirn im Fokus. Foto: Besim Mazhiqi

Trotz operativer Wiederherstellung oder Nachbildung der Fasern kommt es nicht selten zu anhaltenden Schmerzen und funktionellen Defiziten. Aktuelle Studien deuten darauf hin, dass Letzteres auf Veränderungen bestimmter Verarbeitungsprozesse im Gehirn zurückzuführen sein könnte, wie Tim Lehmann vom Department Sport und Gesundheit der Universität Paderborn berichtet. Unter der Leitung von Prof. Dr. Jochen Baumeister erforscht der Wissenschaftler, wie solche neurophysiologischen Vorgänge ablaufen und wie sie mit dem motorischen Verhalten von Kreuzbandpatienten zusammenhängen.

„Nach einer Operation haben viele Patienten Schwierigkeiten, die gewohnte Stabilität im Kniegelenk zu erreichen und weisen so eine verminderte Gleichgewichtsfähigkeit auf. Damit steigt das Risiko einer erneuten Verletzung des Kniegelenks, selbst nach Abschluss der Rehabilitation“, erklärt Lehmann. Aktuelle Forschungsergebnisse weisen nun auch auf veränderte Prozesse im Bereich der Großhirnrinde hin: „Während bisherige Studien überwiegend motorische Reaktionen untersucht haben, stehen in unseren Forschungsprojekten neurophysiologische Mechanismen der Gleichgewichtskontrolle im Fokus.“

An den Untersuchungen nehmen Probanden aus diversen Sportarten und Leistungsklassen teil: vom Kreisliga-Fußballer bis hin zum Handball-Weltmeister. Mit Kraftmessplatten werden Schwankungsparameter berechnet, um so die Gleichgewichtsfähigkeit der Sportler objektiv beurteilen zu können. „Gleichzeitig wird mittels mobiler, nicht-invasiver Elektroenzephalografie die Aktivität des Gehirns erfasst, um so einzelne Hirnareale, aber auch die funktionellen Verbindungen zwischen verschiedenen Arealen zu beschreiben“, so Lehmann. Die Wissenschaftler haben in Abhängigkeit vom Standbein – verletzt oder unverletzt – unterscheidbare Verknüpfungsmuster im Gehirn gefunden. Je nachdem, ob das gesunde oder das verletzte Bein verwendet wurde, liefen bei den Probanden unterschiedliche Prozesse in der Schaltzen­trale ab.

Dazu Lehmann: „Das deutet darauf hin, dass die Kreuzbandpatienten möglicherweise die Körperwahrnehmung betreffende Informationen in kortikale Netzwerke einbeziehen, um so verletzungsbedingte Veränderungen im Kniegelenk auszugleichen.“

Langfristig soll die Paderborner Forschung den Boden für Langzeitstudien zum Fortschritt auf neurophysiologischer Ebene bereiten und Erkenntnisse für die Therapie liefern.

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