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Videospiele trainieren den Zahlensinn

Aus Studien ist bereits bekannt, dass Videospielen kognitive Fähigkeiten wie etwa die Zeitwahrnehmung oder das Arbeitsgedächtnis verbessert. Eine weitere Studie belegt jetzt, dass Videospieler auch besser darin sind, Mengen richtig abzuschätzen.

Videospiele sind nicht nur Zeitvertreib, sie verbessern auch die Hirnleistung. Je mehr wir spielen, desto besser lässt sich auf einen Blick eine Anzahl von Gegenständen abschätzen. „Das beruht wahrscheinlich auf verbesserten Aufmerksamkeitsprozessen im Gehirn, berichten die Neurowissenschaftler Joana Stäb und Uwe Ilg vom Hertie-Institut für klinische Hirnforschung und der Universität Tübingen.

Um dies herauszufinden, rekrutierten sie passionierte Computerspieler, die mehr als vier Stunden pro Woche mit ihrem Hobby verbrachten. Als Kontrollgruppe dienten Personen, die deutlich weniger Zeit mit Videospielen verbrachten. Während des Experiments sahen beide Probandengruppen zwei Kreise mit Punkten auf einem Bildschirm. Sie mussten jeweils spontan angeben, in welchem Kreis sich mehr Punkte befanden. So konnten die Forschenden ihre Wahrnehmungsschwelle bestimmen.

Das Ergebnis: „Die Fähigkeit, Mengen auf einen Blick zu schätzen, lässt sich tatsächlich trainieren“, berichtet Studienleiter Ilg. „Vereinfacht ausgedrückt: Computerspieler können intuitiv und ohne nachzuzählen besser unterscheiden, ob mehr Äpfel oder mehr Orangen in einem Einkaufswagen liegen.“ Bei den Versuchsdurchgängen, in denen sich die Menge von Punkten in beiden Kreisen nur minimal unterschied, waren sie sogar eindeutig überlegen. Je mehr sie pro Woche spielten, desto feiner war ihre numerische Auflösung.
Die Hirnforscher rufen allerdings nur zum mäßigen Spielen auf: „Jede Medaille hat zwei Seiten – exzessives Computerspielen kann in Abhängigkeit münden, dies ist offiziell als Krankheit anerkannt.“

Referenz:
Universität Tübingen
Video-game play and non-symbolic numerical comparison, Addiction Biology 2021; https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/adb.13065

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Neurologie Pädiatrie Wissenschaft

Sport unterstützt kognitive Entwicklung von Frühgeborenen

Ein zu früher Start ins Leben kann auch im Teenageralter noch Probleme bereiten, wobei sich kognitive Einschränkungen nach wenigen Jahren häufig auswachsen. Kinder, die bereits vor der 32. Schwangerschaftswoche geboren wurden, zeigen allerdings selbst beim Übergang zum Teenageralter noch Unterschiede: sie weisen eine schwächere Impulskontrolle auf. Dies kann zu Nachteilen in der schulischen Leistung führen und hängt mit Verhaltensauffälligkeiten und einer größeren Anfälligkeit für Suchterkrankungen zusammen. Ein schweizerisches Forschungsteam entdeckte jetzt aber, dass frühgeborene Kinder, die sehr gut entwickelte motorische Fertigkeiten hatten, den termingeborenen Kindern in Sachen Impulskontrolle praktisch in nichts nachstanden.

Sie verglichen eine Gruppe von 54 sehr frühgeborenen Kindern im Alter von 9 bis 13 Jahren mit einer Kontrollgruppe gleichaltriger termingeborener Kinder und ließen sie einen sogenannten „Go/NoGo“-Test durchführen, bei dem die Probanden auf ein Signal hin schnellstmöglich einen Knopf drücken müssen, bei einem anderen Signal jedoch nicht. Der Vergleich zeigte, dass die frühgeborenen Kinder durch veränderte Aufmerksamkeitsprozesse den Bewegungsimpuls schwerer unterdrücken konnten.Weitere Untersuchung belegten jedoch auch, dass eine Zunahme bei den motorischen Fertigkeiten, die Einschränkungen bei der Impulskontrolle ausgleichen können.

Die Forscher schließen aus den Ergebnissen, dass ein gezieltes Training der motorischen Geschicklichkeit auch die kognitiven Einschränkungen reduzieren könnte. Insbesondere bei jüngeren Kindern ist die Entwicklung der motorischen und der kognitiven Fähigkeiten eng verknüpft. Das Zeitfenster von 9 bis 13 Jahren könnte daher ein vielversprechender Zeitraum sein, um kognitive Einschränkungen bei sehr frühgeborenen Kindern auszugleichen.

Referenz:
Universität Basel
Very preterm birth and cognitive control: The mediating roles of motor skills and physical fitness, Developmental Cognitive Neuroscience 2021, Doi: 10.1016/j.dcn.2021.100956

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Allgemeinmedizin Leben Sportmedizin Wissenschaft

Kaffee plus Training erhöht die Fettverbrennung

Wer überflüssige Kilos gerade jetzt – knapp vor Ostern – loswerden möchte, könnte sich an den Ergebnissen einer spanischen Studie orientieren. Wissenschaftler des Instituts für Physiologie der Universität Granada (UGR) belegten kürzlich, dass Koffein (etwa 3 mg / kg, die Menge entspricht der eines starken Kaffees), eingenommen eine halbe Stunde vor dem Training, die Fettverbrennungsrate signifikant erhöht. Sie stellten auch fest, dass die Wirkung des Koffeins am Nachmittag stärker zu Buche schlägt als morgens.

In ihrer Studie ging es den Forscher darum, herausfinden, ob Koffein – eine der am häufigsten konsumierten leistungsfördernden Substanzen zur Verbesserung der sportlichen Leistung – tatsächlich zu einer erhöhten Oxidationsrate von Fett während des Trainings führt. Dies wird häufig behauptet, wissenschaftliche Beweise dafür lagen bisher jedoch nicht vor.

Die Untersuchung erfolgte an insgesamt 15 männlichen Probanden (Durchschnittsalter 32 Jahre), die im Abstand von sieben Tagen vier Mal einen Belastungstest absolvieren mussten. Die Koffein- bzw. Placebo-Verabreichung erfolgte um 8 respektive 17 Uhr. Jeder Studienteilnehmer absolvierte die Tests unter allen vier Bedingungen in zufälliger Reihenfolge und streng standardisierten Vorbedingungen. „Die Ergebnisse unserer Studie zeigen, dass die zeitnahe Aufnahme von Koffein 30 Minuten vor Durchführung eines aeroben Belastungstests die maximale Fettoxidation während des Trainings unabhängig von der Tageszeit erhöht“, erklärt Studienleiter Francisco J. Amaro seine Studienergebnisse. Diese belegen auch, dass Koffein die Fettoxidation während des morgendlichen Trainings zwar erhöht, diese Erhöhung aber nur der eines Nachmittagstrainings ohne Koffeinaufnahme entspricht. Fazit: Kaffee plus Training am Nachmittag zeigen die besten Resultate.

Referenz:
Universität Granada
Caffeine increases maximal fat oxidation during a graded exercise test: is there a diurnal variation? J Int Soc Sports Nutr 2021,  https://jissn.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12970-020-00400-6

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Neurologie Sportmedizin Wissenschaft

Sport pusht das Gedächtnis

Was dem Körper gut tut, gilt offenbar auch für das Gehirn. Neurowissenschaftler der Universität Genf wiesen nach, dass eine intensive körperliche Trainingseinheit von nur 15 Minuten das Gedächtnis und den Erwerb neuer motorischer Fähigkeiten verbessert. 

Um die Wirkung zu testen, mussten 15 junge Männer einen Gedächtnistest nach drei unterschiedlichen Szenarien durchführen: nach 30 Minuten mäßigen Radfahrens, nach 15 Minuten intensiver Bewegung oder nach einer Ruhephase. Danach wurden sie gebeten Aufgaben am Computer zu erledigen wobei auch getestet wurde, wie schnell gewisse Bewegungen erlernt wurden.

Zusätzlich zu den Ergebnissen dieses Tests beobachteten die Wissenschaftler Veränderungen in der Aktivierung bestimmter Gehirnstrukturen und führten Bluttests zur Messung der Endocannabinoidspiegel durch. Endocannabinoide werden bei körperlicher Anstrengung produziert und binden an spezifische Rezeptoren im Gehirn. Sie lösen ein Gefühl der Euphorie aus und binden auch am Hippocampus, dem Teil des Gehirns, das für die Gedächtnisleistung zuständig ist.

Die Analysen belegten eine Zunahme der Gedächtnisleistung mit Zunahme der körperlichen Aktivität. Diesem Muster folgte auch der Endocannabinoidspiegel: Je höher dieser nach intensiver körperlicher Anstrengung anstieg, desto besser waren auch die Leistungen des Gehirns. 

Die neuen Daten könnten zur Entwicklung neuer Strategien zur Verbesserung oder Erhaltung der Gedächtnisfunktion beitragen. Untersucht werden soll auch, inwieweit sich Gedächtnisdefizite bei  der Entwicklung von Alzheimer durch sportliche Aktivitäten bremsen lassen.

Referenzen:
Universität Genf
Effect of acute physical exercise on motor sequence memory, Scientific Reports 10, 2020; https://doi.org/10.1038/s41598-020-72108-1

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Chirurgie Pädiatrie Wissenschaft

Simulation von invasiven Eingriffen bei Kindern an 3D-Modellen

Das Comprehensive Center for Pediatrics der MedUni Wien entwickelt patientenspezifische Simulationsmodelle mittels 3D-Druck, die für behandelnde Ärzte eine bessere Planung und Simulation, sowie ein Training von invasiven bzw. chirurgischen Eingriffen an Kindern im Vorfeld ermöglichen und so die Sicherheit der jungen Patienten erhöhen sollen.

In diesem interdisziplinären Forschungsprojekt werden kindliche Anatomien und individuelle Pathologien mithilfe von 3D-Ultraschall, CT und MRT als exakte digital Modelle rekonstruiert und mittels Additiver Fertigung im „3D-Druck“ in anatomische Modelle umgesetzt.

Anhand dieser Modelle lassen sich chirurgische Eingriffe wie etwa die Operation nach einer Hirnblutung bei Frühgeborenen simulieren und ermöglichen eine rasche und unkomplizierte Abbildung der Hirnstrukturen und des betroffenen Gebiets, z.B. des Ventrikelsystems im Gehirn. „Dieses Modell bietet dann den behandelnden Neurochirurgen die Vorlage für die Planung des effektivsten und schonendsten operativen Eingriffs“, erklärt der Neonatologe Michael Wagner.

Zukünftig sollen neben den gedruckten 3D-Modellen auch Modelle mithilfe von Virtual/Augmented Reality zur einfacheren Interaktion dargestellt werden können.

Referenz:
Medizinische Universität Wien
https://www.meduniwien.ac.at/…/invasive-eingriffe-bei-kind…/

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