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Olympiasieger entwickelt Computer-Modell zur Gleichgewichtskontrolle.

16.07.2015 • 0 Kommentare

Hätte der aufrecht stehende Mensch keine Gleichgewichtskontrolle, würde ihn die Schwerkraft zu Fall bringen. Dank unterschiedlicher Sinnessysteme, die dem Gehirn Informationen liefern, kann er jedoch sein Gleichgewicht halten. Mit Hilfe eines Roboters hat der Sportwissenschaftler und Olympia-Sieger Georg Hettich in seiner Doktorarbeit untersucht, wie der menschliche Körper diese sensorischen Informationen verarbeitet. Ziel der Forschung war es, ein Computer-Modell zu entwerfen, das darstellt, wie die Gleichgewichtskontrolle funktioniert. Es bildet Variable ab, die bei Menschen mit Gleichgewichtsstörungen - etwa bei älteren oder an Parkinson erkrankten Personen - verändert sein können. Anhand dieser Daten können Medizintechniker passgenaue therapeutische Hilfsmittel entwickeln wie Prothesen oder Stützstrukturen für Gelenke, sogenannte Exoskelette. Gutachter der Arbeit waren Professor Albert Gollhofer, Direktor des Instituts für Sport und Sportwissenschaft der Universität Freiburg, und Professor Thomas Mergner, Neurologe am Universitätsklinikum Freiburg.

Im ersten Schritt untersuchte Hettich, welche Kontrollmechanismen das Gehirn benutzt, um das Gleichgewicht zu halten. Dazu standen Probanden auf einer Bewegungsplattform, die mit unterschiedlicher Stärke und Geschwindigkeit kippte. Mithilfe von Markern an den Schultern und der Hüfte maß der Sportwissenschaftler die ausgelösten Schwankungen der Testpersonen. Bei der Gleichgewichtskontrolle spielen Informationen, die über die Sinnessysteme vermittelt werden, eine entscheidende Rolle - etwa über das Auge, den Gleichgewichtssinn im Ohr oder den sogenannten Gelenklagesinn, also die Position der Gelenke zueinander. Im nächsten Schritt entwickelte Hettich mit den gewonnenen Daten ein Computer-Modell der zugrunde liegenden Kontrollmechanismen. Dabei baute er auf einem bestehenden Konzept für die Sprunggelenkskontrolle auf und erweiterte es um das Hüftgelenk. Damit konnte er die zuvor mit den Probanden erzielten Ergebnisse anhand von Simulationen am Computer nachbilden. Im dritten Schritt baute Hettich das Modell in einen menschenähnlichen Roboter ein, an dem er mit Hilfe der Bewegungsplattform testete, ob dieser die Körperschwankungen der Probanden reproduziert. In Simulationen konnte er weitere Gelenke wie das Kniegelenk und die Wirbelsäule kontrollieren. "Das Modell ermöglicht ein tieferes Verständnis des menschlichen Gleichgewichtsverhaltens und liefert wertvolle Erkenntnisse für die Medizintechnik", ist der Forscher überzeugt.

Georg Hettich hat Medical Engineering an der Hochschule Furtwangen studiert. Während seines Studiums war er Leistungssportler in der Nordischen Kombination und startete für das Ski-Team Schonach-Rohrhardsberg. Den größten Erfolg feierte er bei den Olympischen Winterspielen in Turin 2006, wo er die Goldmedaille im Einzel, Silber im Mannschaftswettbewerb und Bronze im Sprint gewann. Seine aktive Karriere beendete er nach der Weltcupsaison 2009/2010. Seit Abschluss darf sich der Olympia-Sieger Doktor Georg Hettich nennen.

NUR / physio.de

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