Wie funktioniert motorische Kontrolle und Lernen wirklich?

Update: 12.2025

Als Trainer und Therapeut gehört das Bewegungslehren zu unserem täglichen Brot. Ob es darum geht, neue sportliche Abläufe zu vermitteln oder Menschen nach Verletzungen beim Wiedererlernen von Bewegungen zu unterstützen – das Thema motorische Kontrolle und motorisches Lernen begleitet uns ständig. Unsere Fähigkeit, unseren Kunden zu helfen, verbessert sich mit unserem vertieften Verständnis dieses Bereichs.

Viele gehen davon aus, dass das Gehirn Informationen aufnimmt, analysiert, berechnet und dann den Befehl zur Ausführung an den Bewegungsapparat weitergibt – ein informationsverarbeitender Prozess ähnlich einem Computer der eine Maschine steuert. Ist das wirklich so?

Wissenschaftlich betrachtet ist eine vollständige Erklärung der kognitiven Prozesse bisher nicht abschließend gelungen (Klatt S 2022, S.17). Es bleibt unklar, wie diese Prozesse im komplexen adaptiven System des Menschen unter realen Bedingungen tatsächlich ablaufen.

Es gibt grob gesehen drei Hauptansätze: Einerseits die Überlegungen der informationsverarbeitenden Konzepte, andererseits jene, die sich an einem systemdynamischen oder an einem ökologischen Ansatz orientieren.

Informations-

verarbeitende Konzepte

Informationsverarbeitungskonzepte, die auch als Information Processing, Kognitivismus, Computational-Ansatz oder hierarchische Modelle bekannt sind, scheinen sehr einleuchtend. Die Grundannahme dieser Konzepte: das Gehirn interpretiert unvollständige Informationen, ergänzt diese, erstellt einen Bewegungsplan und steuert die Muskulatur ähnlich einem Computer (Fitts PM 1964, Anson G 2005).

Hurleys (2001) spricht in diesem Zusammenhang vom „Sandwich-Modell“: hierarchische Informationsverarbeitung mit Input (Wahrnehmung) und Output (Handlung) getrennt durch Kognition.

Die Schematheorie von Schmidt RA (1975) ist ein weitverbreitetes und einflussreiches Konzept dieser Annahme. Die Schematheorie hebt besonders die Bedeutung generalisierter motorischer Programme (GMP) hervor, die als abstrakte Vorlagen dienen und die Ausführung einer Klasse von Bewegungen leiten.

Schmidt selbst erkennt logische Probleme und Widersprüche in der Theorie (Schmidt RA 2011, S. 446). Unter anderem die zentrale Frage: Woher stammen die generalisierten Bewegungsprogramme (Shea CH 2005, Schmidt RA 2003)? Auch andere Forscher haben sich kritisch zur Schematheorie geäussert (Schöllhorn W 2014, Newell KM 2003, Sherwood DE 2003).

Mulder T (2002): Wenn die Umweltbedingungen nie gleich sind, können auch die Lösungen nie gleich sein. Dies ist ein wichtiger Punkt, denn er zeigt, dass die motorische Kontrolle nicht das Ergebnis eines starren, hierarchisch organisierten Systems sein kann, das efferente Befehle an einzelne Muskeln und Gelenke auf der Grundlage von in einem neuronalen Speicher gespeicherten motorischen Programmen erzeugt.

Systemdynamische Ansätze

Die Systemdynamik (Dynamic Systems), entwickelt in den 1950er Jahren von JW Forrester, ermöglicht die Analyse und Berechnung des Verhaltens komplexer Systeme wie Klima oder Börse. Im menschlichen System wirken verschiedene Teilsysteme wie das Nerven- und Kreislaufsystem selbstorganisiert zusammen. Die Selbstorganisation führt zu geordneten Bewegungen, nicht zu Zufälligkeiten. Dieser Prozess, bekannt als Emergenz, zeigt sich in geordneten Bewegungen, zum Beispiel beobachtbar in Vogelschwärmen oder menschlichem Verhalten. (Isaeva VV 2012, Handford C 1997, Beek PJ 1995, Kelso JAS 1994, Kelso JAS 1988, Thelen E 1987).
Ursache und Wirkung sind in komplexen, adaptiven Systemen nicht einfach erkennbar

Theo Mulder versteht das Gehirn alleine schon als selbstorganisierendes, adaptives System, das ohne Programmierer funktioniert (Mulder T 2005, S.28).

Gray R (2021) vergleicht das komplexe System Mensch mit einer selbstorganisierenden Firma, in der Abteilungen aufgrund eines gemeinsamen Ziels autonom handeln.

So entsteht Bewegung aus der jeweiligen Situation, der Aufgabe und dem Ziel selbstorganisiert (Kelso JAS 1988, Beek PJ 1995).

Das Differenzielle Lernen (DL) lässt sich der Systemdynamik zuordnen (Schöllhorn W 2012, Schöllhorn W 2014). Es ermöglicht selbstorganisiertes Lernen durch eine vielfältige Variation der Bewegungen / Übungen. Ein konkretes Beispiel dafür ist der Romanian Deadlift, der bei einem Patienten mit Rückenbeschwerden nicht in exakt gleicher Weise – 3 Sätze mit jeweils 10 Wiederholungen – durchführt wird. Statt dessen werden höchstens drei Wiederholungen in derselben Position absolviert, wobei sich zum Beispiel die Fußstellungen (parallel, Schrittstellung, weit, eng …), die Arm- und Handhaltungen (weit, eng, Kreuzgriff, einarmig …) sowie offene oder geschlossene Augen abwechseln.

Tassignon B (2021): Angesichts der großen Heterogenität, der geringen Verfügbarkeit von Studien, der kleinen Stichprobengrößen und des erheblichen Risikos von Bias in allen Studien sollten Schlussfolgerungen über die Wirksamkeit von DL mit Bedacht gezogen werden.

Ökologisches Konzept

Die „Ecological Psychology“ von J.J. Gibson (1978, 1979) ist ein psychologischer Ansatz, der sich auf die Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen einem Individuum (Organismus) und seiner natürlichen Umwelt fokussiert (Lobo H 2018). Dieser Ansatz bildet eine Gegenposition zu herkömmlichen informationsverarbeitenden Modellen, die sich vorwiegend auf interne Verarbeitungsprozesse konzentrieren. Im Gegensatz zu traditionellen Auffassungen, wonach Informationen mehrdeutig sind, betont die ökologische Psychologie, dass Informationen nicht zwangsläufig durch Schlussfolgerungen aufgeschlüsselt oder angereichert werden müssen (Lobo H 2018). Dies führt zur Konzeptualisierung der „direkten Wahrnehmung“ (Michaels CF 1981).

Diese „direkte Wahrnehmung“ ermöglicht effektives Navigieren und Handeln. Das Konzept steht im Kontrast zu Vorstellungen, die das Sehen als mehrdeutig betrachten, wie von Warren WH (2021) hinterfragt: Wenn die Informationsaufnahme durch das Sehen tatsächlich so grundlegend mehrdeutig wäre, wie behauptet wird, ist es schwer nachvollziehbar, wie ein visuelles System jemals funktionieren könnte. Das würde das Wahrnehmungsproblem zu einem Problem des Vorwissens machen: Wie hat das Wahrnehmungssystem auf irgendeine übernatürliche Weise das Wissen erlangt, das nicht nur eine Voraussetzung für das Sehen ist, sondern auch eine Voraussetzung dafür, dass das Sehen sich entwickeln kann?

Der Constraints-led Approach (CLA) ist eine prominente Lehrmethode, die auf den Prinzipien der ökologischen Dynamik (ecological dynamics) basiert (Gray R 2021, Renshaw I 2019, Holt KG 2010, Newell KM 1986). In diesem Ansatz werden Umwelt, Aufgabe und Individuum durch gezielte Einschränkungen (Constraints) modifiziert. Dadurch erhält der Lernende die Möglichkeit, individuelle Bewegungslösungen zu entdecken (Chow JY 2023). Praktische Beispiele dafür sind das Training auf instabilen Unterlagen (Umwelt), oder die Aufgabe wird durch Zeitdruck beeinflusst, oder dem Individuum wird die Sehfähigkeit durch eine Brille eingeschränkt.

Oder anders ausgedrückt: Du veränderst den Kontext der Übung um ein bestimmtes Lernziel zu erreichen. Darum kritisiert Schöllhorn W (2022) die Methode als „nichts Neues“.

Wahrnehmungs-Aktions-Kopplung

Die Wahrnehmungs-Aktions-Kopplung, auch als Perception-Action Coupling bekannt, beschreibt die intensive Verknüpfung zwischen Wahrnehmung und Handlung. Dieses Konzept spielt eine bedeutende Rolle in der ökologischen Psychologie und wurde bereits im 19. Jahrhundert entwickelt (Lobo L 2018). Theorien wie der Gestaltkreis, entwickelt von Viktor von Weizsäcker in den 1960er Jahren, bauten auf dieser Idee auf (Edelhäuser F 2022, S. 87).

Die Wahrnehmungs-Aktions-Kopplung betont, wie die Wahrnehmung von Informationen aus der Umwelt unmittelbar mit der Ausführung von Handlungen verbunden ist. Dabei entsteht eine direkte Wechselwirkung zwischen laufenden Informationen (Feedback), Zieldefinition und Bewegung (Warren WH 1990). Siehe dazu: Transfer oder Zeitverschwendung

Dass es eine sehr enge Verbindung zwischen Wahrnehmen und Handeln geben muss, ist auch bei hierarchischen, informationsverarbeitenden Konzepten ein Thema. Es wird von der Wechselwirkung (Crosstalk) von motorischen und kognitiven Prozessen gesprochen (Klatt S 2022, S. 48). Ein breites Gebiet in der Psychologie befasst sich unter dem Begriff Embodied Cognition mit dieser Untrennbarkeit. Der Begriff „Embodiment“ lässt sich als „Verkörperung“ oder „Einverleibung“ übersetzen. Die Embodimentforschung erforscht den komplexen Zusammenhang zwischen Psyche, Körper und Umwelt in verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen, darunter Psychologie, Neurowissenschaften, Ethologie, Philosophie, Linguistik, Robotik und künstliche Intelligenz. Im Gegensatz zur Auffassung des Gehirns als bloßem Computer, betont diese Forschungsrichtung die fundamentale Verbindung zwischen mentalen und körperlichen Prozessen (Stanford 2021, Klatt S 2022, S. 88, Fingerhut J 2017).

Mischformen

In reinster Form kommen die verschieden Ansätze und Modelle fast nicht vor. So gehen der Systemdynamische und der ökologische Ansatz Hand in Hand. Was sich auch im Begriff ökologische Dynamik (ecological dynamics) zeigt (Davids K 2012). Das ökologisch-dynamische Konzept integriert ökologische Psychologie, Theorien dynamischer Systeme, die Komplexitätswissenschaften und die Evolutionswissenschaften (Woods CT 2020).

Mulder T (2002): Es ist die Wechselwirkung zwischen dem Umweltkontext und dem Zustand des Organismus, die den Output bestimmt. Daher ist ein rein kognitiver Ansatz ebenso sinnlos wie ein rein motorischer oder ein rein „umweltbezogener“ Ansatz.

Die Vorgänge laufen bei schnellen Handlungen anders ab als bei geübten Bewegungen. Ein Fussballer reagiert sehr schnell auf seinen Gegner, während der Kunstturner seine Bodenübung einstudiert hat. Dass diese Vorgänge anders organisiert werden ist anzunehmen (Mulder T 2002).

Wie bereits angedeutet, bleibt die genaue Funktionsweise dieser Prozesse noch offen. (Schöllhorn W 2022): Statt die Modelle als wissenschaftlich bewiesene Theorien zu verstehen und sie der Öffentlichkeit als absolute Tatsachen zu verkaufen, müsste man aus der Perspektive der Wissenschaftstheorie immer nur von vorläufigem Nachweis ausgehen.

Die Synthese: Nonlinear Pedagogy (NLP)

Die Nonlinear Pedagogy (NLP) bildet das pädagogische Dach für diese Ansätze (Chow JY 2009, Schoellhorn WI 2012). Sie vereint die Erkenntnisse der Systemdynamik und der ökologischen Psychologie. NLP betrachtet den Lernenden nicht als Maschine, die programmiert werden muss (linear), sondern als komplexes biologisches System. Methoden wie der Constraints-led Approach (CLA) oder das Differenzielle Lernen (DL) sind somit praktische Werkzeuge innerhalb der Nonlinear Pedagogy. Gemeinsam ist ihnen das Ziel: Die Förderung der Selbstorganisation durch Variabilität und das Vermeiden starrer, idealisierter Technik-Vorgaben.

Wie schneiden die verschiedenen Lehrmethoden im Vergleich ab

Im Vergleich zu expliziten Methoden schneiden DL und CLA in der Regel besser ab. Im direkten Vergleich von DL zu CLA zeigt sich mal knapp der Vorteil der einen Methode, mal der anderen:

Gholami F (2023): Diese Studie verglich DL mit der Beeinträchtigung (constraints) visueller Informationen durch eine Strobobrille bei Athleten nach ACL-Rekonstruktion. Die Autoren kommen zum Schluss: Die Ergebnisse legen nahe, dass DL- und Visuelle Beeinträchtigungs-Trainingsprogramme zu vergleichbaren Verbesserungen in der Rehabilitation führen.

Mohammadi Orangi B (2021): Das Ziel dieser Studie war, die Auswirkungen der linearen Pädagogik (LP), nicht-linearen Pädagogik (NLP) und differentiellen Lernens (DL) auf kinematische und kinetische Faktoren im Zusammenhang mit nicht-kontaktbedingten ACL-Verletzungen zu untersuchen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass männliche Anfängerfussballspieler von Trainingsprogrammen mit NLP oder DL im Vergleich zu LP profitieren können. Siehe auch Mohammadi Orangi B (2023).

Gray R (2020): Die Studie verglich zwei Methoden die auf die Förderung der Selbstorganisation abzielen (Differentielles Lernen, DL, und der Constraints-led Approach, CLA), mit präskriptiven (explizit) Anweisungen (PI), die darauf abzielen, die Erlangung einer optimalen Technik zu fördern.  Die mit CLA trainierte Gruppe verbesserte sich signifikant in beiden Bereichen und zeigte eine größere funktionale Variabilität in der Kontrolle des Kontaktpunkts als die anderen Gruppen.

Bildquelle: http://www.strobobrille.de

Fazit

Die aktuelle Entwicklung geht weg von der Vorstellung des „Gehirns als Computer“ hin zur Betonung der engen Verbindung zwischen Mensch und Umwelt. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der individuellen Selbstorganisation des komplexen, adaptiven menschlichen Systems. Diese Ideen finden sich in aktuellen Ansätzen wie DL und CLA wieder.

Anstelle sich ausschließlich auf spezifische Methoden zu konzentrieren, ist es entscheidend zu verstehen, wohin man seine Kunden führen muss. Du musst das Ziel kennen!

Bei CoreKnowlege streben wir letztendlich ein Ziel im Training an: die unbewusste Kontrolle des Körpers in Bewegung. (Siehe auch: uKiB-Philosophie)
Was heisst das:

• Der Tennisspieler befindet sich im „Flow“ und denkt nicht während des Spiels bewusst an seinen Core.
• Der Rückenpatient bückt sich einfach, um seine Schuhe zu binden, ohne über seine Bandscheiben nachzudenken. Siehe auch: DIE 5 Grundsätze des Trainings

Um dieses Ziel zu erreichen, sind einige Techniken besonders hilfreich:

• Variabilität in Übungen und Aufgaben fördern. Siehe auch: Mischmethoden im (Reha-)Training
• Den Kunden nicht in ein idealisiertes Bewegungsmuster zwingen.
• Dem Kunden Autonomie gewähren, zum Beispiel bei der Auswahl der Übungsreihenfolge.
• Sehr zurückhaltend mit Feedback umgehen, nur geben, wenn gewünscht (Autonomie), und bedenken, dass positives Feedback eine starke Wirkung haben kann.
• Das Lernen implizit (unbewusst) gestalten, um die Selbstorganisation zu fördern.
• Einen externen, ganzheitlichen Fokus fördern, anstelle eines internen.

Der Mensch ist keine Computer gesteuerte Maschine!

Literaturverzeichnis