Hemmungsdefizit

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Das Virtuosenhirn:
Zur Hirnphysiologie sensomotorischer
Höchstleistungen beim Musizieren
Eckart Altenmüller
Institut für Musikphysiologie und Musiker-Medizin
Hochschule für Musik, Theater und Medien Hannover
www.immm.hmt-hannover.de
Gliederung
1. Was bedeutet „Virtuosität“
2. Hirnphysiologische Anpassungen durch Musizieren
3. Musik als mächtigster Plastizitätsmotor: Felix K.
4. Das Ende der Evolution? Musikerdystonie
5. Zusammenfassung und Ausblick
Gliederung
1. Was bedeutet „Virtuosität“
2. Hirnphysiologische Anpassungen durch Musizieren
3. Musik als mächtigster Plastizitätsmotor: Felix K.
4. Das Ende der Evolution? Musikerdystonie
5. Zusammenfassung und Ausblick
Besonderheiten der
pianistischen Kunst:
Maxim Kholabukov
17 Jahre
(Ukrainer)
Student der HMTH
Bewegung: Komplexität, hohe Geschwindigkeit
der motorischen Funktionen ohne Begrenzung
nach oben: Operieren an der Leistungsgrenze
Gesellschaft:
Vermutete
Erwartungen
der Hörer
Unrealistisches
Anspruchsniveau
Meine Zukunft
Individuelle
professional
Handlungen
pressures
professional
auch
Fehler!
pressures
Emotionen: Freude, Hingabe,
Angst vor Fehlern
Reproduktion:
Zeitliche und
räumliche
Zwänge,
definierte
Zielvariablen
Gliederung
1. Was bedeutet „Virtuosität“
2. Hirnphysiologische Anpassungen durch Musizieren
3. Musik als mächtigster Plastizitätsmotor: Felix K.
4. Das Ende der Evolution? Musikerdystonie
5. Zusammenfassung und Ausblick
Um Fehler zu vermeiden muss man Üben:
Die 10 Jahre - 10000 Stunden Regel:
Psychological Review 100, 1993
Kleine Hirnkunde
Supplementäre
Motorische A.
Aufmerksamkeit
Planung
Kontrolle
Soziales
Sprache, Gesten,
Symbolisches
Verhalten
Motorische A.
Somatosens.
Areale
Räumliche
Vorstellung
Visuelle Regionen
Visuelle Areale
Auditive
Assoziationsareale
Das musizierende Gehirn:
Ausführung: einzelne Finger
Komplexe Bewegungsprogramme: SMA
Primäre motorische Rinde
Somatosensorische
Rückmeldung:
Somatosensorische Rinde
Entscheidungen:
Frontalhirn
Handlungskopie
Ort unklar?
Visuelle Rückmeldung:
Sehrinde
Akustische Rückmeldung:
Hörrinde
Das pianistische Gehirn an seiner
Leistungsgrenze:
Herojo Ruiz M, Jabusch HC, Altenmüller E. Cerebral Cortex 2009
Herojo Ruiz M, Jabusch HC, Altenmüller E. Cerebral Cortex 2009
Das Pianistenwunder: Das Gehirn meldet Fehler,
bevor sie begangen werden!
Die falsche Note
Das anteriore Cingulum: der Ort des Monitorings!
Ergebnisse mit der „LoretaAnalyse“
Aus Herojo-Ruiz et al. 2009
30 Minuten musikalisches
Training führt zur
neuronalen Kopplung zwischen
Hörregionen und sensoMotorischen Regionen
Bangert und Altenmüller,
BMC-Neuroscience 2003
BMC-Neuroscience 2006
Marc Bangert
fMRI Versuche bei musikalischen Laien:
Reguläre Lerner:
9 Probanden 5 m, 4 f
Rechtshändige Studenten
Keine formale musikalische Ausbildung
Mittleres Alter:
24.2 ± 4.4 Jahre
Messung 1: Baseline
Messung 2: Nach 30 Minuten des Trainings
Messung 3: Nach 6 Wochen des Trainings
Wittfoth, Bangert, Peschel, Dengler, Heinze and Altenmüller 2010 (in Vorbereitung)
Map group
fMRI Versuche bei musikalischen Laien:
Reguläre Lerner:
9 Probanden 5 m, 4 f
Rechtshändige Studenten
Keine formale musikalische Ausbildung
Mittleres Alter:
26.2 ± 5.3 Jahre
Messung 1: Baseline
Messung 2: Nach 30 Minuten des Trainings
Messung 3: Nach 6 Wochen des Trainings
Wittfoth, Bangert, Peschel, Dengler, Heinze and Altenmüller 2010 (in Vorbereitung)
Audio-motorische Korepräsentation nach
Klavierunterricht…
BA 37
„multimodales
Integrationsareale“
BA 32
„emotionale
Gürtelwindung“
BA 6
„motorisches Areal“
Wittfoth et al. submitted
Motorisch-auditorische Korepräsentationen
nach Klaviertraining
BA 41
„Hörareal“
Geiger
Pianist
16 Streicher, 16 Pianisten, 32 Kontrollen
Aus: Bangert and Schlaug
Eur J Neuroscience 2007
Spezialisierung der Spezialisten:
Effekte von Geigen- oder Klavierspiel
auf die Hirnmorphologie: das Omega-Zeichen: Musizieren ist der stärkste Reiz für
Neuroplastizität!
Plastizität ist die Anpassung
des zentralen Nervensystem
an (komplexe)
Spezialanforderungen
Dendriten
Axon
Zellkern
Myelinzelle
(Bemarkung)
Synapsen
Musizieren ist der stärkste Reiz für
Neuroplastizität!
Dendriten
Zellkern
Myelinzelle
(Bemarkung)
Synapsen
Wochen Monate
Axon
Sekunden Minuten Tage
Plastizität ist die Anpassung
des zentralen Nervensystem
an (komplexe)
Spezialanforderungen
Effizienz der Synapsen
Rekrutierung v. Neuronen
Anzahl Synapsen
Anzahl der Dendriten
Anzahl Nervenzellen
Dicke der Bemarkung
Interaktion mit dem
Stützgewebe und
Durchblutung des
Gewebes
Gliederung
1. Was bedeutet „Virtuosität“
2. Hirnphysiologische Anpassungen durch Musizieren
3. Musik als mächtigster Plastizitätsmotor: Felix K.
4. Das Ende der Evolution? Musikerdystonie
5. Zusammenfassung und Ausblick
Musizieren als Plastizitätsmotor
Mozart:
Hornkonzert in Es
Felix Klieser, 17 Jahre alt:
Sporadische Amelie
Wollte immer Horn spielen!
http://www.stiftung-spektra.de
Die sensomotorische Repräsentation des
linken Fusses von Felix!
Zehe 1
Zehe 3
Zehe
Probabilistische Nervenbahndarstellung bei
Fussbewegungen
Kontrollen rechts
Felix rechts
Kontrollen links
Felix links
Gliederung
1. Was bedeutet „Virtuosität“
2. Hirnphysiologische Anpassungen durch Musizieren
3. Musik als mächtigster Plastizitätsmotor: Felix K.
4. Das Ende der Evolution? Musikerdystonie
5. Zusammenfassung und Ausblick
Definition
Die Musikerdystonie ist eine
Verschlechterung der
feinmotorischen
Kontrolle lang geübter
komplexer Bewegungen.
Etwa 1% der Berufsmusiker
sind davon betroffen.
Altenmüller and Jabusch: J. Hand Therapy 22: 2009
Die Musikerdystonie
entsteht ab dem frühen
19.ten Jahrhundert
Es ist eine kulturell
erworbene
Erkrankung!
Schumanns Symptome……….und Bewältigungsstrategie
Aus: Altenmüller 2006 in: Altenmüller et al. Oxford University Press
Risikofaktoren 1: Fleiss und Qualität
(n = 144 Patienten):
Klassische Musiker
93 %
Männer
81 %
Jüngeres Alter (Beginn vor 40)
80 %
Professionelle Position (Solisten):
51 %
Persönlichkeit: Kombination von Angst und Perfektionismus
144 Patienten: Jabusch, Zschucke, Schmidt and Altenmüller, Mov. Disorders 20, 2005
Risikofaktor 2: Bestimmte Instrumente
n= 591 Musiker mit Dystonie:
Musiker mit Dystonie
Gesunde Musiker: n=2032
40
male patients
Patienten
female patients
proportion of total population [%]
35
30
Kontrollen
25
patients
p < 0.001
controls
P < 0.025
20
15
10
5
0
keyboard
Piano
string
Streicher
plucking
Gitarre
woodwind
brass
percussion
Holzbläser
Blechbläser
Schlagzeug
Aus: Baur V, Jabusch HC, Hofmann A, Lim, V, Altenmüller E, 2010 in Vorbereitung
Risikofaktoren 3: Belastende Bewegungen
Pianisten
40
30
20
10
0
Violinisten
number of pts.
number of pts.
3 R-Regel: rapide, repetitiv, regelmäßig
number of pts.
Gitarristen
30
25
20
15
10
5
0
le.
hand
le. arm ri. hand
both
hands
15
10
5
0
le.
hand
le. arm ri. hand
Neu: die Genetik spielt auch bei der
Musikerdystonie eine größere Rolle
als angenommen
Dystonie bei Verwandten 1. Grades
Bewegungsanomalien:
> 36 %!
> 70 %
(28 Familien mit 97 Probaden untersucht, Kollaboration mit
Christine Klein)
Schmidt, Jabusch, Altenmüller et al. Neurology 72; 12481294, 2009
Verschmelzung senso-motorischer
Repräsentationen begleitet die Erkrankungen
Verändert aus:
Elbert T, Candia V,
Altenmüller E. et al.
NeuroReport 1998
9: 3571-3575
Ursache: mangelhafte Hemmung
Hemmung ist entscheidend für
motorische Kontrolle
Möglicherweise entsteht die Verschmelzung
Durch ungünstig verlaufende Plastizität
Effekte der Plastizität
Gliederung
1. Was bedeutet „Virtuosität“
2. Hirnphysiologische Anpassungen durch Musizieren
3. Musik als mächtigster Plastizitätsmotor: Felix K.
4. Das Ende der Evolution? Musikerdystonie
5. Zusammenfassung und Ausblick
Modell der Dystonie-Entstehung
Genetisch bedingte Anlage
(Hemmungsdefizit)
Dystonie
Erweitert aus: Altenmüller and Jabusch: Journal Hand Therapy 2009
Modell der Dystonie-Entstehung
Im Musiker begründete „intrinsische“ Faktoren
Perfektionismus
Angstbereitschaft
Defektes „Set-Shifting“
Frühes Trauma?
Ungünstige
Biomechanik
Schmerzen,
SensibilitätsStörungen
Genetisch bedingte Anlage
(Hemmungsdefizit)
Dystonie
Erweitert aus: Altenmüller and Jabusch: Journal Hand Therapy 2009
Modell der Dystonie-Entstehung
Im Musiker begründete „intrinsische“ Faktoren
Perfektionismus
Angstbereitschaft
Defektes „Set-Shifting“
Frühes Trauma?
Ungünstige
Biomechanik
Schmerzen,
SensibilitätsStörungen
Genetisch bedingte Anlage
(Hemmungsdefizit)
Zeitlich-Räumliche
Zwänge, Mechanik
des Instruments
Übertraining
Falsches
Training?
Dystonie
Soziale Zwänge
Reproduktion
und Fehlerkultur
Gesellschaftlich bedingte „extrinsische“ Faktoren
Erweitert aus: Altenmüller and Jabusch: Journal Hand Therapy 2009
Konsequenzen für die Vorbeugung
Im Musiker begründete „intrinsische“ Faktoren
Perfektionismus
Angstbereitschaft
Defektes „Set-Shifting“
Frühes Trauma?
Ungünstige
Biomechanik
Schmerzen,
SensibilitätsStörungen
Genetisch bedingte Anlage
(Hemmungsdefizit)
Zeitlich-Räumliche
Zwänge, Mechanik
des Instruments
Übertraining
Falsches
Training?
Dystonie
Soziale Zwänge
Reproduktion
und Fehlerkultur
Gesellschaftlich bedingte „extrinsische“ Faktoren
Erweitert aus: Altenmüller and Jabusch: Eur J. Neurol. 2010
Web: www.immm.hmt-hannover.de
e-mail: [email protected]
Thomas Münte
Hans Christian Jabusch
an meine (ehemaligen) Studenten:
Marc Bangert
Sabine Schneider
Daniel Scholz
Alexander Schmidt,
Franziska Buttkus
Volker Baur
Maria Herrojo Ruiz
Und an die vielen unterstützenden
Kollegen in Hannover, Magdeburg,
Lübeck, Göttingen, München, Hamburg,
Kiel, Münster
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