Objektinteraktion und Werkzeuggebrauch

Der gezielte Gebrauch von Werkzeugen ist eine der zentralen Fähigkeiten, die den Menschen auszeichnen und maßgeblich zur Entwicklung von Kultur, Technologie und Zivilisation beigetragen haben. Die zugrunde liegenden kognitiven Prozesse sind komplex und essenziell für unseren Alltag und unsere Selbstständigkeit.

Hirnschädigungen nach Schlaganfall oder Demenz können eine so genannte Apraxie verursachen. Die Betroffenen haben große Schwierigkeiten, korrekte Objekte für den Kontext auszuwählen (z.B. Seife statt Zahnpasta zum Zähneputzen) und Probleme die Bewegungen sinnvoll mit den Werkzeugen auszuführen (z.B. beim Hämmern stellt sich keine rhytmische Auf- und Ab-Bewegung ein). Ein besseres Verständnis dieser Fähigkeiten ist daher nicht nur wissenschaftlich bedeutsam, sondern auch entscheidend, um Menschen mit neurologischen Einschränkungen ihre Handlungsfähigkeit und Lebensqualität zurückzugeben.

Die Digitalisierung verändert den Werkzeuggebrauch grundlegend, da klassische physische Werkzeuge zunehmend durch digitale Interfaces, Apps und automatisierte Systeme ergänzt oder ersetzt werden. Gleichzeitig eröffnet die Digitalisierung neue Chancen für Rehabilitation und Training, etwa durch virtuelle Umgebungen oder assistive Technologien, die den Zugang zu Handlungsfähigkeit und Selbstständigkeit gezielt unterstützen. Mit unserer Forschung wollen wir einen Beitrag dazu leisten, zu verstehen, wie Menschen effizient und zielgerichtet mit herkömmlichen sowie mit digitalen „Werkzeuge“ umgehen welche kognitiven Prozesse diesem Handeln zugrunde liegen. Ein besonderer Fokus liegt darauf, wie das Gehirn Handlungen auswählt, plant, und ausführt – insbesondere bei Störungen wie Apraxie, bei denen der Werkzeuggebrauch beeinträchtigt ist. Unsere Arbeit soll dazu beitragen, grundlegende Mechanismen der Handlungssteuerung besser zu verstehen und neue Ansätze für Diagnostik und Rehabilitation zu entwickeln. Gleichzeitig wird deutlich, dass die Vorteile der Digitalisierung nicht für jeden nutzbar sind. Eine Schere in der digitalen Teilhabe entsteht insbesondere für unsere älteren Mitmenschen und Personen mit Apraxie.

Wir bemühen uns, unsere Ergebnisse (siehe Publikationen) und Ansätze (siehe Materialien) open access zur Verfügung zu stellen.

Der DILA-S

Mit dem Diagnostik Instrument for Limb Apraxia (DILA-S) untersuchen wir neurologische Patienten. Besonders häufig zeigen Betroffene mit linkshemisphärischem Schlaganfall oder Demenz apraktische Symptome. Die Apraxie ist ein sehr heterogenes Störungsbild und kann die Imitation von Handstellungen, das Ausführen von Gesten oder/und den Werkzeuggebrauch beeinträchtigen.

• Buchmann I. & Randerath J. (2017). Selection and application of familiar and novel tools in patients with left and right hemispheric stroke: Psychometrics and normative data. Cortex 94: 49-62 (externer Link, öffnet neues Fenster)
• Randerath J., Buchmann I., Liepert J. & Büsching I. (2017). Diagnostic Instrument for Limb Apraxia (DILA-S). Manual (1st edition). University of Konstanz and Lurija Institute. Konstanz, Germany. (externer Link, öffnet neues Fenster)

Assoziierte Hirnregionen

Mittels so genannter Läsionsanalysen konnten wir zeigen, dass Schädigungen in unterschiedlichen Hirnregionen mit Problemen im Umgang mit unbekannten Werkzeugen (eher dorsal) versus im Umgang mit bekannten, alltäglichen Werkzeugen (eher ventral) einhergehen. Besonders ersichtlich war diese Unterscheidung bei der Auswahl der Werkzeuge. Bei der Handlung mit dem Werkzeug in der Hand spielt der linke Parietallappen eine wichtige übergreifende Rolle.

Stoll, S., Finkel, L., Buchmann, I., Hassa, T., Spiteri, S., Liepert, J., & Randerath, J. (2022). 100 years after Liepmann – Lesion correlates of diminished selection and application of familiar versus novel tools. Cortex. (externer Link, öffnet neues Fenster)

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