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uni'wissen 01-2015

Wie aber lernt der Radler, auf dem neuen Zweirad zu fahren? Wie findet er den richtigen Parameterpunkt? Es kann nicht sein, dass er alle möglichen Muskelaktivierungen ausprobieren muss, bis er die richtige gefunden hat: „Dann wäre es nicht möglich, innerhalb einer plausiblen Zeit eine neue Bewegungsaufgabe zu erlernen. Das zeigt die mathematische Analyse.“ Mehrings Konzept des strukturellen Lernens löst das Pro- blem: Demnach lernt das Gehirn nicht nur, welche Muskelaktivierung zum Fahren des Mountain- bikes nötig ist – es erlernt auch die Gemeinsam- keiten von Bewegungsabläufen, die zum Fahren jedes beliebigen Fahrradtyps von Bedeutung sind. In der mathematischen Darstellung liegen alle Be- wegungsabläufe, die man für das Fahren von Fahrrädern benötigt, auf einer so genannten Man- nigfaltigkeit. Diese kann man sich analog zu einer Fläche oder einer Kurve im dreidimensionalen Raum vorstellen – in Wirklichkeit spielen sich die- se Vorgänge in einem hochdimensionalen Raum ab. Um vom Mountainbike auf das Rennrad zu Rennrad, ein Mountainbike oder ein Hollandfahr- rad ist – obwohl dafür jeweils andere Muskelakti- vierungen notwendig sind.“ Mehrings Team hat das Problem der Generalisierung mathematisch betrachtet. Demnach entspricht eine bestimmte Muskelaktivierung, wie sie zum Beispiel beim Fahren eines Mountainbikes nötig ist, einem Punkt in einem Parameterraum. Die Muskelakti- vierung zum Fahren eines Rennrads, das eine andere Größe und Geometrie hat, entspricht ei- nem anderen Punkt, da das Gehirn die Muskeln der Radlerin oder des Radlers anders steuern muss. „Wenn ich das eine Fahrrad fahren kann und auf dem anderen fahren möchte, bedeutet das: Ich kenne den einen Punkt und möchte den anderen finden.“ „Wer einmal Fahrradfahren gelernt hat, kann für gewöhnlich jedes Modell fahren“ Sehen, was im Kopf vor sich geht: Bei der Elektroenzephalografie messen Elektroden die neuronale Aktivität an der Gehirnoberfläche. Foto: Thomas Kunz 1414 Schwerpunkt:ForschungimDreiländereck

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