Lernmodul mit Lösungen aus und zur Dokumentation: "Unser fantastischer Bewegungssinn

Lernmodul mit Lösungen aus und zur Dokumentation: "Unser fantastischer Bewegungssinn - Das Geheimnis der Propriozeption"

Roland Heynkes 19.11.2024, CC BY-SA-4.0 DE

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Diese Seite dient der Selbstkontrolle für diejenigen, welche die Aufgaben in der Dokumentation: "Unser fantastischer Bewegungssinn - Das Geheimnis der Propriozeption" selbständig bearbeitet haben und nun ihre Antworten überprüfen wollen.

1	Definiere Sensor, Propriozeption, Propriozeptor, bionische Prothese!
	Sensor nennt man in Technik und Biologie eine Struktur, die auf eine bestimmte physikalische oder chemische Eigenschaft ihrer Umwelt oder auf einen in dieser enthaltenen Stoff reagieren kann. Propriozeption heißt eigentlich Wahrnehmung wichtiger Zustände im Inneren des eigenen Körpers, aber gemeint sind damit üblicherweise nur Zustände des Stütz- und Bewegungsapparates, also Knochen, Muskeln, Faszien und Schleimbeutel. Propriozeptoren sind winzige Sinnesorgane in unseren Muskeln (Muskelspindeln), Sehnen (Golgi-Sehnenorgane) und Gelenkkapseln (Ruffini- und Vater-Pacini-Körperchen), deren Signale es Großhirn und Kleinhirn ermöglichen, die Stellungen der Gelenke und Bewegungen des Körpers sowie die Anspannungszustände unserer Muskeln zu errechnen. Eine bionische Prothese ist ein nach dem Vorbild der Natur geschaffenes Körperersatzstück.
2	Nenne die verschiedenen Arten von Propriozeptoren!
	Vier Arten von Propriozeptoren heißen: Muskelspindeln, Sehnenspindeln oder Golgi-Sehnenorgane, Ruffini-Körperchen, Lamellenkörperchen oder Vater-Pacini-Körperchen.
3	Vergleiche die Informationen, die das Gehirn einerseits von Muskelspindeln und andererseits von Sehnenspindeln empfängt!
	Muskelspindeln melden die Dehnung und die Geschwindigkeit ihrer Änderung in Skelettmuskeln, während Sehnenspindeln melden, wie stark ein Muskel an einer Sehne zieht. Sehnenspindeln zeigen die Kraft, während Muskelspindeln den Effekt der Kraft anzeigen.
4	Erkläre die Notwendigkeit, beim Wasserspringen die Informationen von Sinnesorganen und Propriozeptoren im Gehirn zu kombinieren!
	Beim Wasserspringen muss das Gehirn die Informationen von Sinnesorganen und Propriozeptoren kombinieren, um nicht nur die Haltungen und Bewegungen des Körpers, sondern auch dessen Position relativ zur Wasseroberfläche berücksichtigen muss.
5	Beschreibe, wie Babys lernen, ihre Körper gezielt zu bewegen!
	Die Eigenwahrnehmung beginnt schon beim Fötus und wird zusammen mit der Koordination von Bewegungsabläufen von spielenden Kindern unermüdlich geübt. Wenn das Gehirn eines Babys durch motorische Nerven Impulse an einen Muskel schickt, dann erhält es durch Augen und Propriozeptoren Rückmeldungen über den Effekt. So lernt es immer besser, seinen Körper zu steuern.
6	Erkläre die Wichtigkeit von Koordinationstraining für junge und alte Menschen!
	Koordination-Training ist für junge und alte Menschen wichtig, weil es vom Koordinations-Training abhängt, wie geschickt Menschen werden und wie lange sie sich ihre Fähigkeiten erhalten können.
7	Beschreibe die Steuerung einer bionischen Handprothese durch das Gehirn!
	Das Gehirn versucht wie gewohnt Anweisungen an Hand zu schicken. Die dazu früher verwendeten Nerven wurden aber mit Muskeln im verbliebenen Rest des Armes verbunden. Deshalb kontrahieren diese Muskeln und regen dadurch winzige Elektroden an der Haut des Armstumpfes an. Diese registrieren die Muskel-Kontraktionen und reagieren darauf mit elektrischen Impulsen, die zur künstlichen Hand weitergeleitet werden. Daraufhin führt die bionische Prothese die Bewegungen aus, die das Gehirn wollte. Kontrollieren kann das Gehirn den Erfolg seiner Steuerung durch Beobachtung der Prothese mit den Augen.
8	Begründe den Wunsch nach Propriozeptoren und Oberflächensensoren für Roboter und bionische Prothesen!
	Infrarot-Sensoren für das Erspüren der Annäherung eines warmen Körpers und Kraft-Sensoren für die Wahrnehmung von Berührungen könnten verhindern, dass Roboter mit Menschen versehentlich zusammenstoßen und diese verletzen. Mit einer Art Tastsinn auf den Fußsohlen kann ein Roboter beim Gehen auch Hindernisse spüren. Die künstliche Hand bräuchte noch Sensoren, die dem Gehirn Berührungen zurück melden. Und Propriorezeptoren würden die Erfolgskontrolle durch das Gehirn verbessern.
9	Nimm Stellung zu der Frage: "Sollen Roboter den Menschen übertreffen dürfen!
	Vielleicht können überlegene Roboter die Schädlichkeit des Menschen für unsere Umwelt erkennen und deswegen gegen uns vorgehen. Menschen könnten sich von überlegenen Robotern auch in ihrer Stellung als Krone der Schöpfung bedroht fühlen. oder: Man es für einen Ausdruck menschlicher Überheblichkeit halten, wenn jemand Robotern unbedingt überlegen sein will. Es ist allerdings bereits im Jahr 1997 passiert, als Deep Blues den Schachweltmeister Garri Kasparov besiegte. Auch Tiere und sogar Pflanzen übertreffen uns Menschen in vielerlei Hinsicht. Aber auch der beste Roboter wird wohl nie den Menschen in jeder Hinsicht übertreffen. Und wenn doch, wieso sollte das schlimm sein? Wir Menschen können doch auch damit leben, dass immer irgendwer irgend etwas besser kann. Die Besten ihrer Disziplinen zeigen uns doch vor allem, zu was wir fähig sind, wenn wir es so sehr wollen, dass wir bereit sind, dafür täglich mehrere Stunden zu üben. Indem wir uns meistens dagegen entscheiden, verlieren wir zwar eine mögliche Fähigkeit, gewinnen dafür aber Zeit für Anderes. Teilweise überlegene Roboter könnten unsere Fähigkeiten ergänzen.
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