Binokulares Sehtraining bei Hochleistungssportlern

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2022-11-21
Issue Year
2022
Authors
Kutzner, Benedikt
Editor
Abstract

2 Abstract 2.1 Background Optimal visual abilities including stereo acuity seem to be an important issue in sports. There is increasing evidence that stereo acuity can be sustainably improved by digital vision training even for people with good stereo acuity. 2.2 Study design and test methods In this study 31 male and female tennis players (professionals, young professionals, coaches and former professionals) completed at least 6 training units each with 192 dynamic stereoscopic tasks (N= 1152) within 6 weeks including a 4-option test with different levels of difficulty on a 3D screen at a distance of 5 m. The training stimuli were presented dynamic, the test stimuli static. The parameter reaction time and correctness at 15–300 arcseconds was determined. For a more precise representation of the reaction time improvement as a function of the difficulty level, the parameter reaction time increase per stereo disparity reduction (ReST) was defined. 2.3 Results Reaction time to 15 arcsecond stimuli significantly decreased from 3.9 s to 1.6 s (59%) as a result of digital vision training. The correctness at 30 arcsecond stimuli significantly increased by 23%. 2.4 Discussion The observed improvement in reaction time during vision training did not result in decreasing correctness when answering the visual questions. This represents an overall improvement in stereo vision. 2.5 Conclusion Dynamic visual training over 6 weeks improves stereoscopic performance including stereo acuity, response time and correctness.

Abstract

1.1 Hintergrund und Ziele Visuelle Wahrnehmung scheint für den Menschen eine der wichtigsten und bedeutendsten bewussten Quellen zu sein, um Informationen über ihre Umwelt zu erhalten und zu erfahren. Neben der Sehschärfe kann die räumliche Tiefenwahrnehmung im Alltag oder auch im Hochleistungssport eine beachtliche Rolle spielen 1. Die Qualität der Tiefenwahrnehmung wird durch binokulare und monokulare optische Hinweise beeinflusst 2-4. Beim Binokularsehen, oder auch Stereosehen genannt, bekommt das Gehirn, bei Fokussierung eines Objektes, aufgrund der unterschiedlichen Position der Augen, zwei Bilder mit verschiedenen Blickwinkeln 5. Durch kortikale Fusion dieser beiden Bilder kann eine Form der Tiefenwahrnehmung entstehen. Quantifiziert wird das Stereosehen unter anderem durch die Stereosehschärfe. Dies ist der kleinste noch erkannte Distanzunterschied zweier Objekte, der zu einer räumlichen Tiefenwahrnehmung führt, gemessen in Bogensekunden 1. In der vorliegenden Arbeit wurde die Fragestellung untersucht, ob sich das Stereosehen bei Sportlern mit bereits guter Stereosehschärfe durch ein digitales binokulares Sehtraining noch verbessern kann. 1.2 Methoden Zur Messung der Stereosehschärfe existieren einige Testmethoden, die sich im Aufbau, Ablauf und der Darstellungsmethode unterscheiden. In der vorliegenden Studie wurde der c-Digital Vision Trainer® verwendet. Hierbei wurden einem Probanden auf einem polarisierten 3D-Fernsehgerät verschiedene Stimuli mit unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad zur Erkennung präsentiert. Insgesamt 31 männliche und weibliche Sportler aus dem Bereich Tennis (darunter Tennisprofis, Jungprofis/Jugendspieler, ehemalige Profis und Trainer) absolvierten an der Tennisbase des Bayerischen und Deutschen Tennisverbandes in Oberhaching innerhalb von 6 Wochen mindestens 6 Trainingseinheiten mit je 192 stereoskopischen Einzeltests mit variablem Schwierigkeitsgrad von 15 -300 Bogensekunden (insgesamt 6 Stufen: 15, 30, 45, 60, 150, 300 Bogensekunden). Gemessen wurde die Stereosehschärfe in Bogensekunden bzw. der Stereogrenzwinkel („Kleinster Stereowinkel, bei dem noch Stereopsis vorhanden ist “)6, die Reaktionszeit in ms und die Sicherheit bzw. Korrektheit der Antworten in %. Die Trainingsstimuli waren dynamischer Natur mit sich bewegenden Bällen. Im statischen Test, zur Überprüfung des Trainingserfolges, wurden weiße Scheiben ohne Rotation und Textur auf grauem Hintergrund präsentiert. Zur Vermeidung der Messung von motorischen Trainingseffekten wurde der Parameter „ReSt“ (Reaktionszeitzuwachs pro Stereodisparitätsabnahme) geschaffen. Unter der Annahme, dass der Zeitanteil für die motorische Reaktionszeit bei variierenden Disparitätsstufen gleich groß ist, stellt der Reaktionszeitzuwachs pro zunehmenden Schwierigkeitsgrad dasjenige Zeitintervall dar, das für das visuelle System nötig ist, um den stereoskopischen Schwierigkeitszuwachs (von 45 Bogensekunden zu 15 Bogensekunden) zu bewältigen. 1 1.3 Ergebnisse und Beobachtungen Vor dem Training erreichten 74 % der Sportler einen Stereogrenzwinkel von 15 oder 30 Bogensekunden, nach dem Training 93,5 %. 41,9 % verbesserten sich um min. eine Stufe, 12,9 % von allen sogar um insgesamt drei Stufen. N = 13 von 15 (87 %) Probanden, die in der Eingangsmessung einen Stereogrenzwinkel von 30 Bogensekunden oder schlechter aufwiesen, zeigten eine Verbesserung um mindestens eine Stufe. Die mittlere Reaktionszeit verlängerte sich signifikant mit Zunahme des Schwierigkeitsgrades. Die Reaktionszeit bei Stimuli von 15 Bogensekunden verkürzte sich durch das Sehtraining im Mittel signifikant von 3,9 s auf 1,6 s (59 %). Auch der „ReSt“ verminderte sich durch das Training signifikant von 1,6 s auf 0,5 s (67 %). 83,9 % der Probanden konnten ihre individuelle „ReSt“ verbessern (darunter 61,9 % um über 1000 ms). Die Korrektheit der Versuche bei 30 Bogensekunden steigerte sich im Mittel signifikant um 23 %. 1 1.4 Schlussfolgerungen und Diskussion Durch das digitale Sehtraining konnten die Probanden ihr stereoskopisches Sehen signifikant hinsichtlich Stereogrenzwinkel, Reaktionszeit und Korrektheit verbessern. Die beobachtete Verbesserung der Reaktionszeit im Sehtraining führte jedoch nicht zur Abnahme der Korrektheit bei der Beantwortung der visuellen Fragen und stellt damit insgesamt eine Verbesserung der Stereosehfähigkeit dar. Beim Bayerischen und Deutschen Tennisverband wurde zum Zeitpunkt der Durchführung der vorliegenden Studie lediglich die Sehschärfe als Screening-Test bestimmt. Da in dem verwendeten Testsystem vor Studienbeginn die maximal erreichbare Stufe bei 15 Bogensekunden gewählt wurde, war es bei vielen Probanden nicht möglich eine Verbesserung des Stereogrenzwinkels nachzuweisen. Aus diesem Grund wurden Parameter wie Reaktionszeit und Korrektheit geschaffen bzw. bestimmt, um auch hier eine Entwicklung im Stereosehen nachzuweisen. Eine Übertragung des Erfolges im Sehtraining auf die Sportliche Leistung scheint abschließend nicht eindeutig geklärt. Anhand eines Fragebogens, den die Probanden am Ende der vorliegenden Studie durchführten, konnte gezeigt werden, dass sich die Selbsteinschätzung im Sport auch im Ergebnis des Sehtrainings widerspiegelt. In zukünftigen Sehtrainings könnten weitere Anpassungen zum einen am Training, zum anderen auch an der Überprüfung des Trainings erfolgen, um eine sichere Übertragung des Sehtrainings auf den Tennissport zu garantieren.

Citation
Der Ophthalmologe 119.7 (2022): S. 721-729. <https://link.springer.com/article/10.1007/s00347-022-01574-x>
DOI
Faculties & Collections
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