Glücksgefühle – Musikalisches Feedback-Training

Glücksgefühle, vergleichbar mit dem Runner's High, eine gesteigerte Compliance der Patienten und ein niedrigeres Schmerzlevel – das verspricht Jymmin, das musikalische Trainingskonzept, das herkömmliche Geräte aufrüstet, sodass Bewegung Musik erzeugt. Was mit einem Forschungsprojekt begann, könnte in vielen Rehakliniken zukünftig Alltag werden.

Silja Schwencke

Silja Schwencke ist Fachärztin für Allgemeinmedizin und arbeitet als Oberärztin in der Geriatrie des Sankt Josef-Hospitals in Xanten. Bei ihrer Recherche zu Jymmin hatte sie ständig ihre Patienten im Kraftraum vor Augen und deren Geschichten von früheren „Tanzvergnügen“ im Ohr. Sie ist sich sicher, dass sie großen Spaß an Jymmin hätten.

Jymmin verbindet Musikmachen und körperlichesTraining. In einer Gruppe ergeben sich daraus richtige Musikstücke, die durch die Bewegungen entstehen. Abb.: http://jymmin.com

10 Minuten
Jymmin reichen aus, um das berühmte „Runner's High“ beim Training zu spüren.

Professor Dr. Thomas Fritz gerät ins Schwitzen: Jedes Mal, wenn sich der Kognitionswissenschaftler auf dem Bauchtrainer bewegt, ertönt Musik. Zieht er den Oberkörper schneller hoch, wird der Musikrhythmus wilder. Hebt und senkt er jetzt noch die Beine, kommen helle Klänge dazu (JYMMIN IM VIDEO, S. 50).

Fritz hat sichtbar Freude an seiner Erfindung, denn helle und dunkle Töne, rasche und langsame Phasen wechseln sich so ab, als würde er mit seinem Trainingsgerät gerade ein Musikstück komponieren. „Jymmin“ nennt er sein Werk. Abgeleitet aus „Gym“ (Fitnessraum) und „Jammen“ (gemeinsam Musik improvisieren). Fritz leitet am Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig die Forschungsgruppe „Musikevozierte Hirnplastizität“. Bei Jymmin messen Sensoren die Bewegungen an den Geräten, und eine Kompositionssoftware setzt diese dann in Musik um. Es ist ein Erzeugnis unserer Hightech-Wunderwelt – kaum zu glauben, dass dem Wissenschaftler die Idee dazu vor über zehn Jahren beim Besuch einer kamerunischen Volksgruppe kam.

Inspiration aus Kamerun

2005 reiste Thomas Fritz für seine Doktorarbeit nach Kamerun zum Bergvolk der Mafa. Er suchte Menschen, die noch nie Kontakt zu westlicher Musik hatten. Mit ihnen wollte der Forscher, der hobbymäßig selbst musiziert, herausfinden, ob sie Klavierstücke, die wir als fröhlich, traurig oder ängstlich empfinden, ebenso einordneten. In der Kennenlernphase faszinierte den Biologen vor allem ihre besondere Musikkultur: Sie musizierten auf einer Form von Flöten, bei denen jede nur einen Ton hervorbrachte. „Es ist sehr anstrengend, sie zu spielen“, erklärt der Forscher. „Man gerät in eine Art kontrollierte Hyperventilation, physiologisch eine sehr starke Belastung.“ Die Mafa hielten stundenlang durch und spielten zusammen. „Innerhalb weniger Minuten entstand eine tolle körperliche Energie“, erinnert er sich. „Die Menschen motivierten sich gegenseitig, sonst hätten sie gar nicht die Kraft gehabt, so lange durchzuhalten.“ Den Klavierstücken ordneten die Mafa die gleichen Emotionen zu wie kulturell westlich geprägte Menschen. Ein schönes Ergebnis seiner Studie, aber Fritz beschäftigte auch die Energie der Flöten-Festivals. In dem deutschen Forscher reifte die Idee, die musikalische Euphorie und gleichzeitige körperliche Verausgabung der Mafa an Fitnessgeräten nachzuempfinden und damit Patienten zu einer höheren Trainingsmotivation und Therapietreue zu verhelfen. Zusammen mit Kollegen und Freunden entwickelte er über Jahre Jymmin.

Jymmin im Video – Ablauf und Hintergründe

Wie Jymmin in der Praxis funktioniert, kann man in einem Vortrag von Prof. Dr. Thomas Fritz sehr gut sehen. Dazu einfach den QR Code scannen oder den Link eingeben ( bit.ly/Jymmin_MPI ).

Emotionale motorische Kontrolle als Motivation

Das Phänomen, physiologisch anstrengende Tätigkeiten mit Musik zu verknüpfen, findet man nicht nur bei den Mafa. Ein anderes bekanntes Beispiel sind die Worksongs der afroamerikanischen Sklaven. Dahinter steckt, dass Musik im Gehirn ein besonderes motorisches Kontrollsystem anregt: die emotionale motorische Kontrolle. Sie ist auch dabei, wenn unsere Stimmlippen beim Sprechen eine authentische Sprachmelodie erzeugen. Daneben stehen die Kontrollsysteme der Willkürmotorik, mit der wir beispielsweise ein Glas in die Hand nehmen, und die automatisierte Motorik, mit der wir etwa eine Treppe hochgehen. Dass es verschiedene Systeme gibt, zeigt sich auch beim Lächeln: Es gelingt uns nicht, ein Lächeln nur mithilfe der Willkürmotorik nachzuahmen, da sich ein Teil der Augenmuskulatur, wie der M. corrugator supercilii, darüber nicht steuern lässt. Das echte Lächeln, das Duchenne-Lächeln, zeigt sich an den Augenfältchen. Einer Theorie nach waren emotionale Prozesse in der Evolution für das Überleben besonders wichtig. Wenn nun ein Training verstärkt die emotional-motorische Kontrolle anspricht, beispielsweise mit Jymmin, könnten hierdurch besondere Ressourcen frei werden.

Patienten mit chronischen Schmerzen profitieren

Wer mit Jymmin trainiert, steigert seine Stimmung, das spürt auch Thomas Fritz: „Häufig ist meine Motivation, zu trainieren, eher gering, aber mit Jymmin halte ich stundenlang durch.“ Als Wissenschaftler untersuchte er die Effekte in mehreren Studien. Immer verglichen sein Team und er Jymmin mit einem herkömmlichen Gerätetraining. In allen Untersuchungen hörten die Teilnehmer der Kontrollgruppen passiv Musik. In einem der ersten Experimente, in dem die Probanden ihre Stimmung anhand von Fragebögen dokumentierten, zeigte sich: Ihre Laune stieg nach einem 10-minütigen Training mit Jymmin stärker an als beim Training mit herkömmlichen Geräten. Das gute Wohlbefinden blieb auch noch über das Training hinaus erhalten [1]. „Indem Menschen aktiv an Trainingsgeräten musizieren, fühlen sie sich expressiv, sie empfinden sich als selbstwirksam“, erklärt Fritz. Diesen Effekt wiesen die Forscher auch bei Menschen nach, die drogenabhängig waren und sich in einer Entzugstherapie befanden: Nach Jymmin waren sie stärker davon überzeugt, ihre Reha zu schaffen [2].

In einer anderen Untersuchung testeten er und sein Team, welche Auswirkungen das Training mit Jymmin auf akute Schmerzen hat. 22 Probanden legten jeweils ihre nichtdominante Hand und den Unterarm nach einem Workout in ein Grad kaltes Wasser. Nach Jymmin gelang das im Durchschnitt fünf Sekunden länger – 50 Sekunden statt 45 Sekunden nach Training mit passivem Musikhören [3].

Bei Patienten mit chronischen Schmerzen wiesen die Forscher über anderthalb bis zwei Stunden nach dem Training positive Effekte nach, ihre Angstwerte und ihr Vermeidungsverhalten sanken. Laut Fritz lässt sich dies teilweise mit einer gesteigerten Endorphin-Ausschüttung, den körpereigenen Opioid-Schmerzstillern, erklären: „Sich körperlich zu verausgaben und gleichzeitig Musik zu machen, scheint unser Endorphin-System besonders anzuregen.“

Energieverbrauch der Muskeln geringer

In einem weiteren Experiment maßen die Wissenschaftler physiologische Parameter. Dafür untersuchten sie 63 Probanden, die in Dreier-Gruppen erst an einem Bauchtrainer, dann am Stepper und schließlich am Turm trainierten. Einmal hörten sie dabei sechs Minuten lang passiv Musik, das andere Mal waren die Geräte mit Jymmin ausgerüstet. Zu zweit, dritt oder viert damit zu trainieren hat noch einen speziellen Effekt, denn man kann die Sensoren so einstellen, dass jeder an seinem Gerät ein eigenes Instrument spielt und alle zusammen eine Art Band formen. Bei allen Durchläufen ermittelten die Untersucher Werte wie den Sauerstoffverbrauch und Änderungen der Muskelspannung und befragten die Probanden, wie anstrengend das Training für sie war. Erwartungsgemäß empfanden die Teilnehmer das Jymmin-Training weniger anstrengend, und auch die anderen Messungen zeigten eindeutige Unterschiede: Die Muskeln hatten bei gleicher Leistung mit Jymmin weniger Energie verbraucht, waren also physiologisch effektiver [4].

Herkömmliche Trainingsgeräte nutzbar

Um Jymmin auch auf dem freien Markt zu verbreiten, gründete sich im September 2019 die Jymmin GmbH als sogenanntes Spin-out der Max-Planck-Gesellschaft. Ihr Projektmanager ist Betriebswirtschaftler und Physiotherapeut Gregor Urban. „Aufgrund des wissenschaftlichen Hintergrunds sind es bisher vor allem Kliniken, die sich für Jymmin interessieren“, erzählt er. Aber auch Firmen fragen an, die das Training für betriebliche Gesundheitsprävention nutzen wollen. „Eventuell könnte man Jymmin auch im Spitzensport nutzen“, denkt Urban, um „beim intensiven Training die letzten zwei, drei Prozent mehr herauszuholen“. Momentan richten sich seine Gedanken aber vor allem auf die medizinische Therapie und die Vielzahl an Möglichkeiten, die sich dort seiner Meinung nach bieten. Er fährt dafür mit seinen Kollegen und Jymmin in die Kliniken. Das System besteht aus den Sensoren und der Hardware für die Kompositionssoftware mit Lautsprechern. Diese sind in das Hardwaresystem integriert, sodass keine separaten Boxen nötig sind.

Nutzen lässt sich Jymmin an herkömmlichen Trainingsgeräten wie einer Beinpresse oder einem Kniestrecker. „Wir befestigen die Sensoren einfach an den Geräten“, sagt der Physiotherapeut. Dabei setzen sie zwei Arten von Sensoren ein: Zugsensoren, zum Beispiel für ein Thera-Band Tube, bei dem die Musik beim Zug startet und intensiver wird, je kräftiger man es dehnt. Und Sensoren, die Winkelveränderung im Raum messen und auf die Frequenz der Bewegung reagieren – je schneller, umso intensiver wird die Musik, zum Beispiel beim Cross-Trainer oder am Arm-Ergometer. Auch beim Gleichgewichtstraining lässt sich Jymmin nutzen. Hier reagiert der Sensor auf die kleinen Ausschläge nach rechts oder links.

Die Jymmin-Sensoren werden an gewöhnliche Trainingsgeräte oder direkt am Körper angebracht.

Sensoren auch am Körper einsetzbar

Die Sensoren lassen sich so einstellen, dass an einem Sensor nur ein Instrument erklingt und alles andere vom Band kommt. Musizieren mehrere Patienten gemeinsam, erzeugt jeder Sensor ein Musikinstrument. Genauso lassen sich aber auch alle Instrumente auf einen Sensor legen. Auch am Körper sind die Sensoren fixierbar. „So lassen sich zum Beispiel in der Gangschule die Dorsalextension am Fuß oder der Fersenkontakt als Auslöser für die Klänge nehmen“, sagt Gregor Urban. Gezielt lässt sich so etwa auch die Bewegung des M. deltoideus anbahnen. „Wenn der Sensor am Oberarm liegt und nur dann Musik ertönt, wenn der Winkel weiter wird, begreifen Patienten schnell, dass sie nicht die ganze Schulter zum Ohr ziehen sollten.“

Musikstil individuell auswählen

Was Gregor Urban besonders an Jymmin gefällt: „Es funktioniert nach dem Belohnungsprinzip. Im Vordergrund steht der Spaß. Man beginnt zum Beispiel am Stepper, und dadurch ertönt Musik, dann kommt ein Zweiter an einem anderen Gerät dazu, und es passiert wie von allein, dass man zusammenspielt und die Musik einen trägt.“ Er hat als Therapeut im Akutkrankenhaus, auf Intensivstationen, in der Rehabilitation und ambulant gearbeitet. Jymmin lässt sich seiner Ansicht nach fast überall einsetzen. Ein großes Potenzial sieht er in der Geriatrie, auch bei Patienten mit Demenz. „Wir entwickeln die Software immer weiter und komponieren sie individuell.“ Sie haben auch Stücke, die eher an Udo Jürgens erinnern oder an Volkslieder. Aus über 150 verschiedenen Musikinstrumenten, neben Schlagzeug auch Bläser, lassen sich ganz unterschiedliche Musikstile kreieren.

Für unterschiedliche Patientengruppen geeignet

In Berlin stellte Gregor Urban Jymmin in einem Zentrum für schwer neurologisch erkrankte Patienten vor. „Nicht selten kommt der Patient zwar zur Therapie, scheint innerlich aber woanders zu sein“, sagt der Therapeut. „Wenn dann Musik ertönt, sobald er etwas macht, horcht er auf, ist fasziniert.“ Gerade wenn diese Patienten zu zweit trainierten, sähe man, wie sie anfangen zu lächeln und ihre Motivation steigt.

In einem heilpädagogischen Zentrum zeigten sich bei Kindern lebhafte Reaktionen. Gregor Urban erinnert sich an einen Jungen, der einen Sensor in der Hand hielt. Bei jeder Abduktion seines Armes ertönte Musik – die Trompete. „Es war sehr schön anzusehen, was für einen Spaß er hatte.“ In dem Zentrum probierten sie Jymmin in Gruppen von 9 bis 16 Kindern aus, die alle einen unterschiedlichen soziokulturellen Hintergrund hatten. „Sie haben mit der Musik bis zur Ekstase herumgeturnt und es als eine Form der Kommunikation genutzt“, erzählt er.

App und Outdoor-Parcours geplant

Zu den Kosten von Jymmin möchte sich der Physiotherapeut nicht festlegen, da diese variieren, je nachdem, was die Kliniken wünschen. Es sei aber durchaus erschwinglich. Das Wertvolle ist die Software, an der sie als sehr junges Unternehmen ständig weiter feilen. Momentan arbeiten sie mit einem Mietmodell, das heißt, die Kliniken mieten Jymmin für ein halbes Jahr und können es dann kaufen. Die Software muss natürlich auch danach noch gewartet werden, dafür erhält man einen Servicevertrag. Irgendwann sollen sich Kunden bei Jymmin einfach neue Lieder herunterladen können. Für die Zukunft liegt Gregor Urban auch ein Preismodell für ambulante Physiopraxen am Herzen. Bisher kommen Interessierte wegen des wissenschaftlichen Ursprungs vor allem aus der medizinischen Therapie. In der zweiten Jahreshälfte wollen sich Gregor Urban und seine Kollegen auch um den Freizeitbereich wie Fitness-Studios kümmern. Denkbar ist auch eine App. Gregor Urban schwebt außerdem ein Outdoor-Parcours vor, auf dem man mit einem Jymmin-Gerät Übungen macht. Falls die Musik jemanden stört, gibt es ja Kopfhörer.

• Literaturverzeichnis

• 1 Fritz TH, Halfpaap J. et al Musical feedback during exercise machine workout enhances mood. Front Psychol 2013; 4: 921
• 2 Fritz, et al Benefits of listening to a recording of euphoric joint music making in polydrug abusers. Frontiers in Human Neuroscience 2015
• 3 Fritz, et al Musical Agency during Physical Exercise Decreases Pain. Front Psychol 2018; 8: 2312
• 4 Fritz, et al Musical agency reduces perceived exertion duringstrenuous physical performance. PNAS 2013; 44: 17784-17789