Ob Basketball, Joggen, Tennis oder Krafttraining … Sport ist gut für Körper, Geist und allgemeines Wohlbefinden, das bezweifelt kaum jemand. Deshalb wird die Bevölkerung auch immer wieder zum Breitensport aufgerufen. Aber wie bekommt man Bewegungsmuffel dazu, überhaupt damit anzufangen und die positiven Effekte selbst zu erleben? Anfang der 2000er Jahre begann der rasante Aufstieg digitaler Technologien. Heute verbringen Menschen in Frankreich täglich durchschnittlich mehr als sieben Stunden – meist sitzend – vor einem Tablet, Computer oder Smartphone (in Deutschland sind es knapp fünfeinhalb Stunden, Anm. d. Red.). Digitale Räume bestimmen zunehmend unseren Alltag. Doch könnte sich die sportliche Aktivität nicht auch in der virtuellen Welt abspielen, in diesem Universum voller kognitiver Reize, die unsere Aufmerksamkeit fesseln oder immer wieder neu erregen? Genau das passiert bei »Exergames«. Es handelt sich um ein Kofferwort aus den englischen Begriffen »exercise« und »game«, also körperliche Betätigung verbunden mit Videospielen. Aber welche Folgen hat die digitale Gamifikation des Sports?

Sport im digitalen Zeitalter

»Körperliche Aktivität« umfasst ein weites Spektrum: von einfachen Übungen bis zu komplizierten und strukturierten Aufgaben, von leichten bis zu höchst anstrengenden Trainings, von Sport und Bewegung allein, zu zweit bis hin zu Aktivitäten in großen Gruppen. Für die Kombination von digitaler Technologie und Gesundheitseffekten erlangt Exergaming immer mehr Bedeutung. Denn es birgt das Potenzial, unsere kognitiven und körperlichen Fähigkeiten zugleich effektiv zu trainieren.

Schon in den 1980er Jahren legten Studien nahe, dass Spiele wie Pac-Man, Tetris oder Super Mario bei regelmäßiger Ausübung kognitive Funktionen wie Feinmotorik, Wahrnehmung, Informationsverarbeitung und Reaktionszeit fördern. Professionelle E-Sportler oder ambitionierte Hobbygamer zeigen vor allem in den »Exekutivfunktionen« viel höhere Leistungen als Menschen, die keine Videospiele spielen. Ihre Stärken liegen zum Beispiel in den Bereichen Entscheidungsgeschwindigkeit, Multitasking, kognitive Flexibilität, Aufmerksamkeit sowie visuelles und auditives Erinnerungsvermögen. Selbst bei der Emotionsregulation erzielen Profispieler im Schnitt bessere Werte.

Professionelle E-Sportler oder ambitionierte Hobbygamer zeigen vor allem in den Exekutivfunktionen viel höhere Leistungen als Menschen, die keine Videospiele spielen

2022 analysierten der Neurowissenschaftler Bader Chaarani und sein Team von der University of Vermont in den USA die Daten von 2200 neun- bis zehnjährigen Jungen und Mädchen aus einer großangelegten Studie zur Entwicklung von Gehirn und Kognition bei Jugendlichen. Die Kinder hatten zwei kognitive Tests absolviert, während ihre Hirntätigkeit per funktioneller Magnetresonanztomografie (fMRT) aufgezeichnet wurde. Die erste Aufgabe maß die »Inhibition«, also die Fähigkeit, eine schon automatisiert ablaufende Reaktion unterdrücken zu können. Die zweite befasste sich dagegen mit dem Arbeitsgedächtnis. Hierfür sollten sich Probanden beispielsweise an eine Liste mit vier oder fünf Wörtern erinnern, die ihnen einige Minuten zuvor gezeigt worden war.

Unter den jungen Amerikanern spielte ein Teil keine Videospiele, während der größere Prozentsatz bis zu 21 Stunden pro Woche damit verbrachte. Die Vielspieler erzielten bei beiden Tests etwas bessere Ergebnisse. Das spiegelte sich auch in abweichenden Aktivitäten in diversen Hirnregionen wider, die bei diesen kognitiven Aufgaben beansprucht werden. Allerdings fanden sich unter denjenigen, die ausgiebig Videospiele spielten, mehr Kinder, die unter ADHS, Hyperaktivität und depressiven Symptomen litten. Unklar bleibt bei solchen einmaligen Momentaufnahmen, was Ursache und was Wirkung ist. Mögen hyperaktive Kinder und E-Sportler Videospiele und verbessern sie dabei ihre Kognition? Oder haben Menschen mit von Natur aus besserem Arbeitsgedächtnis und schnellerer Reaktion einfach mehr Spaß an entsprechenden Herausforderungen? Macht exzessives Spielen depressiv oder flüchten sich traurige Teenager eher in virtuelle Welten? Um zu untersuchen, ob Exergames wirklich die kognitive Leistung, das Wohlbefinden oder die körperliche Fitness beeinflussen, braucht es daher Studien, bei denen die Daten vor und nach einem Trainingsprogramm erhoben werden. 

Ab 2006 kam eine neue Art von Konsolen auf den Markt, die Bewegungen der Spielenden erkennen, darunter Wii, Nintendo Switch und Microsofts Kinect. Diese Geräte fordern das physische Engagement des Spielers; der gesamte Körper funktioniert sozusagen als »Controller«; Spielfiguren (Avatare) ahmen die eigenen Bewegungen auf dem Bildschirm nach. Zudem wurden in den vergangenen Jahren Exergames entwickelt, die ganz gezielt auf die Rehabilitation und Wiedergewinnung von Mobilität ausgerichtet sind. Dabei kommen etwa Laufbänder zur Unterstützung von Parkinsonpatienten zum Einsatz. Auch spezielle smarte Standräder helfen bei der therapeutischen Mobilitätsförderung. Neben Patienten schätzen außerdem professionelle Athleten die Möglichkeit, ihr körperliches Training mit kognitiver Anregung durch Videospiele zu verbinden.

Exergames mit Mixed-Reality-Wänden

Im Jahr 2020 war die nächste Entwicklungsstufe der Exergames erreicht: immersive oder interaktive Wände wie der ExerCube von Sphery, der Neo One von NeoXperiences, die iWall von Hitech Fitness oder die interaktiven Spielfelder von Lü. Hier vermischen sich echte und virtuelle Welt komplett: Physische Objekte, etwa Bälle, und digitale Inhalte wie ein virtuelles Basketballspielfeld mitsamt Korb werden zusammen genutzt und alles reagiert in Echtzeit. Die Spielwände sind größer und realitätsnäher als bei früheren Exergames, mehrere Personen spielen in einem größeren Raum gleichzeitig. Daher sind sie auch weniger für den Heimgebrauch gedacht. Man findet die Wände inzwischen in sozialen oder medizinischen Einrichtungen, Turnhallen oder Sportcentern. In diesem Umfeld führt auch unsere Arbeitsgruppe von der Universität Paris Cité ihre Studien durch.

Wie bei den klassischen Sportarten stimulieren Exergames doppelt, wenn die Spielenden gleichzeitig ihren Körper einsetzen und kognitive Fähigkeiten beweisen müssen. Eine ganze Reihe verschiedener physischer Fähigkeiten lässt sich gezielt trainieren, zum Beispiel Gleichgewicht, Ausdauer, Kraft, Flexibilität oder Koordination. Bei manchen Exergames geht es darum, mit einem echten Ball einen Pass zu spielen und ihn anschließend im richtigen Moment in einen virtuellen Korb zu werfen. In anderen muss der Spieler rennen, um einen Bildschirm zu berühren, oder mit einem echten Schläger einen virtuellen Ball schlagen. Mitunter gilt es, in knapper Zeit ein Ziel, das auf dem Bildschirm erscheint, genau zu treffen und dabei verschiedene Ablenkungen zu ignorieren. Kognitiv beansprucht werden bei solchen Games besonders die Inhibition, die flexible Steuerung der Aufmerksamkeit, die Reaktionsschnelligkeit und das visuell-räumliche Gedächtnis.

Simultanes Training, physisch und kognitiv

Eduard Kraft von der Ludwig-Maximilians-Universität München kam bereits 2012 in einer Übersichtsarbeit zu dem Schluss, dass sich bei einer Kombination von körperlichen und kognitiven Übungen die Effekte gegenseitig verstärken könnten. Das gelte insbesondere für die Förderung von Exekutivfunktionen, darunter Inhibition und mentale Flexibilität, so die damalige Aussage. Fabian Herold wertete dann 2018 mit seinem Team vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) in Magdeburg eine Reihe von Studien aus und identifizierte zwei mögliche Arten von kombiniertem Training: die sukzessive Form, beispielsweise auf dem Heimtrainer radeln und direkt danach mentale Aufgaben lösen; und das simultane Training, wenn man beides genau gleichzeitig tut. Die Forscher gingen sogar noch einen Schritt weiter und unterschieden zwei verschiedene Sorten simultaner Übungsprogramme. Beim »thinking while moving« ist die kognitive Herausforderung unabhängig von der körperlichen (etwa auf dem Ergometer nebenher Rechenaufgaben lösen). Beim »moving while thinking« ist die kognitive Aufgabe untrennbar mit der körperlichen verknüpft, wie es beim Basketball der Fall ist: Um etwa mit dem Ball auf sinnvollstem Weg übers Feld zu dribbeln, muss der Spieler spontan eine Angriffsstrategie entwickeln und dabei die Position der anderen auf dem Feld berücksichtigen.

Das Ergebnis ihrer großangelegten Analyse zeigte: Die miteinander verschränkten körperlichen und mentalen Aufgaben steigern am besten die »kognitive Reserve« – so bezeichnen Fachleute die Ressource, mit denen das Gehirn mutmaßlich neurodegenerative Prozesse etwa im Rahmen der Hirnalterung kompensiert. Laut ihrer Hypothese baut sich die kognitive Reserve in einem umrissenen Zeitraum auf: Die physische Stimulation erhöht die Plastizität des Gehirns, indem sogenannte Wachstumsfaktoren ausgeschüttet werden, die vor allem im Hippocampus die Neuronen- und Synapsenbildung anregen. Das erleichtert dem Gehirn, die während der kognitiven Stimulation genutzten Hirnschaltkreise zu verstärken.

Die physische Stimulation erhöht die Plastizität des Gehirns

Exergames mit dem verschränkten Prinzip sind für unsere körperliche und kognitive Gesundheit also besonders vielversprechend. Im Jahr 2023 ließ Néva Béraud-Peigné mit einem Team von der Fakultät für Sportwissenschaften der Universität Paris-Saclay 19 Seniorinnen und Senioren im Alter von durchschnittlich 70 Jahren solche Exergames spielen. Eines davon heißt »Ice Cream Factory«. Hier geht es darum, so schnell wie möglich per Ballwurf auf einer Mixed-Reality-Wand die Zutaten für ein Eis auszuwählen. Weitere 15 Freiwillige absolvierten stattdessen ein reines Geh- und Muskeltraining. Alle Teilnehmenden übten drei Monate lang zweimal pro Woche für jeweils eine Stunde. Davor und danach wurden mittels standardisierter Tests und Fragebögen verschiedene kognitive und körperliche Fähigkeiten sowie die Freude beim Trainieren erfasst.

Das Ergebnis: Beide Gruppen verbesserten ihr visuell-räumliches Gedächtnis, aber nur das Mixed-Reality-Programm steigerte zusätzlich das Arbeitsgedächtnis, die Inhibition und die Fähigkeit zum Multitasking. Auch die körperliche Fitness entwickelte sich bei beiden Gruppen ähnlich positiv. Jene Teilnehmer, die das Exergame spielten, hatten allerdings mehr Spaß am Training.

Spielerische Unterstützung bei Parkinson und Demenz

Immer mehr Studien dokumentieren Auswirkungen der Exergames auf die physische und kognitive Gesundheit. Einige Arbeiten zeigen, dass die Spiele das Erinnerungsvermögen und die Inhibition von Demenzpatienten verbessern können. Auch Parkinsonpatienten scheinen bezüglich ihrer Mobilität und Eigenständigkeit zu profitieren. Allerdings ist noch mehr Forschung nötig, um die positiven Folgen bei solchen Personengruppen zu beweisen.

Stimmung, Selbstvertrauen, Selbstwirksamkeit, wahrgenommene Energie, Lebendigkeit, intrinsische Motivation und Entspannung stiegen

Dass Exergames zudem zum seelischen Wohlbefinden beitragen, erstaunt eigentlich nicht. Schließlich sind die kognitive Fitness und die seelische Gesundheit eng miteinander verknüpft, unter anderem über das Selbstwertgefühl. 2023 fasste ein Team um Lucas Murrins Marques an der Universität São Paulo in Brasilien 16 Studien zu den Effekten von Exergames auf das emotionale Erleben zusammen. Demnach verbessert sich die psychische Gesundheit bereits dann, wenn man den virtuellen Sport einen Monat lang zwei- bis dreimal pro Woche für etwa 45 Minuten betreibt. Angstgefühle und depressive Symptome ließen nach, während Stimmung, Selbstvertrauen, Selbstwirksamkeit, wahrgenommene Energie, Lebendigkeit, intrinsische Motivation und Entspannung stiegen.

Stress und Angst bekämpfen

Auf welchem Weg senken Exergames das Stresslevel und Angstgefühle? Zum einen lenken uns laut den Autoren die körperliche Betätigung und das Eintauchen in das Spiel von negativen Gedanken ab, was das Abschalten fördere. Zum anderen setzt die körperliche Anstrengung Endorphine frei, die die Stimmung heben und das Schmerzempfinden senken. Da Exergaming den Sport mit Spielspaß verbinde, würden sich die positiven Wirkungen verstärken.

Die Rolle der Gefühle im Sport hat damit eine neue Dimension gewonnen. Exergames motivieren vor allem, indem sie durch den spielerischen Wettkampfcharakter die körperliche Anstrengung angenehmer und kurzweiliger machen. Mein Team am Labor I3SP der Universität Paris Cité bemerkte: Selbst älteren Patienten mit neurodegenerativen Krankheiten helfen Exergames, die psychologischen Hürden vor einer körperlichen Betätigung zu überwinden. Viele von ihnen berichteten, dass sie wirklich Lust auf das Spiel hatten. Sie bemerkten die positiven Folgen auch im Alltag und konnten sich besser zu gewissen Aufgaben motivieren.

Natürlich können sich die Auswirkungen der digitalen Sportprogramme individuell unterscheiden. Der Effekt hängt von der Häufigkeit und Intensität des Trainings ab, von der Art des Spiels und von den persönlichen Vorlieben. Exergames bieten aber in jedem Fall vielfältige und bisweilen unerwartete Vorteile für unser Wohlbefinden, für junge, ältere und gesundheitlich beeinträchtigte Menschen. Und wer weiß, vielleicht finden kompetitive und anspruchsvolle Exergames irgendwann sogar den Weg zu den Olympischen Spielen.