Failure of motor function—A Developmental Embodiment Research perspective on the systemic effects of stress

Humans are capable to skillfully perform a huge variety of complex movements seemingly effortless and to flexibly adjust movement execution to ever-changing environmental conditions, often without apparent differences in the movement outcome. This impressive ability has sparked scientific interest in the mechanisms underlying movement execution for decades. In this perspective article, we argue that investigating the processes and mechanisms leading to failure of motor functions is a fruitful approach to advance the field of human motor neuroscience and beyond. The study of failure of motor function in specific populations (patient groups, skilled experts) has already provided tremendous insight in the systemic characteristics and multi-level functional dependencies of movement execution. However, particularly the transient failure of function in everyday motor actions remains a blind spot. Coming from the perspective of Developmental Embodiment Research, we argue that the integration of a developmental embodiment and lifespan perspective with existing systemic and multi-level methodological approaches of failure of function analyses provides an integrative, interdisciplinary framework, which will allow us to overcome this shortcoming. We further suggest that stress-induced failure of motor function situations might represent a promising starting point for this endeavor. Identifying the involved cross-level functional dependencies of acute and chronic stress on transient and persistent motor functioning would further advance our knowledge on the mechanisms underlying movement execution, and would allow to identify targets for intervention and prevention across the whole spectrum of motor function and failure

Editorial: The Next Step in Developmental Embodiment Research: Integrating Concepts and Methods

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Transgenerationalität modellieren

Für die stabile Weitergabe von phänotypischen Merkmalen an nachfolgende Generationen über die Keimbahn ist in der Biologie der Begriff der Vererbung reserviert. In diesem ist die Transgenerationalität immer schon mitgemeint, sie muss nicht gesondert angezeigt werden. Dies ist anders im Forschungsfeld der "Epigenetik". Hier werden seit einigen Jahren molekularbiologische Übertragungsprozesse mit dem Wort "transgenerationell" bezeichnet. Das Wort wird sowohl im Zusammenhang mit Übertragung ("transmission") als auch mit Vererbung ("inheritance") verwendet. "Transgenerational epigenetic inheritance" bezeichnet dabei die Weitergabe von epigenetischen Modifikationen von einer Organismen-Generation auf nachfolgende Generationen. Die Bezeichnung wird in Abgrenzung zur Weitergabe epigenetischer Modifikationen von einer Zelle an eine andere Zelle innerhalb somatischer Zellteilung (cell-cell inheritance) verwendet. Transgenerationelle epigenetische Vererbung meint also letztlich die über mehrere Generationen stabile Weitergabe epigenetischer Modifikationen in mehrzelligen Organismen. Dass der biologische Vererbungsbegriff im Zusammenklang mit "epigenetisch" den Zusatz "transgenerationell" benötigt, ist klärungsbedürftig. Hierin zeigt sich, so die These dieses Beitrags, dass der angenommene Übertragungsprozess instabil oder dessen Nachweis prekär ist. Im Folgenden werde ich zunächst drei historische Einschnitte skizzieren, die für diese Konnotation transgenerationeller Vererbung als "prekäre" Übertragung prägend waren: 1. die Verengung des biologischen Vererbungsbegriffs auf die Weitergabe über die Keimbahn und die Theorie der Konstanz des Keimplasmas von August Weismann; 2. die Unterscheidung zwischen Vererbung und kultureller oder psychosozialer Übertragung von Phänotypen in der frühen Entwicklungspsychologie; und 3. die familiale Übertragung psychischer Traumata von Holocaust-Überlebenden. Abschließend werde ich darstellen, wie in epigenetischer Forschung Transgenerationalität modelliert wird, und hieran die Prekarität der Übertragungsannahme diskutieren

Conrad Hal Waddingtons "Chreode"

Der Biologe Conrad Hal Waddington entwickelte in den 1950er Jahren ein theoretisches Modell für biologische Entwicklungsprozesse, mit dem er das systemische Zusammenspiel von Genen, Umwelteinflüssen und den vorfindlichen biologischen Strukturen bei der Herausbildung neuer Strukturen fassen wollte. Er stützte sich dabei auf erste Versuche, Selbststabilisierungsprozesse in komplexen Systemen mathematisch zu modellieren, wie sie damals im Umfeld der Kybernetik unternommen wurden. Mit seinen Bemühungen versuchte er, die Synthese aus Evolutionstheorie und Genetik um die Embryologie zu erweitern und in einer nicht-reduktionistischen, holistischen Konzeption biologischer Entwicklungsprozesse zu vereinigen – ein Unternehmen, an dem er seit Anfang der 1940er Jahre arbeitete

The fate of the episodic memory trace

Diese Doktorarbeit untersucht den Einfluss der Areale des medialen Temporalcortex auf das "Schicksal" einer episodischen Erinnerungsspur. Experiment I zeigt eine klare Segregation innerhalb des Hippokampus: Während CA1 unabhängig vom Alter der Gedächtnisspur am Abruf beteiligt ist, beschränkt sich die Aktivierung von CA3 auf den Abruf junger Erinnerungen. Desweiteren sind parahippokampale Areale signifikant stärker am Abruf von sehr alten Erinnerungen beteiligt. Experiment II berichtet, dass vergessene Erinnerungen durch eine selektive Inaktivität von CA1 gekennzeichnet sind, während eine residuale Aktivierung in der parahippokampalen Region persistiert. Experiment III zeigt, dass eine Blockade von CA1 nach dem Gedächtnisabruf die erneute Stabilisierung (Rekonsolidierung) der Erinnerung beeinträchtigt. Zusammengefasst scheint das hippokampale Subareal CA1 den größten Einfluss auf das "Schicksal" einer episodischen Erinnerungsspur zu haben

Kulturelle Faktoren der Vererbung : Epigenetik - Transgenerationalität - Öffentlichkeit

Die zwei folgenden Vortragsskripte sowie die Transkripte von Kommentar und Diskussion entstammen einem Workshop, auf dem die "Verfahren" der Epigenetik im Fokus der Diskussion standen. Darin wurden die Technologien der Epigenetik innerhalb der Forschung und an ihren Schnittstellen mit anderen Disziplinen und der Öffentlichkeit beobachtet. Leitend war die Frage, wie das Wissen um epigenetische Prozesse in Forschungslabor und Öffentlichkeit zwischen 'techne' und 'logos' greifbar wird, wie es dargestellt, modelliert, angewendet wird. Das schließt ausdrücklich sowohl die geschichtliche Herkunft dieser Verfahren ein, als auch die Art und Weise, wie Epigenetik als Wissenschaft und wie ihre Befunde kulturell verankert und zur Darstellung gebracht werden. Die hier aus diesem Diskussionszusammenhang ausgekoppelten Beiträge werfen einen Blick auf die Konstruktionen von Übertragungsphänomenen in Forschung und Öffentlichkeit. Der Beitrag von Jörg Thomas Richter unternimmt eine kurze Medienschau, die skizziert, welche Relevanz den Befunden dieser Forschung in der breiteren Publizistik beigemessen wird. Vanessa Lux eruiert die konzeptionellen Interferenzen, auf die die Forschung trifft, wenn sie transgenerationelle Übertragung als Vererbung modelliert. Ohad Parnes geht in seinem Kommentar sowohl auf historische als auch systematische Probleme des Vererbungsbegriffs ein, wie er aus der Genetik in die Epigenetik übertragen wird. Dem beigeordnet sind Auszüge aus der Abschlussdiskussion. Sie belegen ihrerseits das faszinierende Schillern, das die Epigenetik umgibt, aber sie suchen darüber hinaus die Spiegel und Splitter zu orten, von denen es möglicherweise ausgeht

Kulturelle Faktoren der Vererbung

Das folgende Transkript zweier Vorträge zum Thema der Ernährung mit anschließender Diskussion stammt aus einer Werkstattreihe am ZfL, die anlässlich dem sich konstituierenden Forschungszweig einer biomedizinischen Epigenetik programmatisch nach der Integration "kultureller Faktoren der Vererbung" in molekularbiologische Forschung fragt. Mit der Werkstattreihe sind zwei Anliegen verbunden: Erstens sollen die Veranstaltungen eine Plattform bilden, auf der die epistemischen, methodischen und kulturgeschichtlichen Voraussetzungen der aktuellen Inkorporierung kultureller Faktoren in die Biologie der Vererbung interdisziplinär diskutiert werden können. Wenngleich die heute messbaren, transgenerationalen Effekte solcher Einschreibungen bislang nur spekulativ sind: Offenbar sind biologische Vererbungsvorgänge angemessen nur zu erklären, wenn in deren Erforschung auch nicht-genetische, gleichwohl stabile und wiederholte Übertragungsprozesse entlang beispielsweise ethologischer, psychologischer, ökologischer und im weiteren Sinne soziokultureller Linien einbezogen werden. In dieser Hinsicht haben die Biowissenschaften tatsächlich - und programmatisch - damit begonnen, ein weit über die Biologie hinausweisendes, breites epistemisches Terrain mit den ihr eigenen methodischen Mitteln und Erklärungsmodellen zu erschließen. Daraus folgt zweitens, dass von kulturwissenschaftlicher Warte aus gerade auch die Methoden zu diskutieren sind, mittels derer epigenetische Forschung sich gegenwärtig kulturellen Phänomenbereichen nähert. Denn dieses biowissenschaftliche Neuland ist nicht unbesiedelt. Prozesse der Weitergabe von erbrelevanten Informationen zwischen Eltern und Kindern, der Interaktion zwischen auf unterschiedlichen Ebenen situierten Erbinformationen von Lebewesen und ihrer Umwelt, Prozesse der Tradierung von Lebensformen standen und stehen heute im Suchfeld unterschiedlichster wissenschaftlicher Disziplinen: von Armuts- über Bildungs-, Ernährungs- und Traumaforschung bis hin zu den Geschichts-, Kultur- und Sozialwissenschaften. Aus den resultierenden Überlagerungen dieser wissenschaftlichen Zugänge folgt eine Reihe von unterschiedlichen methodischen, und epistemologischen, aber auch ethischen und handlungspraktischen Herausforderungen. Nicht nur müssen sich die Biowissenschaften in ihrem Versuch, Vererbung um 'kulturelle Faktoren' zu bereichern, am zeitgenössischen Verständnis von Kultur und Gesellschaft messen. Auch die den Geistes- und Sozialwissenschaften eigenen Antworten auf Fragen von Überlieferung, Übertragung und Vererbung sind erneut zu besichtigen