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ReAL - Neurobehavioral Development of Reading and Arithmetic Skills - A Longitudinal Study

Laufzeit: 07/2008 - 06/2014

Im Projekt wurde die Leseentwicklung und Rechenentwicklung von Grundschülern mittels entwicklungspsychologischer und neurowissenschaftlicher Methoden (EEG, MRT) über die ersten vier Schuljahre längsschnittlich untersucht. Die Kinder nahmen jährlich an drei Untersuchungen te...    mehr

Im Projekt wurde die Leseentwicklung und Rechenentwicklung von Grundschülern mittels entwicklungspsychologischer und neurowissenschaftlicher Methoden (EEG, MRT) über die ersten vier Schuljahre längsschnittlich untersucht. Die Kinder nahmen jährlich an drei Untersuchungen teil: In einer Verhaltensuntersuchung wurde mittels Videoanalyse und Befragung erfasst, welche Strategien Kinder mit verschiedenen Leistungsvorrausetzungen bei der Bearbeitung von Lese- und Rechenaufgaben verschiedener Schwierigkeit verwenden. In einer zweiten Sitzung wurden die Kinder gebeten, entsprechende Aufgaben zu bearbeiten, während mittels Elektroenzephalographie (EEG) die elektrische Aktivität des Gehirns abgeleitet wurde. So konnte das zeitliche Zusammenspiel neuronaler Systeme bei der Bearbeitung der Lese- und Rechenaufgaben untersucht werden. Ergänzend zu dieser Methode bearbeiteten die Kinder in der dritten Sitzung dieselben Aufgaben in einem Magnetresonanztomographen (MRT), wodurch die Quellen der neuronalen Aktivität räumlich sehr genau bestimmt werden konnten. Zusätzlich konnten Rückschlüsse auf den Zusammenhang zwischen individuellen Lese- und Rechenleistungen bzw. -strategien und dem Aufbau des Gehirns der Kinder ermöglicht werden. (DIPF/Projekt)    weniger

Einfluss visuo-spatialer Defizite auf Entwicklung der Rechenschwäche bei Kindern

Laufzeit: 01.03.2007 - 30.04.2008

Rechenschwäche (MD) bei Kindern zeigt sich nicht allein auf der Ebene mathematischer Leistungstests, sondern auch auf der Ebene des konzeptuellen, des prozeduralen und des Faktenwissens sowie auf der Ebene der der Wissensverarbeitung zugrunde liegenden neurokognitiven Sys...    mehr

Rechenschwäche (MD) bei Kindern zeigt sich nicht allein auf der Ebene mathematischer Leistungstests, sondern auch auf der Ebene des konzeptuellen, des prozeduralen und des Faktenwissens sowie auf der Ebene der der Wissensverarbeitung zugrunde liegenden neurokognitiven Systeme. Theoretische Gründe geben Anlass zu der Vermutung, dass Defizite eines neurokognitiven Systems zur visuell-räumlichen Repräsentation der numerischen Größe von Zahlen (mentaler Zahlenstrahl) ursächlich an der Entwicklung von Dyskalkulie beteiligt sein könnten. Diese Annahme sollte im Rahmen des geplanten Projekts mit Hilfe unterschiedlicher neuropsychologischer Verfahren untersucht werden. In einer ersten Phase erfolgte die Klassentestung von ca. 600 Berliner Grundschülern bezüglich ihrer mathematischer Leistungen von März bis Mai 2007; in Phase 2 wurde von Juni bis September 2007 die Einzeltestung von ca. 180 ausgewählten Schülern (90 mit MD/ 90 ohne MD) in Bezug auf verschiedene behaviorale Parameter vorgenommen; in Phase 3 wurde von Oktober 2007 bis Januar 2008 eine EEG-Studie mit ca. 70 Schülern (35 mit MD/ 35 ohne MD) durchgeführt; Phase 4 diente der Zusammenführung und Publikation der Ergebnisse. (DIPF/Projektträger)    weniger

Die Folgen des Schlafentzugs bei Jugendlichen

Kognitive, psychometrische und physiologische Effekte verschiedener Schlafprotokolle

Laufzeit: 01.03.2007 - 31.10.2008

Das Vorhaben diente dazu, Aufschluss über die Auswirkungen der Kumulierung vom Schlafmangel auf verschiedene neuropsychologische und physiologische Parameter, insbesondere auf Lernprozesse und Gedächtnisfunktionen bei Jugendlichen zu gewinnen. Ziel war es, die unbedingt e...    mehr

Das Vorhaben diente dazu, Aufschluss über die Auswirkungen der Kumulierung vom Schlafmangel auf verschiedene neuropsychologische und physiologische Parameter, insbesondere auf Lernprozesse und Gedächtnisfunktionen bei Jugendlichen zu gewinnen. Ziel war es, die unbedingt erforderliche nächtliche Schlafdauer zu bestimmen, die adäquate Leistungen gewährleistet. 85 Jugendliche zwischen 14 bis 16 Jahren nahmen an einer explorativen experimentellen Studie mit Messwiederholung teil, [in der die Auswirkungen von unterschiedlichen nächtlichen Schlafdauern auf Lernen, Aufmerksamkeit, Gedächtnis, Tagesmüdigkeit, Emotionen und physiologische Parameter wie etwa Hormonsystem und Immunsystem überprüft wurden.] Fünf Parallelgruppen von jeweils 17 Schülern schliefen nach einer Adaptionsnacht unter streng kontrollierten Bedingungen entweder fünf, sechs, sieben, acht oder neun Stunden über vier aufeinander folgende Nächte. [Dabei wurden die Bedingungen möglichst konstant gehalten. Zudem bekamen die Schüler neues Wissen vermittelt: Zum einem im mathematischen Bereich und auf sprachlicher Ebene durch ungarische Vokabeln und Phrasen. Dabei sollte festgestellt werden, ob sich das Lernen bei unterschiedlichen Schlafprotokollen unterscheidet.] Die vierte Nacht sowie eine Nacht vor Beginn der experimentellen Phase wurde polysomnographisch registriert. Physiologische Messungen, eine neuropsychologische Testbatterie und verschiedene Lernparadigmen wurden an vier Messzeitpunkten erhoben. (DIPF/Projekt)    weniger

Studie zur neuronalen Sprachverarbeitung bei Schülerinnen und Schülern mit Förderschwerpunkt Hören, die bilingual - in Deutscher Gebärdensprache und in Lautsprache - unterrichtet werden

Laufzeit: 01.03.2007 - 31.07.2008

Die Studie greift die Kontroverse um eine möglichst effiziente Sprachfrühförderung bei Kindern mit Förderbedarf im Bereich Hören auf. Durch die Verfügbarkeit von Cochlea-Implantaten (Neuroprothesen, die Hörverlust überbrücken) hat sich die Debatte um den Gebrauch von Ge...    mehr

Die Studie greift die Kontroverse um eine möglichst effiziente Sprachfrühförderung bei Kindern mit Förderbedarf im Bereich Hören auf. Durch die Verfügbarkeit von Cochlea-Implantaten (Neuroprothesen, die Hörverlust überbrücken) hat sich die Debatte um den Gebrauch von Gebärdensprache bei Kindern mit Hörbeeinträchtigung verschärft. Zur Diskussion steht, ob über das Aufwachsen in Lautsprache und Gebärdensprache die gleichen Sprachverarbeitungsprozesse initiiert werden wie beim bilingualen Erwerb zweier Lautsprachen oder ob die visuell-räumliche Gebärdensprache Prozesse etabliert, die den Lautspracherwerb überlagern. In der Studie wurde ein neurolinguistisches, experimentelles Paradigma eingesetzt, das die neuronale Worterkennung mit Hilfe ereigniskorrelierter Hirnpotentiale untersucht. [Neurokognitive Prozesse in diesem Paradigma, die für hörende Erwachsene bereits gut beschrieben sind, wurden für Schülerinnen und Schüler mit Förderbedarf im Bereich Hören analysiert. Im vorliegenden Pilotprojekt wurden Kinder im Alter von sieben bis zwölf Jahren untersucht, die bilingual in Deutscher Gebärdensprache und in Lautsprache unterrichtet wurden. Als Resultat aus dem Forschungsvorhaben ergaben sich] nicht nur Hinweise für die Anwendung im Hinblick auf die Gehörlosenpädagogik, sondern auch neurowissenschaftliche Erkenntnisse zu Determinanten der ontogenetischen Sprachentwicklung. (DIPF/Projekt)    weniger

Der Einfluss von Feedback auf Lernleistungen bei Kindern

1. Förderphase

Laufzeit: 01.11.2006 - 31.05.2008

Es handelte sich um ein Projekt zur Lehrforschung und Lernforschung unter neurowissenschaftlicher Perspektive, das sich mit Fehlerrückmeldung beschäftigte. In zwei Studien wurde die Rolle von Fehlerrückmeldung auf Lernleistungen und damit einhergehende Hirnaktivität bei Kin...    mehr

Es handelte sich um ein Projekt zur Lehrforschung und Lernforschung unter neurowissenschaftlicher Perspektive, das sich mit Fehlerrückmeldung beschäftigte. In zwei Studien wurde die Rolle von Fehlerrückmeldung auf Lernleistungen und damit einhergehende Hirnaktivität bei Kindern untersucht. Zehn bis zwölf Jahre alte Kinder wurden in einer funktionellen Magnetresonanztomographiestudie (n=40) und einer Verhaltensstudie (n=200) untersucht. Verwendet wurde ein assoziatives Lernparadigma, das dem Vokabellernen ähnelt. Die Kinder wurden zwei Gruppen zugeordnet. In einer Gruppe wurde Rückmeldung über die richtige Antwort gegeben, die andere Gruppe bekam keine Rückmeldung. In der Verhaltensstudie wurden zudem Daten über individuelle Differenzen bezüglich Intelligenz, Aufmerksamkeit, Gedächtniskapazität, Frustrationstoleranz, Selbstkonzept und weitere erfasst. Ergänzend wurden die gleichen Untersuchungen an einer Erwachsenenkohorte durchgeführt. Die Ergebnisse erbrachten Erkenntnisse über Lernleistungen und damit einhergehende Hirnmechanismen bei vorhandener und fehlender Fehlerrückmeldung und zum Einfluss von interindividuellen Unterschieden. (DIPF/Projekt)    weniger

Der Einfluss von Feedback auf Lernen bei Kindern

Effekte eines Reattributionstrainings - 2. Förderphase

Laufzeit: 01.06.2008 - 30.11.2011

Im Projekt wurde untersucht, wie sich positives und negatives Feedback auf die Lernleistung von Kindern auswirkt und welche Hirnaktivität mit diesem Feedback verbunden ist. Darüber hinaus war ein zentrales Ziel zu untersuchen, ob ein Reattributionstraining im Unterricht d...    mehr

Im Projekt wurde untersucht, wie sich positives und negatives Feedback auf die Lernleistung von Kindern auswirkt und welche Hirnaktivität mit diesem Feedback verbunden ist. Darüber hinaus war ein zentrales Ziel zu untersuchen, ob ein Reattributionstraining im Unterricht den Umgang mit Feedback verändert, indem lernungünstige Ursachenzuschreibungen für Fehler verändert werden. [Schüler] sollten vor und nach einem halbjährigen Reattributionstraining Lernparadigmen bearbeiten, die institutionalisiertes Lernen im Chemieunterricht widerspiegeln. Je nach Fragestellung wurden in diesen Lernparadigmen verschiedene Aspekte des Feedbacks (affektiver und informativer Gehalt) manipuliert und die Auswirkungen dieser Manipulation auf Lernen und Hirnaktivität untersucht. Dabei wurde ein besonderer Schwerpunkt auf die Untersuchung interindividueller Differenzen sowie angewandter Erklärungsstrategien gelegt. Im Hinblick auf die Bildungspraxis war ein weiteres Ziel, Materialien zu entwickeln und zu erproben, die Lehrkräfte befähigen, optimales und individualisiertes Feedback zu geben bzw. das Lernthema Formelsprache im Chemieunterricht zu unterstützen. Die Verarbeitung der Formelsprache war auch Untersuchungsgegenstand des Teilprojektes aus der Informatik, das die Validierung der Brain-Mapping-Hypothese von Anderson (2007) zum Ziel hatte. Mithilfe der kognitiven Architektur ACT-R von Anderson wurden kognitive Prozesse modelliert, die mit der Zuordnung einer chemischen Strukturformel zum Namen dieser Verbindung assoziiert sind. Die Modellannahmen zum Mapping der Komponenten von ACT-R auf Hirnregionen wurden genutzt, um die Hirnaktivität bei der Bearbeitung der Chemieaufgabe vorherzusagen. Bezüglich der Hirnaktivität zeigten sich in der Gruppe der Kinder, die ein Feedback erhalten hatten und an der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT-Untersuchung) teilnahmen, Veränderungen insbesondere bei der Verarbeitung von hoch affektivem Feedback. In dieser ausgewählten Gruppe von Kindern zeigten sich auch Verhaltenseffekte, die in der Gesamtstichprobe leider nicht vorhanden waren. (DIPF/Projektträger)    weniger

Wie das Lesen- und Schreibenlernen Hirnfunktionen beeinflusst

1. Förderphase

Laufzeit: 01.02.2007 - 30.04.2008

Das angestrebte Ziel dieses im Verbund durchgeführten Projekts war das Verständnis von neurophysiologischen Korrelaten des Schriftspracherwerbs zu einem Entwicklungszeitpunkt, wenn Kinder zu lesen und zu schreiben lernen. In diesem Pilotprojekt wurden Grundschulkinder [un...    mehr

Das angestrebte Ziel dieses im Verbund durchgeführten Projekts war das Verständnis von neurophysiologischen Korrelaten des Schriftspracherwerbs zu einem Entwicklungszeitpunkt, wenn Kinder zu lesen und zu schreiben lernen. In diesem Pilotprojekt wurden Grundschulkinder [und deren Veränderungen des Gehirns] vor der Einschulung und nach einem halben Jahr Unterrichtung im Lesen und Schreiben längsschnittlich untersucht, und zwar mit psycholinguistischen Wort-Tests und mit neurophysiologischen Messungen (ERPs). [Dabei wurden erste, sehr frühe neurophysiologische Unterschiede zwischen Kindern mit einem genetischen Risiko für eine Lese-Rechtschreibstörung und Kindern ohne ein solches Risiko erforscht.] Die Nutzung der Ergebnisse liegt in konkreten unterrichtsdidaktischen Empfehlungen für den Schriftspracherwerb. (DIPF/Projekt)    weniger

Fit for School: Neurobiologische Erfassung verbesserter Lernleistungen durch die schlafbezogene Gedächtniskonsolidierung abendlicher Kurz-Replikationen schulischer Lerninhalte anhand einer 6-wöchigen Elternintervention bei Schulkindern

Laufzeit: 01.03.2007 - 29.02.2008

Vorhabenziel [des Projekts] war die neurobiologische Erfassung verbesserter Lernleistungen durch die schlafbezogene Gedächtniskonsolidierung abendlicher Kurz-Replikationen schulischer Lerninhalte anhand einer sechswöchigen Elternintervention bei Schulkindern. [Zunächst wurd...    mehr

Vorhabenziel [des Projekts] war die neurobiologische Erfassung verbesserter Lernleistungen durch die schlafbezogene Gedächtniskonsolidierung abendlicher Kurz-Replikationen schulischer Lerninhalte anhand einer sechswöchigen Elternintervention bei Schulkindern. [Zunächst wurde hierfür] die Hälfte der Eltern von zwei mal 15 Kölner Viertklässlern über sechs Wochen so geschult, dass sie vor dem abendlichen Lichtlöschen eine positive Intervention durchführen sollten [in Form von] Vorlesen und der Kurz-Replikation schulischer Lerninhalte; die andere Gruppe erhielt keine Intervention. Gemessen wurde die Fähigkeit Kurzgeschichten nachzuerzählen, Mathematik-Tests (DEMAT) sowie frontale exekutive Funktionen vor und nach der Interventionsphase. Diese Lernparameter wurden neurobiologisch anhand der urinären Cortisol-Exkretion, der Schlaf-Wach-Rhythmik (Aktigraphie) und der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI) validiert. Die Untersuchungen fanden in kleineren Gruppen im Frühjahr und Spätsommer statt. Anschließend erfolgte die Auswertung. Die Ergebnisse sollen als Grundlage späterer Feldstudien neurobiologische Parameter ausweisen, die eine verbesserte Lerneffizienz und Lernkompetenz bei Grundschülern widerspiegeln und außerdem zu neurowissenschaftlichen fundierten Informationsmodulen und Trainingseinheiten führen. (DIPF/Projekt)    weniger

Neurophysiologie von Feedback- und Fehler-Monitoring beim Lernen von Fremdsprachen

Laufzeit: 01.03.2007 - 31.03.2008

Ziel des (…) Projekts war es, durch neurophysiologische Erkenntnisse gestützte Empfehlungen zur optimalen Gestaltung von Trainingsparametern (Feedback und Motivationsförderung) für den Zweitspracherwerb im institutionellen Rahmen zu geben. Dazu war die Entwicklung und T...    mehr

Ziel des (…) Projekts war es, durch neurophysiologische Erkenntnisse gestützte Empfehlungen zur optimalen Gestaltung von Trainingsparametern (Feedback und Motivationsförderung) für den Zweitspracherwerb im institutionellen Rahmen zu geben. Dazu war die Entwicklung und Testung eines experimentellen Paradigmas zur Untersuchung des Einflusses von exekutiven Kontrollmechanismen (Fehler und Feedback-Monitoring) beim Zweitspracherwerb nötig. Das Projekt beinhaltete die Testung einer neu entwickelten experimentellen Aufgabe, welche wie ein computerisierter Vokabeltrainer (deutsch - finnisch) aufgebaut war und die Ableitung ereigniskorrelierter Potentiale erlaubte. Damit war es möglich, neuronale Prozesse während aller Phasen des Trainings zu messen. Als wichtige potentiell trainingsrelevante Variablen wurden die Art der Rückmeldung sowie die Motivation der Teilnehmer manipuliert. Die Ergebnisse gaben Aufschluss über die Rolle von Fehlern, Feedback und Motivation für den Lernprozess. (DIPF/Projekt)    weniger

Zeitverarbeitung deutscher Vokale bei Lese-Rechtschreibstörung

Verhaltens- und fMRT-Experimente

Laufzeit: 01.03.2007 - 29.02.2008

Das deutsche Vokalsystem enthält sieben Vokalpaare mit unterschiedlicher Vokallänge, die sich in der Zeitdauer, aber auch in anderen akustischen Parametern unterscheiden. Ziel dieser Studie war es zu evaluieren, wie wichtig Zeitdauerunterschiede für die Diskrimination von l...    mehr

Das deutsche Vokalsystem enthält sieben Vokalpaare mit unterschiedlicher Vokallänge, die sich in der Zeitdauer, aber auch in anderen akustischen Parametern unterscheiden. Ziel dieser Studie war es zu evaluieren, wie wichtig Zeitdauerunterschiede für die Diskrimination von langen und kurzen Vokalen sind. Weiterhin wurde untersucht, ob junge Erwachsene mit Lese-Rechtschreib-Störung (LRS) in der Wahrnehmung von Vokallängen beeinträchtigt sind. Schließlich sollten mittels der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) neuronale Korrelate Aufschluss über die Verarbeitung von Vokallängen bei Erwachsenen mit und ohne LRS geben. Für die Untersuchung wurden Vokale in gesprochenen Pseudowörtern so bearbeitet, dass Vokalpaare präsentiert werden konnten, die sich ausschließlich in der Zeitdauer unterschieden. Mit jungen Erwachsenen deutscher Muttersprache mit und ohne LRS wurden jeweils ein Verhaltensexperiment und ein fMRT- Experiment durchgeführt, in dem Pseudowortpaare mit Unterschieden in der Vokallänge zu diskriminieren waren. An der Studie nahmen 20 Probanden mit LRS und 20 gleichaltrige Kontrollpersonen teil. In beiden Gruppen nahm die Diskriminationsgenauigkeit bei zunehmender Vokalhöhe bei kurzen und langen Vokalen ab. Dieses Resultat stimmte mit früheren Erkenntnissen über die Relevanz der Zeitdauer für die Identifikation von Vokallängen im Deutschen überein und weitete die Fragestellung auf die Notwendigkeit der Diskrimination aus. Die Gruppen unterschieden sich bezüglich ihrer Diskriminationsgenauigkeit nicht, was die phonologische Bedingung anbelangt. Bei beiden Zeitdauern schnitten Probanden mit LRS jedoch schlechter ab als die Kontrollgruppe. Diese Ergebnisse legen nahe, dass entwicklungsbedingte LRS mit einer Schwäche bei der Verarbeitung von elementaren akustischen Parametern des Sprachsignals zusammenhängt, insbesondere mit einem Defizit der zeitlichen Verarbeitung. (DIPF/Projekt)    weniger

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