Ergebnisse eines computergestützten Trainings auf Basis der NeuroNation-Übungsprogramme Eine Studie des Arbeitsbereichs Allgemeine Psychologie und Neuropsychologie der FU Berlin (Leitung: Prof. Dr. Michael Niedeggen)

Hintergrund

Methode

Das Arbeitsgedächtnis (AG) ist u.a. für die Wahrnehmung, kurzzeitige Speicherung und Aktualisierung von Informationen verantwortlich [1]. Das AG erklärt einen erheblichen Anteil der fluiden Intelligenz [2]. Studien konnten zeigen, dass gezieltes Training des Arbeitsgedächtnisses die fluide Intelligenz steigern kann [3]. Die Wirksamkeit von kommerziell erhältlichem Gehirntraining ist indes kaum erforscht.

Über einen Zeitraum von 4 Wochen trainierten Studienteilnehmer täglich ca. 25 Minuten ihr AG mit einer Auswahl von 9 computergestützten Übungen von NeuroNation (5 Updating; 2 Span; 2 Perception). Die Wirksamkeit des AG-Trainings in der Versuchsgruppe (VG) wurde mit einer aktiven Kontrollgruppe (KG) verglichen. Die KG erhielt Gedächtnis-StrategieTraining (GST) und computergestützte Konzentrationsübungen von NeuroNation (unabhängig vom AG). Alle computergestützten Übungen waren adaptiv. Ein Präund Posttest, bestehend aus psychometrischen Tests, erfasste die trainingsbedingten Veränderungen. In beiden Gruppen gab es zusätzlich wöchentliche Gruppensitzungen, in denen die Trainingskonzepte Neuropsychologische Testverfahren Kurztest zur Erfassung von Gedächtnis- und Aufmerksamkeitsstörungen (Prä-Test) Rivermead Behavioural Memory Test (Subtest: 1 bis 4) Lern- und Gedächtnistest (Subtest: Firmenzeichen)

Ergebnisse Effekte auf andere Arbeitsgedächtnisaufgaben (direkter Transfer) In der nicht-trainierten visuell-räumlichen AG-Aufgabe (n-back) [4] zeigte sich bei beiden Gruppen eine Verbesserung in der Reaktionsgeschwindigkeit. Diese war jedoch bei der Trainingsgruppe (AG) signifikant stärker ausgeprägt als bei der Vergleichsgruppe (GST; siehe Abbildung 1). Effekte auf assoziierte kognitive Leistungen (indirekter Transfer) In einer Aufgabe zur kognitiven Flexibilität (TMT A-B) zeigte sich ebenfalls eine Verbesserung in der Reaktionsgeschwindigkeit. Erneut war dieser Effekt bei der Trainingsgruppe signifikant stärker ausgeprägt (siehe Abbildung 2).

Verbaler Lern- und Merkfähigkeitstest

1000

Testbatterie zur Aufmerksamkeitsprüfung (Subtest: Geteilte Aufmerksamkeit) Trail Making Test (A&B) Geriatrische Depressionsskala Nürnberger Altersinventar (Subtest: Nürnberger-Alters-Selbstbeurteilungs-Skala) Visuell-räumliche n-back Aufgabe [4]

Beispiele der computergestützten Übungen KG

VG - Updating

Reaktionszeit (ms)

Fragestellungen dieser Studie: 1) Bewirkt die Durchführung eines computergestützten AG-Trainings eine Leistungsverbesserung in ähnlichen AGAufgaben? 2) Bewirkt die Durchführung eines computergestützten AG-Trainings auch eine Leistungsverbesserung in anderen kognitiven Funktionsbereichen, die mit dem AG stark assoziiert sind (z.B. Flexibilität)? 3) Hat das computergestützte AG-Training eine positive Auswirkung auf kognitive Leistungen, die nur indirekt mit dem Konzept AG in Zusammenhang stehen (Gedächtnis; selektive und geteilte Aufmerksamkeit; Verarbeitungstempo; Lernaufbau)? 4) Gibt es durch das computergestützte AG-Training einen positiven Effekt auf das subjektive Wohlbefinden und die eigene Einschätzung der Leistungsfähigkeit?

und –ziele vorgestellt wurden. Zusätzlich konnten hier Übertragungen auf den Alltag diskutiert werden.

600

400 200 0

VG - Span

AG-Training

Differenzwerte (s)

100

Stichprobe VG: N = 13 (8 Frauen, 5 Männer). 55-80 J. KG: N = 11 (8 Frauen, 3 Männer). 55-78 J.

Aufgabe: Zahlen aufsteigend suchen & antippen

Aufgabe: Anzahl der ein- und Aufgabe: Reihenfolge d. Punkte ausgehenden Bälle merken einprägen und wiedergeben

Abb. 1: Effekte auf das visuellräumliche Gedächtnis

800

Prätest Prä-Test

KG Posttest Post-Test

80

Abb. 2: Effekte auf die kognitive Flexibilität

60

40 20 0 AG-Training

KG

Generalisierter Transfereffekt (entfernter Transfer) Weder GST noch AG-Training wiesen einen generalisierten Transfereffekt auf (Verarbeitungstempo, selektive & geteilte Aufmerksamkeit, Erinnerungsleistung, Lernaufbau). Effekte auf subjektives Wohlbefinden und subjektive Leistungsfähigkeit (entfernter Transfer) Weder GST noch AG-Training hatten einen Einfluss auf das subjektive Wohlbefinden und die subjektive Leistungsfähigkeit.

Zusammenfassung 1) Das AG-Training zeigte, verglichen mit dem GST, einen Transfereffekt zu anderen – nicht trainierten – AG-Aufgaben. Das Training ist nicht nur sensibel für ein Format (Bilder/Wörter), sondern schafft auch einen Vorteil in anderen Verarbeitungsformen (visueller Raum). 2) Zudem zeigte das AG-Training, verglichen mit dem GST, einen Transfereffekt auf einen kognitiven Funktionsbereich, der eine starke inhaltliche Verbindung aufweist. Konkret wurde die kognitive Flexibilität positiv beeinflusst. 3) Weder GST noch AG-Training zeigten einen Transfereffekt zu generalisierten kognitiven Leistungen, die nur indirekt mit dem Konzept AG in Zusammenhang stehen (Verarbeitungstempo, die selektive & geteilte Aufmerksamkeit, Erinnerungsleistung, Lernaufbau) 4) Weder GST noch AG-Training hatten einen Einfluss auf das subjektive Wohlbefinden und die subjektive Leistungsfähigkeit.

Referenzen [1] Halford GS, Cowan N, Andrews G (2007) Separating cognitive capacity from knowledge:A new hypothesis. Trends Cognit Sci 11:236–242. [2] Engle RW, Tuholski SW, Laughlin JE, Conway ARA. Working memory, short-term memory, and general fluid intelligence: A latentvariable approach. Journal of Experimental Psychology – General 1999; 128:309–331. [3] Au, J., Sheehan, E., Tsai, N., Duncan, G. J., Buschkuehl, M., & Jaeggi, S. M. (2014). Improving fluid intelligence with training on working memory: a meta-analysis. Psychon Bull Rev [online]. [4] Gevins, A., & Smith, M. E. (2000). Neurophysiological Measures of Working Memory and Individual Differences in Cognitive Ability and Cognitive Style. Cerebral Cortex, 10, 829-839.