Claudia Mähler, Christina Jörns, Ellen Radtke & Kirsten Schuchardt

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1 Chancen und Grenzen eines Trainings des Arbeitsgedächtnisses bei Kindern mit und ohne Lese-/Rechtschreibschwierigkeiten Claudia Mähler, Christina Jörns, Ellen Radtke & Kirsten Schuchardt Zeitschrift für Erziehungswissenschaft ISSN X Volume 18 Number 3 Z Erziehungswiss (015) 18: DOI /s

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3 Z Erziehungswiss (015) 18: DOI /s Schwerpunkt Chancen und Grenzen eines Trainings des Arbeitsgedächtnisses bei Kindern mit und ohne Lese-/Rechtschreibschwierigkeiten Claudia Mähler Christina Jörns Ellen Radtke Kirsten Schuchardt Online publiziert: 1. Juli 015 Springer Fachmedien Wiesbaden 015 Zusammenfassung Die Funktionstüchtigkeit des Arbeitsgedächtnisses ist ein wichtiger Prädiktor für spätere Schulleistungen im Lesen, Schreiben und Rechnen (Alloway und Alloway 010; Mähler et al. 015). Kinder mit einer Lese-/Rechtschreibstörung weisen spezifische Defizite in ihren Arbeitsgedächtnisfunktionen auf (Schuchardt et al. 008). In der vorliegenden Studie wird daher der Versuch unternommen, mithilfe eines eigens entwickelten adaptiven Computerprogramms für Kinder im Grundschulalter die Funktionstüchtigkeit des Arbeitsgedächtnisses zu verbessern. In Anlehnung an das Arbeitsgedächtnismodell von Baddeley (1986) wurden die phonologische Schleife, der visuell-räumliche Notizblock und die zentrale Exekutive in insgesamt 18 Trainingssitzungen über 6 Wochen trainiert. Es nahmen 7 unbeeinträchtigte Drittklässler sowie 43 Drittklässler mit Schwierig- Prof. Dr. C. Mähler ( ) C. Jörns E. Radtke Dr. K. Schuchardt Institut für Psychologie, Universität Hildesheim, Universitätsplatz 1, Hildesheim, Deutschland maehler@uni-hildesheim.de C. Jörns Institut für Psychologie, Universität Hildesheim, Universitätsplatz 1, Hildesheim, Deutschland joerns@uni-hildesheim.de E. Radtke Institut für Psychologie, Universität Hildesheim, Universitätsplatz 1, Hildesheim, Deutschland radtkee@uni-hildesheim.de Dr. K. Schuchardt Institut für Psychologie, Universität Hildesheim, Universitätsplatz 1, Hildesheim, Deutschland schuchar@uni-hildesheim.de

4 454 C. Mähler et al. keiten im Schriftspracherwerb am Training teil, 8 unbeeinträchtigte Drittklässler bildeten die Kontrollgruppe. Die Ergebnisse im Rahmen des Prätest-Posttest-Follow-up-Kontrollgruppen-Designs belegen kurzfristige Leistungssteigerungen der unbeeinträchtigten Drittklässler in den Subsystemen visuell-räumlicher Notizblock und zentrale Exekutive, bei den Kindern mit LRS lediglich in der zentralen Exekutive. Langfristige Effekte blieben ebenso wie Verbesserungen in der phonologischen Schleife gänzlich aus. Die Trainierbarkeit des Arbeitsgedächtnisses steht auch nach dieser Studie weiterhin in Frage. Schlüsselwörter Arbeitsgedächtnistraining Lese-/Rechtschreibschwäche Grundschulalter Opportunities and limitations of training working memory in children with and without reading and writing disabilities Abstract Working memory is an important predictor of later school achievement (Alloway and Alloway 010; Mähler et al. 015). Children with disabilities in reading and writing show specific deficits of working memory (Schuchardt et al. 008). Therefore the aim of the present study was to improve the working memory functions of primary school children via a newly developed computer based adaptive training program. According to the working memory model of Baddeley (1986) the training addressed the phonological loop, the visual-spatial sketchpad and the central executive in a total of 18 sessions within 6 weeks. Twenty-seven typically developing third-graders as well as 43 children with reading and writing disabilities took part in the training, another 8 typically developing third-graders served as a control group. Results within the pretest-posttest-follow-up-control group-design indicate a short-term increase in performance with regard to the visual-spatial sketchpad as well as the central executive in typically developing children, while children with reading and writing problems could only profit with regard to the central executive. Neither could long-term improvement be observed nor any increase in performance with regard to the phonological loop. Thus, given the results of this study, is still an open question if working memory can be trained. Keywords Primary school age Reading and writing disabilities Working memory training 1 Einleitung Auf der Suche nach Hilfe und Unterstützung für Kinder mit Schwierigkeiten im Schriftspracherwerb werden seit vielen Jahren die unterschiedlichsten Ansätze propagiert und erprobt. Bislang haben sich hauptsächlich Programme bewährt, die als funktionelle Übungsbehandlung das Lesen und Scheiben direkt behandeln (Ise et al. 01). Daneben besteht die Möglichkeit zu versuchen, auf die vermuteten Ursachen der Schriftsprachprobleme positiv einzuwirken. In diesem Sinne hat die vorliegende

5 Chancen und Grenzen eines Trainings des Arbeitsgedächtnisses 455 Studie zum Ziel, die Funktionstüchtigkeit des Arbeitsgedächtnisses als einen möglichen Ursachenfaktor zu verbessern. Kennzeichen der Lese-Rechtschreibstörung (LRS) ist die umgrenzte Beeinträchtigung der Entwicklung der Lesefertigkeiten und damit häufig verbunden die der Rechtschreibfertigkeiten (ICD-10: F81.0). Einige Kinder haben lediglich Schwierigkeiten im Bereich der Rechtschreibung während die Lesefertigkeiten durchschnittlich ausfallen, sodass hier von einer isolierten Rechtschreibstörung gesprochen wird (ICD-10: F81.1). Die Probleme im Lesen zeigen sich bereits zu Beginn der Schulzeit in Schwierigkeiten beim Aufsagen des Alphabets und durch Verwechselungen und Verzögerungen beim Benennen von Buchstaben. Betroffen sind das Leseverständnis, die Fähigkeit, gelesene Worte wieder zu erkennen und laut vorzulesen. Es treten Lesefehler wie Auslassen, Ersetzen, Verdrehen oder Hinzufügen von Worten oder Wortteilen und Vertauschen von Wortteilen im Satz auf. Besonders auffällig ist eine deutlich reduzierte Lesegeschwindigkeit. Insgesamt beansprucht der Leseprozess sehr viel Anstrengung und Aufmerksamkeit. Die Rechtschreibprobleme sind charakterisiert durch Umstellung der Buchstabenreihenfolge, Auslassungen oder Einfügungen von Buchstaben im Wort, Regelfehler (z. B. Missachtung der Groß-/Kleinschreibung, Buchstabenverdoppelung oder Dehnung) und Wahrnehmungsfehler (z. B. Verwechslungen von Lauten wie d/t, b/p oder g/k). Kennzeichnend für die Rechtschreibprobleme sind weniger typische Fehler als vielmehr eine große Anzahl von Fehlern und eine Fehlerinkonstanz (Weber und Marx 008). Längsschnittlich angelegte Studien zeigen eine zeitlich hohe Stabilität umschriebener Lese- und Rechtschreibstörungen oft bis ins Erwachsenenalter (Hasselhorn und Schuchardt 006). Die betroffenen Kinder verbessern sich zwar absolut in ihren Schriftsprachleistungen, bleiben aber dennoch im Vergleich zu ihren unbeeinträchtigten Mitschülern zurück. Diese relativ hohe Stabilität der Beeinträchtigung des Schriftspracherwerbs legt nahe, auch relativ stabile Ursachen der Störung anzunehmen. Als Ursachen der Lese-/Rechtschreibstörung werden genetische und hirnorganische Faktoren, ungünstige Umweltbedingungen, Persönlichkeitsmerkmale und kognitive Faktoren diskutiert (Weber und Marx 008). Da die verschiedenen Ursachen nicht bei jedem Kind gleichermaßen eine Rolle spielen, führt dies möglicherweise zu dem sehr heterogenen Störungsbild der Lese-/Rechtschreibschwierigkeiten. In der Ursachenforschung wurde der Suche nach kognitiven Defiziten bislang besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Hierbei konzentrierten sich die Forschungsbemühungen zunehmend auf die Defizite in der phonologischen Verarbeitung und Speicherung. So ist heute unumstritten, dass es sich bei der LRS um eine phonologische Informationsverarbeitungsstörung handelt (Vellutino et al. 004; Pickering 006; Swanson 006). Unter phonologischer Informationsverarbeitung wird die Nutzung von Informationen über die Lautstruktur bei der Auseinandersetzung mit gesprochener oder geschriebener Sprache verstanden (Wagner und Torgesen 1987). Diese lässt sich weiter in die drei Faktoren phonologische Bewusstheit, phonologisches Rekodieren im Arbeitsgedächtnis und Abruf phonologischer Codes aus dem Langzeitgedächtnis aufgliedern. Eine Vielzahl von Studien hat sich mit den Schwierigkeiten lese- /rechtschreibschwacher Kinder bei der Bearbeitung von Gedächtnisanforderungen

6 456 C. Mähler et al. beschäftigt. Das Modell des Arbeitsgedächtnisses von Baddeley (1986; Baddeley und Hitch 1974) hat sich dabei als eine hilfreiche theoretische Grundlage zur Identifikation spezifischer Beeinträchtigungen bei verschiedenen Störungsbildern wie z. B. Lese-/Rechtschreibschwierigkeiten, Rechenschwierigkeiten, Sprachentwicklungsstörungen, Aufmerksamkeitsstörungen oder Autismus erwiesen (z. B. Alloway und Gathercole 006; Pickering 006; Schuchardt et al. 008). Baddeley (1986, 006) unterscheidet zwischen drei Subsystemen im Arbeitsgedächtnis, einer zentralen Exekutive, einer phonologischen Schleife und einem visuell-räumlichen Notizblock, denen jeweils unterschiedliche Aufgaben zukommen. Die zentrale Exekutive übernimmt die Steuerungs- und Überwachungsfunktion kognitiver Prozesse, wie z. B. die Koordination der Ressourcen bei multiplen Anforderungen, den flexiblen Abruf von Informationen aus dem Langzeitgedächtnis, den Wechsel zwischen Gedächtnisstrategien oder die Kontrolle selektiver Aufmerksamkeit (Baddeley 1996). Damit ist die Funktion der zentralen Exekutive überwiegend kompatibel mit anderen theoretischen Modellen eines allgemeinen Arbeitsgedächtnisses, das bei begrenzter Kapazität sowohl für die Speicherung als auch für die Verarbeitung von Informationen zuständig ist (Daneman und Carpenter 1980; Case et al. 198). Die zentrale Exekutive im Arbeitsgedächtnis wird unterstützt von zwei bereichsspezifischen Subsystemen. Die Verarbeitung auditiver Information geschieht durch die phonologische Schleife, die wiederum aus einem phonetischen Speicher und einem Prozess des inneren Sprechens (Rehearsalprozess) besteht. Die Kapazität der phonologischen Schleife wird meist über eine serielle Reproduktion verbaler Information (z. B. Wortspanne oder Zahlenspanne) erhoben. Schließlich wird die Verarbeitung statischer und dynamischer räumlicher Information durch den visuell-räumlichen Notizblock geleistet; er ist zuständig für die Verarbeitung und Wiedergabe visuellen Materials, das nicht durch phonologische Rekodierungsprozesse in der phonologischen Schleife verarbeitet werden kann. Typischerweise sollen in Aufgaben zur Messung der visuellräumlichen Gedächtnisleistung bedeutungslose Bilder oder räumliche Positionen erinnert werden (z. B. Gathercole und Pickering 001). Dieses ursprüngliche Modell wurde in jüngerer Zeit durch den episodischen Puffer ergänzt, dem u. a. die Aufgaben zugeschrieben werden, Repräsentationen aus unterschiedlichen Modalitäten zu erstellen und zwischen Arbeitsgedächtnis und Langzeitgedächtnis zu vermitteln (Baddeley 000, 006). Eine Beeinträchtigung des phonologischen Arbeitsgedächtnisses lese-/rechtschreibschwacher Kinder konnte in mehreren Studien nachgewiesen werden (z. B. Helland und Asbjørnsen 004; Schuchardt et al. 008). Dabei scheint das gesamte System der phonologischen Schleife betroffen zu sein, d. h. Defizite der Kinder mit LRS zeigen sich sowohl in Aufgaben, die den phonetischen Speicher erfassen, als auch in Aufgaben, die stärker die Rehearsal-Komponente betreffen (Schuchardt et al. 008). Darüber hinaus liegen erste Hinweise darauf vor, dass sich Subgruppen von Kindern mit Störungen des Schriftspracherwerbs in ihren Arbeitsgedächtnisdefiziten unterscheiden könnten. So haben Kinder mit Lesestörungen offenbar besondere Probleme, sich sinnfreies Material (non-words) zu merken, während Kinder mit Rechtschreibstörungen insbesondere beim Behalten längerer Lautfolgen an ihre Grenzen stoßen (Hasselhorn et al. 010). Es finden sich auch Hinweise auf defizitäre zentralexekutive Funktionen (Siegel und Ryan 1989; Swanson 1993, 1999; Palmer 000;

7 Chancen und Grenzen eines Trainings des Arbeitsgedächtnisses 457 Landerl et al. 004; Pickering und Gathercole 005; Schuchardt et al. 006). Jüngste Analysen lassen zudem erkennen, dass Defizite in der phonologischen Schleife insbesondere bei Kindern mit Rechtschreibproblemen zu finden sind, während Kinder mit Leseschwierigkeiten Funktionsprobleme im Bereich der zentralen Exekutive zeigen (Brandenburg et al. 014). Beeinträchtigungen in visuell-räumlichen Arbeitsgedächtnisleistungen werden bei lese-/rechtschreibschwachen Kindern dagegen eher selten berichtet (Eden und Stein 1995; O Shaughnessy und Swanson 1998; Howes et al. 003; Kibby et al. 004; Pickering 006). Nach den bisher dargestellten Forschungsergebnissen gehen also Lese-/Rechtschreibstörungen mit Arbeitsgedächtnisdefiziten einher, die insbesondere in der phonologischen Schleife lokalisiert sind und die im Kontext der übrigen phonologischen Beeinträchtigungen (Defizite in der phonologischen Bewusstheit und im Zugriff auf das semantische Lexikon) als ein ursächliches Problem aufgefasst werden. Diese Beschreibung und Erklärung scheint darüber hinaus nicht nur für Kinder zu gelten, die eine nach ICD-10 diagnostizierte Lese-Rechtschreibstörung (F81.0) mit erfüllter Diskrepanz zur Intelligenz aufweisen, sondern auch für Kinder mit einer allgemeinen Lese-Rechtschreibschwäche (ohne Diskrepanz) (Marx et al. 001; Mähler und Schuchardt 011; Brandenburg et al. 013). Demnach scheinen die Arbeitsgedächtnisdefizite unabhängig vom Intelligenzniveau der betroffenen Kinder charakteristisch für die Informationsverarbeitung zu sein. Da nicht allein Kinder mit Lese-/Rechtschreibstörungen, sondern auch Kinder mit anderen Lern- oder auch Aufmerksamkeitsstörungen von Arbeitsgedächtnisdefiziten betroffen sind, stellt sich grundsätzlich die Frage nach der Trainierbarkeit des Arbeitsgedächtnisses. Lange Zeit herrschte die Überzeugung vor, Gedächtnisleistungen seien lediglich über Verbesserungen des Vorwissens, der Gedächtnisstrategien oder der metakognitiven Kontrolle steigerbar. Versuche, die Arbeitsgedächtniskapazität durch bloße Wiederholungsübungen zur Automatisierung des Rehearsals zu erhöhen, erwiesen sich als wenig erfolgversprechend (Mähler und Hasselhorn 001). Erst in jüngerer Zeit wurden Forschungsbemühungen unternommen, durch gezieltes Training tatsächlich die Arbeitsgedächtniskapazität zu steigern (ohne gleichzeitig Strategien zu vermitteln oder das Vorwissen zu verbessern) und Transferwirkungen zu ermitteln. Inzwischen hat die Forschung zum Arbeitsgedächtnistraining zugenommen, weil die Erkenntnis der großen Bedeutung des Arbeitsgedächtnisses für Aufmerksamkeit und Schulleistungen die Bemühungen intensiviert hat, diesen Bereich kognitiver Funktionen gezielt zu fördern. Allerdings stehen hier nicht Studien mit Kindern mit Lese-/Rechtschreibstörungen im Vordergrund, sondern v. a. Studien mit unauffälligen Kindern und Erwachsenen sowie Personen mit Aufmerksamkeitsstörungen. Es erschienen auch erste Studien mit lernschwachen (v. a. arbeitsgedächtnisschwachen) Kindern, in denen mittels eines adaptiven Trainings eine Steigerung der Arbeitsgedächtnisleistungen erreicht werden konnte (z. B. Holmes et al. 009). Die Studien unterscheiden sich erheblich in den Zielbereichen der Interventionen; häufig standen Trainingsmaßnahmen zur Optimierung der zentral-exekutiven Kontrolle, nicht der phonologischen Schleife oder des visuell-räumlichen Notizblocks im Vordergrund (z. B. Thorell et al. 009).

8 458 C. Mähler et al. Der aktuelle Forschungsstand hinsichtlich der Wirksamkeit solcher Arbeitsgedächtnistrainings ist sehr heterogen und reicht von sehr optimistischen Prognosen bis hin zu sehr pessimistischen Einschätzungen der völligen Unwirksamkeit solcher Programme (Melby-Lervag und Hulme 01). Bekannt geworden sind insbesondere kommerziell vertriebene Programme wie CogMed (Klingberg et al. 005) und Jungle Memory (Alloway 01), ohne dass überzeugende langfristige Wirksamkeitsbelege und Transfereffekte vorgelegt wurden. In einer umfangreichen und gründlichen Meta- Analyse, in die 30 Studien aus der jüngeren Zeit eingingen, kommen Melby-Lervag und Hulme (01) zu einer recht kritischen Einschätzung: Kurzfristige Leistungssteigerungen seien im Bereich des verbalen und visuellen Arbeitsgedächtnisses zwar möglich, langfristig gingen diese Leistungssteigerungen im verbalen Bereich sicher und im visuellen Bereich überwiegend aber wieder verloren. Es ließen sich keine verlässlichen Transfereffekte auf verbale Fähigkeiten, auf die Schriftsprache oder auf die Mathematik nachweisen. Allerdings beziehen sich diese Ergebnisse überwiegend auf Studien mit unbeeinträchtigten Kindern; Kinder mit geringeren Arbeitsgedächtnisleistungen konnten bei adaptiven Trainingsvarianten, die sie dazu anhielten, stets an ihrem persönlichen Limit zu trainieren, ihre Leistungen steigern, ein bedeutsamer Transfer blieb jedoch auch hier aus (Holmes et al. 009). Prägnant haben Shipstead, Hicks und Engle (01) den aktuell sehr kontroversen Forschungsstand auf den Punkt gebracht: Sie regen dazu an, aufgrund der heterogenen Befundlage die Bedingungen, Chancen und Grenzen von Arbeitsgedächtnistrainings auszuloten. Dass die bislang veröffentlichten Studien hinsichtlich der Wirksamkeit von Trainingsmaßnahmen nicht überzeugen, bedeutet einerseits nicht, dass ein Training dieser kognitiven Kompetenzen nicht möglich wäre, sollte andererseits aber auch davor bewahren, unkritisch Programme zur Förderung einzusetzen, deren Wirksamkeit bislang nicht belegt ist. In der hier vorgestellten Studie wird ein Trainingsprogramm evaluiert, das eng an den theoretischen Grundlagen des Modells von Baddeley (1986, s. o.) entwickelt und mit Kindern mit Lese-/Rechtschreibschwierigkeiten sowie unbeeinträchtigten Grundschulkindern durchgeführt wurde. Dieser Ansatz wurde gewählt, da im Rahmen des Arbeitsgedächtnismodells von Baddeley zum einen durch die Trennung der verschiedenen Subsysteme spezifische Aufgaben entwickelt werden konnten, die einen genauen Rückschluss darauf erlauben, welche Arbeitsgedächtnisfunktion jeweils trainiert wird. Zum anderen wurden in zahlreichen Studien (über die oben berichtet wurde) im Rahmen des Baddeley-Modells spezifische Defizite von Kindern mit Lernstörungen identifiziert, die im Training gezielt adressiert werden sollten. Im ersten Schritt wurde der Frage nachgegangen, ob sich die Funktionstüchtigkeit des Arbeitsgedächtnisses (phonologisch, visuell-räumlich und zentral-exekutiv) bei unbeeinträchtigten Grundschulkindern steigern lässt. In einem zweiten Schritt wurde dann untersucht, ob Kinder mit Lese-/Rechtschreibschwierigkeiten von dem Training profitieren und ob sie auf diesem Wege ihre Arbeitsgedächtnisleistungen verbessern und ggfs. Defizite kompensieren können.

9 Chancen und Grenzen eines Trainings des Arbeitsgedächtnisses 459 Methode.1 Stichprobe An der vorliegenden Studie nahmen insgesamt 98 Drittklässler aus Grundschulen in Stadt und Landkreis Hildesheim teil. Diese wurden entweder über kooperierende Schulen oder nach einer Vorstellung in der Institutsambulanz rekrutiert. Entsprechend der Rechtschreib-, Lese- und Intelligenzleistungen wurden Kinder für die Studie ausgewählt und der Gruppe Lese-/Rechtschreibschwäche (LRS) bzw. einer der beiden Kontrollgruppen (trainierte Kontrollgruppe T-KG und untrainierte Kontrollgruppe UT-KG) zugewiesen. Die Lese-/Rechtschreibschwäche wurde darüber definiert, dass bei mindestens durchschnittlicher Intelligenz (IQ 85) die Leistungen im Lesen und/oder Rechtschreiben unterdurchschnittlich ausfallen (T-Wert < 40). In dieser Gruppe befanden sich demnach sowohl Kinder mit isolierten als auch mit kombinierten Schwierigkeiten im Lesen und Schreiben. Ein Teil der Kinder erfüllte die Kriterien nach ICD-10 (F81.0 oder F81.1 mit Diskrepanz zur Intelligenz), für die Analysen wurden aufgrund der geringen Fallzahlen alle Kinder zusammengefasst. Die Kinder der beiden Kontrollgruppen zeigten unauffällige Schul- und Intelligenzleistungen (T > 40). Tabelle 1 enthält die Stichprobenparameter Geschlecht und Alter sowie die gemessenen IQ-Werte und die Leistungen der standardisierten Leseund Rechtschreibtests.. Design und Instrumente Alle Kinder wurden in einen Prätest-Posttest-Follow-up-Kontrollgruppen-Design zu drei Messzeitpunkten untersucht. Der erste Messzeitpunkt (Prätest) zu Beginn der Studie diente der Erfassung der Schulleistungen und Intelligenz sowie der Arbeitsgedächtnisfähigkeit. Hieran anschließend fand sechs Wochen lang an drei Tagen pro Woche jeweils 45 min lang das Training statt. Die Kinder wurden entweder in ihrer Schule oder aber in der Institutsambulanz trainiert. Stets wurden maximal 10 Kinder in einer Gruppe zusammengefasst und von geschulten Trainierinnen angeleitet. Da das gesamte Programm durch den Computer gesteuert wird und von den Kindern eigenständig bedient werden kann, besteht die Aufgabe der Trainerin im wesentlichen darin, darauf zu achten, dass alle Kinder tatsächlich im vorgesehenen Umfang trainieren und nicht vorzeitig abbrechen. Trotz der unterschiedlichen räumlichen Set- Tab. 1 Mittelwerte (Standardabweichungen) der Stichprobenmerkmale: Geschlecht, Alter, Intelligenz, Leseleistung und Rechtschreibleistung, getrennt für die Untersuchungsgruppen T-KG (n = 7) UT-KG (n = 8) T-LRS (n = 43) Geschlecht (m/w) 15/1 16/1 6/17 Alter in Jahren 8,8 (0,43) 8,55 (0,34) 9,09 (0,75) IQ 107,6 (14,40) 101,93 (6,93) 98,50 (1,91) Lesen T-Wert 51,65 (8,3) 51,55 (3,6) 40,4 (8,33) Rechtschreiben T-Wert 48,96 (8,36) 50,79 (4,86) 36,37 (6,03)

10 460 C. Mähler et al. tings kann der Verlauf des Trainings bei allen Kindern als vergleichbar angesehen werden. Unmittelbar nach der Trainingsphase wurden zur Postmessung erneut die Arbeitsgedächtnisleistungen zur Ermittlung des kurzfristigen Therapieerfolgs erhoben. Die Feststellung des langfristigen Therapieerfolgs geschah durch eine erneute Messung des Arbeitsgedächtnisses nach weiteren drei Monaten zum Follow-up. Die Erhebung des Lernstandes zur Prätestmessung erfolgte im Klassenverband an den teilnehmenden Schulen an zwei Tagen von jeweils zwei Schulstunden oder in Kleingruppen in der Institutsambulanz. Zur Messung der Intelligenz wurde der Grundintelligenztest Skala 1 (Culture Fair Intelligence Test, CFT 1; Cattell et al. 1997) eingesetzt (Reliabilität: r = 0,88). Die Schulleistungen wurden im Lesen mit dem Leseverständnistest für Erst- bis Sechstklässler (ELFE 1-6; Lenhardt und Schneider 006; Retestreliabilität: r = 0,91) und in der Rechtschreibung mit dem Weingartener Rechtschreibtest (WRT +; Birkel 007; Paralleltestreliabilität: r = 0,93 0,95) erhoben. Zur Erfassung der Leistungsfähigkeit des Arbeitsgedächtnisses wurde zur Prä-, Post- und Follow-up-Messung die adaptive Arbeitsgedächtnistestbatterie für Kinder von 5 bis 1 Jahren (AGTB 5-1; Hasselhorn et al. 01) im Einzelsetting eingesetzt. Damit wurde ein Verfahren gewählt, das in den gemessenen Arbeitsgedächtnisfunktionen dem Trainingsprogramm AGENT ähnlich ist; es liegt eine geringe Transferdistanz vor. Der Vorteil besteht jedoch darin, dass die Überprüfung spezifischer Trainingswirkungen mit dafür passenden Aufgaben erfolgen kann. Phonologische Schleife (Retestreliabilität: r = 0,89): Bei den Aufgaben Wortspanne einsilbig, Wortspanne dreisilbig und Ziffernspanne werden wachsende Sequenzen von geläufigen einsilbigen Wörtern (z. B. Stern, Fisch, Ball) bzw. dreisilbigen Wörtern (z. B. Erdbeere, Briefkasten, Kneifzange) bzw. Ziffern (1 bis 9) akustisch dargeboten und vom Kind unmittelbar in der gleichen Reihenfolge nachgesprochen. Visuell-räumlicher Notizblock (Retestreliabilität: r = 0,67): Bei der Aufgabe Corsi-Block werden dem Kind neun auf dem Touchscreen-Monitor unsystematisch verteilte weiße Vierecke gezeigt, in welchen nacheinander für eine kurze Zeit kleine Smilies erscheinen. Nach Abschluss der Darbietung wird das Kind angehalten, die Vierecke in gleicher Reihenfolge auf dem Monitor nach zu tippen. Bei der Aufgabe Matrix werden Muster von weißen und schwarzen Feldern unterschiedlicher Komplexität in einer 4 4 Matrix am Computer präsentiert, beginnend mit zwei und steigernd bis maximal acht schwarzen Feldern. Unmittelbar nach der Präsentation sollen die Kinder die schwarzen Felder in der leeren Bildschirmmatrix reproduzieren. Zentrale Exekutive (Retestreliabilität: r = 0,85): Bei der Aufgabe Objektspanne erscheinen auf dem Touchscreen-Monitor verschiedene Objekte (z. B. Ball, Bonbon, Kerze), die nach Abschluss der Darbietung in gleicher Reihenfolge reproduziert werden sollen. Dabei soll das Kind nach jedem einzelnen Objekt dessen Essbarkeit beurteilen. Die Aufgabe Ziffern rückwärts besteht aus ansteigenden Sequenzen akustisch dargebotener Ziffern, die anders als bei der Vorwärtsspanne in umgekehrter Reihenfolge reproduziert werden sollen. Bei der Aufgabe Farben rückwärts erscheinen auf dem Computerbildschirm hintereinander einfarbige Kreise, die anschließend in umgekehrter Reihenfolge auf dem Bildschirm angetippt werden sollen. Bei dem Untertest Zählspanne erscheinen nacheinander Anordnungen von blauen Kreisen und Quadraten.

11 Chancen und Grenzen eines Trainings des Arbeitsgedächtnisses 461 Aufgabe des Kindes ist es, ausschließlich die Kreise mit einer Anzahl zwischen eins und neun zu zählen und zu behalten. Am Ende eines Durchgangs folgt die Reproduktion der Menge der gezählten Kreise in der korrekten Reihenfolge. Bei der Aufgabe Corsi-Block rückwärts wird ebenso wie bei der Aufgabe Corsi-Block (s. o.) verfahren, wobei das Kind jedoch nach Abschluss der Darbietung aufgefordert wird, die Vierecke in umgekehrter Reihenfolge auf dem Touchscreen-Monitor nachzutippen. Für die Beurteilung der individuellen Arbeitsgedächtnisleistung wurde zunächst je Untertest der Mittelwert der beiden längsten korrekt reproduzierten Spannen ermittelt (Rohwert). Anschließend wurde für die Bildung übergeordneter Scores für alle drei Subsysteme des Arbeitsgedächtnisses jeweils ein Mittelwert aus den Rohwerten jener Untertests berechnet, die zum jeweiligen Subsystem gehören..3 Arbeitsgedächtnistraining Im Rahmen des Projekts Entwicklung und Evaluation eines Trainingsprogramms zur Überwindung von Arbeitsgedächtnisdefiziten bei Kindern mit Lese-Rechtschreibstörung (gefördert durch das BMBF in der Förderlinie Entwicklungsstörungen schulischer Fertigkeiten, Förderkennzeichen 01GJ1007) wurde ein adaptives Trainingsprogramm zur Erhöhung der Kapazität und Funktionstüchtigkeit des Arbeitsgedächtnisses entwickelt. Das Training mit dem Namen AGENT (Arbeitsgedächtnistraining für Kinder von 8 bis 10 Jahren bzw. mit der ICD-Diagnose F 81.0) wurde auf der Basis der Arbeitsgedächtnistestbatterie für Kinder von 5 bis 1 Jahren (AGTB 5-1; Hasselhorn et al. 01) und damit in enger Anlehnung an das Modell von Baddeley (1986) in Form eines Computerspiels umgesetzt, bei welchem die Kinder den Detektiv Anton bei seiner Arbeit unterstützen. AGENT umfasst insgesamt 18 Trainingseinheiten (verteilt über sechs Wochen à drei Einheiten von ca. 45 min), in deren Rahmen jeweils fünf von insgesamt zehn verschiedenen Gedächtnisspielen vorgegeben werden (zwei Spiele zur Erhöhung der Kapazität der phonologischen Schleife, ein Spiel zur Erhöhung der Kapazität des visuell-räumlichen Notizblocks sowie zwei Spiele zur Förderung der zentralen Exekutive eins mit phonologischem und eins mit visuell-räumlichem Inhalt). Zu Beginn werden in jedem einzelnen Spiel 15 Trials der gleichen Art vorgegeben, später erhöht sich die Zahl auf 0. Eine Zuordnung der Gedächtnisspiele zu den Subsystemen des Arbeitsgedächtnisses enthält Abb. 1. Im Folgenden werden die Spiele kurz beschrieben. Wo wurde was geklaut? Die Opfer einer Einbruchsserie berichten Detektiv Anton nacheinander, was ihnen gestohlen wurde. Dabei werden dem Kind bis zu neun Items (= gestohlene Gegenstände) akustisch vorgegeben, deren genannte Reihenfolge es anschließend durch das Antippen der Items auf dem Bildschirm wiedergeben soll. In den ersten neun Trainingseinheiten handelt es sich dabei um einsilbige Items, in den letzten drei Wochen um dreisilbige, die eine höhere Kapazität der phonologischen Schleife beanspruchen. Mit steigender Schwierigkeit, steigt die Anzahl der Items an. Wie bitte? Das Kind soll beurteilen, ob es sich bei zwei aufeinanderfolgenden akustisch dargebotenen Pseudowörtern (= Wörter einer Geheimsprache) um ein und dasselbe handelt. Dabei sind diese entweder identisch oder unterscheiden sich nur minimal hinsichtlich eines Lautes. Mit zunehmendem Schwierigkeitsgrad steigt die

12 46 C. Mähler et al. Abb. 1 Zuordnung der 10 Gedächtnisspiele von AGENT zu den drei Subsystemen des Arbeitsgedächtnismodells nach Baddeley (1986; Baddeley und Hitch 1974) Silbenanzahl der Pseudowörter an (maximal sieben). Öffne den Tresor. Dem Kind wird zunächst ein Code aus bis zu neun verschiedenen Farben visuell präsentiert, die es anschließend in der korrekten Reihenfolge in ein Bedienfeld eingeben muss, um einen Banktresor zu öffnen. Jede Farbe kommt dabei nur einmal vor. Mit steigendem Schwierigkeitsgrad nimmt die Länge des Farbcodes zu. Chaos im Schmuckgeschäft. Das Kind sieht zuerst einen aus 0 Kästchen bestehenden Setzkasten, der bis zu neun Schmuckstücke enthält. Nachdem diese gestohlen und wieder sichergestellt wurden, muss das Kind durch das Antippen der Kästchen die Schmuckstücke wieder an ihren Platz zurücklegen. Je höher der Schwierigkeitsgrad ist, desto mehr Schmuckstücke müssen einsortiert werden. Räuberjagd. Auf dem Bildschirm werden 1 Häuser dargeboten, die in einem 4 4-Raster angeordnet sind. Nach und nach erscheint auf maximal neun der Häuser für kurze Zeit ein Dieb, wodurch dessen Fluchtweg angezeigt wird. Das Kind soll anschließend durch das Antippen der Häuser in der korrekten Reihenfolge den Fluchtweg nachstellen. Je höher der Schwierigkeitsgrad ist, desto mehr Häuser passiert der Dieb. Erfolgreicher Einsatz. Wie in Wo wurde was geklaut? werden dem Kind bis zu neun einsilbige Items akustisch vorgegeben, die es anschließend nun jedoch in umgekehrter Reihenfolge auf dem Bildschirm antippen soll. Reiche Beute. Bei diesem Spiel werden dem Kind nacheinander bis zu neun zweisilbige Items akustisch präsentiert, die es im Anschluss in der korrekten Reihenfolge wiedergeben muss. Diesmal muss das Kind jedoch zusätzlich jedes Item,

13 Chancen und Grenzen eines Trainings des Arbeitsgedächtnisses 463 nachdem es genannt wurde, einer von drei Kategorien (Schulutensil, Lebensmittel oder Kleidungsstück) zuordnen, wodurch der Memorierungsprozess erschwert wird. Wer hat s gesehen? Das Kind befragt eine Reihe von Zeugen danach, welche Farbe die Kleidungsstücke eines geflohenen Diebes hatten. Jeder Zeuge nennt dabei eine andere aus neun möglichen Farben. Anschließend erscheint über dem Zeugen, der die richtige Farbe genannt hat, eine Glühbirne. Das Kind soll nun die von diesem Zeugen genannte Farbe auf dem Bildschirm auswählen. Je schwieriger die Aufgabe ist, desto mehr Zeugen nennen eine Farbe. Knack den Code. Auf dem Bildschirm ist zunächst ein 4 4-Raster aus 0 weißen Quadraten zu sehen. Die vier Ränder des Rasters weisen dabei unterschiedliche Farben (rot, gelb, grün und blau) auf. Das Raster rotiert anschließend um 90 Grad nach links oder rechts und einige Quadrate werden schwarz. Dies ist der Code, den der Proband knacken muss. Nach kurzer Zeit werden die Quadrate wieder weiß und das Raster dreht sich in seine Ausgangsposition zurück. Um den Code zu knacken, muss das Kind nun jene Felder antippen, die kurz zuvor schwarz waren. Die farbigen Ränder des Rasters dienen dabei zur Orientierung. Je höher der Schwierigkeitsgrad ist, desto mehr Quadrate werden schwarz (maximal acht). Auf frischer Tat ertappt! Das Kind sieht zu Beginn eine Stadtsilhouette von oben sowie einen Dieb, der sich durch die Straßen bewegt. Nach und nach kommen weitere identisch aussehende Diebe dazu, die ebenfalls die Straßen entlanglaufen. Auf ein Signal hin soll der Proband die Diebe in der Reihenfolge antippen, in der sie auf dem Bildschirm erschienen sind. Mit steigendem Schwierigkeitsgrad nimmt die Anzahl der Diebe zu (maximal neun). Die Konzeption des Trainings als Computerprogramm bietet diverse Vorteile: Zum einen hören und sehen die Kinder vor jedem Spiel eine Instruktion und ein Beispiel, die ihnen die Vorgehensweise des jeweiligen Spiels genau erklären. Zum anderen ermöglicht diese Form des Trainings jedem Kind durch eine automatische Schwierigkeitsgradanpassung ein kontinuierliches Arbeiten an seiner individuellen Leistungsobergrenze (Adaptivität). So erhöht sich die Schwierigkeit des Spiels immer dann, wenn das Kind zwei aufeinanderfolgende Trials korrekt löst und sinkt wiederum, wenn drei Trials nacheinander falsch bearbeitet wurden. Des Weiteren ist das Trainieren an einem Computer mit Touchfunktion insbesondere für Kinder sehr attraktiv, wodurch ihre Motivation zur Teilnahme am Training unterstützt wird. Letzteres wurde außerdem durch die Implementierung eines Belohnungssystems in Form eines Highscores gewährleistet, bei dem die Kinder in Abhängigkeit von ihrer Leistung in einem Spiel eine bestimmte Anzahl an Münzen erhalten. 3 Ergebnisse Aufgrund der Stichprobengröße in den zu vergleichenden Trainingsgruppen (N zwischen 7 und 43) wurde für alle Analysen das Signifikanzniveau auf α = 0,10 festgesetzt. So können zumindest große Effekte (Gruppenunterschiede) aufgedeckt werden. Eine strengere Prüfung wäre zwar wünschenswert, jedoch ist angesichts des Trainingsaufwandes und der spezifischen klinischen Gruppe mit Lese-/Rechtschreibschwierigkeiten die Stichprobengröße als angemessen anzusehen und rechtfertigt das festgesetzte Signifikanzniveau.

14 464 C. Mähler et al. Zunächst wurde untersucht, ob sich grundsätzlich die Funktionstüchtigkeit des Arbeitsgedächtnisses durch das durchgeführte Training steigern lässt. Hierzu wurden lediglich die Kinder ohne Lernschwierigkeiten aus der trainierten und der untrainierten Kontrollgruppe miteinander verglichen. Die Arbeitsgedächtnisleistungen beider Gruppen zu den drei Messzeitpunkten sind Tab. zu entnehmen. Eine multivariate Varianzanalyse über die drei Gesamtwerte der Arbeitsgedächtnissubsysteme zum Prätest zeigte keinen signifikanten Gruppeneffekt (F[3, 51] = 1,95, p = 0,13, η p = 0,133), sodass davon ausgegangen werden kann, dass sich die beide Gruppen nicht in den Ausgangswerten unterschieden. Zur Berechnung des Trainingseffekts wurden für die drei Subsysteme jeweils zweifaktorielle Varianzanalyen mit den Faktoren Gruppe () und Messzeitpunkt (3) über die Gesamtscores berechnet. Für die phonologische Schleife zeigte sich lediglich ein signifikanter Haupteffekt Messzeitpunkt (F[, 106] = 18,05, p< 0,001, η p = 0,54), der Haupteffekt Gruppe (F[1, 53] < 1) und die Interaktion beider Faktoren (F[, 106] < 1) erreichten keine statistische Signifikanz. Für den visuell-räumlichen Notizblock zeigten sich neben dem signifikanten Haupteffekt Messzeitpunkt (F[, 106] = 3,, p < 0,001, η p = 0,378) zudem auch eine signifikante Interaktion mit dem Faktor Gruppe (F[, 106] = 5,56, p = 0,005, η p = 0,095), jedoch kein Gruppeneffekt allein (F[1, 53] =,80, p = 0,10). Zur weiteren Aufklärung dieser Ergebnisse wurden der kurzfristige Trainingseffekt (zwischen Prä- und Posttestung) sowie der langfristige Trainingseffekt (zwischen Prä- und Follow-up-Testung) gleichermaßen analysiert. Hierbei zeigten sich lediglich für den kurzfristigen Trainingseffekt signifikante Ergebnisse (Messzeitpunkt: F[1, 106] = 37,47, p < 0,001, η p = 0,414; Gruppe: F[1, 53] = 6,58, p = 0,013, η p = 0,110; Interaktion: F[, 106] = 3,47, p < 0,068, η p = 0,061), nicht aber für den langfristigen Trainingserfolg (Messzeitpunkt: F[1, 106] = 54,8, p < 0,001, η p = 0,508; Gruppe: F[1, 53] < 1, Interaktion: F[, 106] =,6, p = 0,139). Ein ähnliches Ergebnismuster fand sich für den Bereich der zentralen Exekutive. Auch hier ergab sich ein signifikanter Haupteffekt Messzeitpunkt (F[, 106] = 5,61, p < 0,001, η p = 0,36) sowie eine signifikante Interaktion zwischen Messzeitpunkt und Gruppe (F[, 106] = 8,41, p < 0,001, η p = 0,137). Der Gruppeneffekt wurde dagegen nicht signifikant (F[1, 53] < 1). Diese Ergebnisse lassen sich wiederum auf einen kurzfristigen (Messzeitpunkt: F[1, 106] = 3,83; p = 0,056, η p = 0,067; Interaktion von Gruppe und Messzeitpunkt: F[, 106] = 13,83; p < 0,001, η p = 0,07), nicht aber auf einen langfristigen Trainingseffekt (Messzeitpunkt: F[1, 106] = 6,15, p < 0,001, η p = 0,540, Interaktion: F[, 106] < 1) zurückführen. Im zweiten Schritt wurde analysiert, ob Kinder mit Schwächen im Lesen und Rechtschreiben in besonderer Weise vom Arbeitsgedächtnistraining profitieren. Hierzu interessierte der Vergleich der Kinder der Gruppe LRS mit der untrainierten Kontrollgruppe, um zu überprüfen, ob die Kinder mit LRS und zu erwartenden Defiziten in der Funktionstüchtigkeit des Arbeitsgedächtnisses durch das Training zu Kindern ohne Schriftsprachschwierigkeiten aufschließen. Dabei war im ersten Analyseschritt zu prüfen, ob die Kinder mit LRS überhaupt Auffälligkeiten im Arbeitsgedächtnis aufwiesen. Eine multivariate Varianzanalyse mit den Gesamtwerten der drei Subsysteme zeigte auf, dass die Kinder mit LRS signifikant schwächere Leistungen in der phonologischen Schleife (F[1, 69] =,69, p < 0,001, η p = 0,176) und der zen-

15 Chancen und Grenzen eines Trainings des Arbeitsgedächtnisses 465 Tab. Mittelwerte (Standardabweichungen) der Arbeitsgedächtnisaufgaben zum Prätest, Posttest und Follow-up, getrennt nach den Untersuchungsgruppen Arbeitsgedächtnisaufgaben Prätest Posttest Follow-up Trainierte Kontrollgruppe Phonologische Schleife gesamt 4,19 (0,51) 4,39 (0,63) 4,49 (0,65) Ziffernspanne 4,89 (0,66) 5,0 (0,73) 5,04 (0,8) Einsilbige Wortspanne 4,19 (0,70) 4,56 (0,76) 4,67 (0,78) Dreisilbige Wortspanne 3,50 (0,57) 3,59 (0,61) 3,78 (0,74) Visuell-räumlicher Notizblock gesamt 5,1 (0,90) 6,08 (0,71) 5,9 (0,84) Corsi-Block-Spanne 4,85 (0,74) 5,41 (0,81) 5,6 (0,63) Matrix-Spanne 5,57 (1,44) 6,76 (0,97) 6,57 (1,8) Zentrale Exekutive gesamt 3,65 (0,45) 4,01 (0,67) 4,11 (0,66) Ziffernrückwärtsspanne 3,7 (0,53) 4,06 (0,71) 4,13 (0,86) Wortrückwärtsspanne 3,41 (0,48) 3,76 (0,93) 3,70 (0,84) Farbrückwärtsspanne 3,35 (0,89) 3,85 (0,78) 3,91 (0,89) Corsi-Block-Rückwärtsspanne 4,41 (0,84) 4,65 (0,78) 4,80 (0,84) Objektspanne 3,0 (0,94) 3,81 (0,91) 3,91 (0,87) Zählspanne 3,83 (0,9) 3,93 (1,03) 4,4 (1,01) Untrainierte Kontrollgruppe Phonologische Schleife gesamt 4, (0,46) 4,54 (0,54) 4,5 (0,45) Ziffernspanne 4,88 (0,54) 5,7 (0,5) 5,36 (0,76) Einsilbige Wortspanne 4,43 (0,6) 4,68 (0,74) 4,66 (0,69) Dreisilbige Wortspanne 3,36 (0,45) 3,66 (0,61) 3,54 (0,59) Visuell-räumlicher Notizblock gesamt 4,95 (0,73) 5,41 (0,81) 6,01 (0,77) Corsi-Block-Spanne 4,61 (0,64) 4,91 (0,67) 5,3 (0,64) Matrix-Spanne 5,9 (1,14) 6,91 (1,39) 6,70 (1,6) Zentrale Exekutive gesamt 3,80 (0,51) 3,96 (0,46) 4,19 (0,51) Ziffernrückwärtsspanne 3,8 (0,76) 3,9 (0,55) 4,11 (0,7) Wortrückwärtsspanne 3,50 (0,61),57 (1,73) 3,77 (0,99) Farbrückwärtsspanne 3,66 (0,97) 3,5 (0,94) 4,14 (0,78) Corsi-Block-Rückwärtsspanne 4,38 (0,73) 4,39 (0,69) 4,89 (0,4) Objektspanne 3,55 (0,75) 3,95 (0,58) 4,43 (0,77) Zählspanne 3,89 (0,79) 3,80 (0,80) 4,4 (1,01) Trainierte LRS-Gruppe Phonologische Schleife gesamt 3,8 (0,41) 4,07 (0,46) 4,14 (0,48) Ziffernspanne 4,37 (0,58) 4,64 (0,66) 4,74 (0,61) Einsilbige Wortspanne 3,86 (0,54) 4,1 (0,67) 4,38 (0,69) Dreisilbige Wortspanne 3,3 (0,45) 3,37 (0,5) 3,30 (0,50) Visuell-räumlicher Notizblock gesamt 4,94 (0,77) 5,78 (0,87) 5,76 (0,88) Corsi-Block-Spanne 4,58 (0,58) 5,14 (0,7) 5,13 (0,84) Matrix-Spanne 5,30 (1,8) 6,43 (1,7) 6,39 (1,4) Zentrale Exekutive gesamt 3,31 (0,44) 3,51 (0,48) 3,65 (0,51) Ziffernrückwärtsspanne 3,4 (0,58) 3,50 (0,65) 3,68 (0,66) Wortrückwärtsspanne,95 (0,76) 3,10 (0,57) 3, (0,6) Farbrückwärtsspanne,88 (0,71) 3,9 (0,88) 3,55 (0,97) Corsi-Block-Rückwärtsspanne 4,13 (0,84) 4,36 (1,03) 4,57 (0,95) Objektspanne 3,36 (0,83) 3,51 (0,81) 3,61 (0,94) Zählspanne 3,14 (0,8) 3,35 (0,73) 3,8 (0,73)

16 466 C. Mähler et al. tralen Exekutive (F[1, 69] = 4,0, p < 0,001, η p = 0,10) aufwiesen, nicht jedoch im visuell-räumlichen Arbeitsgedächtnis (F[1, 69] < 1). Die Trainingseffekte wurden analog zum obigen Vorgehen analysiert, indem über die drei Subsysteme jeweils zweifaktorielle Varianzanalyen mit den Faktoren Gruppe und Messzeitpunkt über die Gesamtscores berechnet wurden. Für die phonologische Schleife zeigten sich signifikante Haupteffekte (Messzeitpunkt: F(, 18) = 19,97, p < 0,001, η p = 0,38, Gruppe: F[, 18] = 15,36, p < 0,001, η p = 0,194), die Interaktion beider Faktoren (F[, 106] < 1) erreichte keine statistische Signifikanz. Für den visuell-räumlichen Notizblock zeigten sich neben dem signifikanten Haupteffekt Messzeitpunkt (F[, 18] = 33,31, p < 0,001, η p = 0,34) und dem nicht signifikanten Gruppeneffekt (F[1, 53] < 1) eine statistisch bedeutsame Interaktion beider Faktoren (F[, 18] = 4,6, p = 0,016, η p = 0,06). Die weitere Aufklärung dieser Ergebnisse zeigte dagegen weder einen kurzfristigen Trainingseffekt (Messzeitpunkt: F[1, 18] = 8,68, p < 0,001, η p = 0,94; Gruppe: F[1, 69] = 1,48, p = 0,9; Interaktion: F[, 18] =,41, p < 0,15) noch einen langfristigen Trainingseffekt (Messzeitpunkt: F[1, 18] = 7,67, p < 0,001, η p = 0,53, Gruppe: F[1, 53] < 1, Interaktion: F[, 18] = 1,7, p = 0,01). Der gefundene Interaktionseffekt über alle Messzeitpunkte ist vielmehr auf den Anstieg in der Gruppe der Kontrollkinder zwischen Post- und Follow-up-Messung zurückzuführen und deutet somit nicht auf einen Trainingseffekt hin. Für den Bereich der zentralen Exekutive fanden sich sowohl ein signifikanter Haupteffekte für den Faktor Messzeitpunkt (F[, 18] = 1,11, p < 0,001, η p = 0,48) als auch für den Faktor Gruppe (F[1, 64] = 15,10, p < 0,001, η p = 0,191, sowie eine signifikante Interaktion (F[, 18] = 6,66, p = 0,00, η p = 0,094). Diese Ergebnisse lassen sich wiederum auf einen kurzfristigen (Messzeitpunkt: F[1, 18] < 1, Gruppe (F[1, 68] = 11,40, p = 0,001, η p = 0,144; Interaktion: F[, 18] = 6,40, p = 0,014, η p = 0,086) nicht aber auf einen langfristigen Trainingseffekt (Messzeitpunkt: F[1, 18] = 50,37, p < 0,001, η p = 0,440; Gruppe: (F[1, 68] = 1,01, p < 0,001, η p = 0,47; Interaktion: F[, 106] < 1) zurückführen. 4 Diskussion Die Funktionstüchtigkeit des Arbeitsgedächtnisses ist ein wichtiger Prädiktor für spätere Schulleistungen im Lesen, Schreiben und Rechnen (Mähler et al. 015). Kinder, die im Laufe der Grundschule umschriebene Entwicklungsstörungen schulischer Fertigkeiten (Lese-/Rechtschreibstörung, Rechenstörung oder Kombinierte Störung schulischer Fertigkeiten) ausgebildet haben, weisen spezifische Defizite in ihren Arbeitsgedächtnisfunktionen auf (Schuchardt et al. 008). Insofern kommt einem intakten Arbeitsgedächtnis als Grundlage gelungener Informationsverarbeitung eine besondere Bedeutung zu. Mit dieser Erkenntnis geht der Wunsch einher, die Funktionstüchtigkeit des Arbeitsgedächtnisses positiv zu beeinflussen, insbesondere bei Kindern mit Defiziten in diesem Bereich. Verschiedene Trainingsprogramme zur Steigerung des Arbeitsgedächtnisses wurden entwickelt, aber wie oben beschrieben wurde, sind die Ergebnisse verschiedener Evaluationsstudien sehr heterogen und las-

17 Chancen und Grenzen eines Trainings des Arbeitsgedächtnisses 467 sen bislang keine Antwort auf die Frage zu, ob und mit welchen Mitteln eine wirksame und langfristige Verbesserung des Arbeitsgedächtnisses gelingt. Auch die vorliegende Studie hatte zum Ziel, ein Trainingsprogramm zu entwickeln und zu evaluieren. Mithilfe von zehn verschiedenen computergestützten Spielen zur phonologischen Schleife, zum visuell-räumlichen Notizblock und zur zentralen Exekutive sollte die Arbeitsgedächtnisleistung von unbeeinträchtigten Grundschulkindern und insbesondere von Kindern mit LRS gesteigert werden. Die Ergebnisse machen einmal mehr die Chancen, aber vor allem die Grenzen einer solchen Maßnahme deutlich: Unbeeinträchtigte Kinder konnten durch das Training ihre Leistungen im visuell-räumlichen Erinnern und in der zentralen Exekutive steigern, allerdings war dies nur kurz nach dem Training nachweisbar, ein langfristiger Trainingseffekt ergab sich nicht. Ähnliches gilt für Kinder mit LRS: Sie steigerten ihre Leistungen in der zentralen Exekutive, wobei auch dieser Effekt nach drei Monaten nicht mehr nachweisbar war. Sehr intensives Üben (sechs Wochen lang dreimal pro Woche 45 min lang) führt also kurzfristig dazu, dass die Kinder tatsächlich mehr Material verarbeiten und behalten können dies scheint jedoch lediglich ein kurzfristiger Coaching-Effekt und kein tatsächlicher Kompetenzzuwachs zu sein (vgl. Hager und Hasselhorn 000). Besonders interessant ist die Tatsache, dass im Bereich der phonologischen Schleife überhaupt kein Trainingseffekt zu erzielen war, weder bei unbeeinträchtigten Kindern noch bei Kindern mit LRS. Dies ist besonders deshalb enttäuschend, weil im Training anteilig mehr Spiele zur Verbesserung der phonologischen Schleife enthalten waren. Dies geschah mit dem Ziel, insbesondere für Kinder mit LRS umfangreiche Übungsmöglichkeiten zur Überwindung ihres ursächlichen primären Arbeitsgedächtnisdefizits bereit zu stellen. Dass dies nicht einmal zu kurzfristigen Steigerungen geführt hat, lässt erahnen, dass vermutlich gerade die Speicherung und Verarbeitung von Klängen und verschiedenen akustischen Informationen neurokognitiv sehr stabil verankert sein muss. Eine weitere mögliche Erklärung könnte darin bestehen, dass im Alltag sich mehr Gelegenheiten für verbale als für räumliche Gedächtniserfahrungen und -übungen ergeben, so dass die phonologische Schleife ohnehin bereits viel besser trainiert ist als der visuell-räumliche Notizblock. Eine Verbesserung scheint, wenn überhaupt, nur mit einer noch viel höheren Dosis an Trainingsinput denkbar. (Dafür sprechen die sehr guten phonologischen Arbeitsgedächtnisfähigkeiten von blinden Personen, die wegen der nicht verfügbaren visuellen Informationsverarbeitung sehr viel mehr akustische Information verarbeiten müssen; Einecke et al. 01). Für Kinder mit LRS ist dies ein enttäuschendes Ergebnis, denn gerade für sie wäre eine Verbesserung in diesem Bereich von entscheidender Bedeutung. Allerdings muss hier ohnehin die Frage offenbleiben, ob einerseits Trainingserfolge überhaupt zu einem positiven Transfer auf andere Gedächtnisleistungen, die weniger eng am Training orientiert sind, führen können und ob andererseits verbesserte Arbeitsgedächtnisleistungen tatsächlich auch zu besseren Schulleistungen, im Idealfall zur Überwindung von Schriftsprachproblemen, beitragen können. Das Transferproblem wurde auch in der Metaanalyse von Melby-Lervåg und Hulme (01) deutlich: Wiederholt konnten nur kurzfristige zeitliche Transferwirkungen und gar keine distalen inhaltlichen Transferwirkungen auf Schulleistungen erreicht werden.

18 468 C. Mähler et al. In der aktuellen Kontroverse um die Trainierbarkeit des Arbeitsgedächtnisses unterstützen die Ergebnisse der vorliegenden Studie eher die Zweifel an der Wirksamkeit solcher Maßnahmen. Es ist natürlich denkbar, dass das Training nicht zu den erwünschten Erfolgen geführt hat, weil es zu wenig motivierend für die Kinder war, sodass sie sich nicht ausreichend an ihrer persönlichen Leistungsgrenze angestrengt haben. Es ist auch denkbar, dass die Dosis zu gering war, dass also der Zeitraum von sechs Wochen oder die Zeit pro Woche zu wenig war, um Veränderungen zu bewirken. Andererseits waren die Spiele tatsächlich sehr eng am theoretischen Konstrukt des Arbeitsgedächtnisses sensu Baddeley (1986) orientiert und haben sehr präzise verschiedene Facetten der Arbeitsgedächtnisaktivität umgesetzt, und dennoch ist der Erfolg bescheiden. Am aussichtsreichsten erscheint nach den Ergebnissen dieser Studie ein Training der zentralen Exekutive, hier hat sich zumindest in beiden Trainingsgruppen ein kurzfristiger Zugewinn ergeben. Zudem ist die Steigerung zentral exekutiver Arbeitsgedächtnisfunktionen auch in anderen Studien gelungen (z. B. Thorell et al. 009). Eine Veränderung des Trainings im Sinne einer stärkeren Gewichtung dieses Bereichs und zudem einer größeren Intensität und/oder Dauer könnte eine sinnvolle Weiterentwicklung darstellen. Hierfür sprechen auch die Ergebnisse einer relativ ähnlichen Trainingsstudie von Holmes et al. (009). Die in dieser Studie realisierten Trainingsaufgaben waren ebenfalls am Modell von Baddeley angelehnt, wirksam war ebenfalls der adaptive Präsentationsmodus, und die Trainingszuwächse zeigten sich vor allem in visuell-räumlichen und zentral-exekutiven Aufgaben, kaum in phonologischen Aufgaben. Im Gegensatz zu der hier vorliegenden Studie blieben die Trainingseffekte jedoch bis zu einem Follow-up-Messzeitpunkt sechs Monate später erhalten. Wichtige Unterschiede, die das erklären könnten, sind zum einen die größere Trainingsintensität (mindestens 0 Tage lang, jeden Tag 35 min) und eine andere Stichprobenselektion: An der Studie von Holmes et al. (009) nahmen ausschließlich Kinder mit schwachen Arbeitsgedächtniskompetenzen teil; für diese Kinder hat das Training offenbar zu größeren und stabileren Trainingswirkungen geführt. Abschließend stellt sich die Frage, welche praktischen Implikationen sich aus der vorliegenden Studie mit ihren eher wenig optimistischen Ergebnissen ableiten lassen. Wenn den Ergebnissen dieser Studie zufolge eine langfristige oder sogar dauerhafte Verbesserung der Funktionstüchtigkeit des Arbeitsgedächtnisses nicht zu erreichen ist, so stellt das für Kinder mit intaktem Arbeitsgedächtnis kein besonderes Problem dar. Für Kinder mit LRS jedoch, die in dieser Studie, wie auch in vielen anderen, über schlechtere Arbeitsgedächtnisfunktionen verfügen, ergibt sich die Notwendigkeit, Möglichkeiten der Kompensation dieser Defizite zu finden. Wenn Kapazitätssteigerungen über eine Erweiterung des Speichers oder über eine verbesserte automatische Verarbeitung nicht möglich scheinen, kann Intervention nur an den übrigen Determinanten der Gedächtnisleistungen ansetzen, insbesondere an Gedächtnisstrategien und dem Metagedächtnis (Mähler und Hasselhorn 001). Für Kinder mit LRS bleibt weiterhin die Empfehlung einer funktionellen Übungsbehandlung des Lesens und Rechtschreibens gültig, wobei gezielt Bausteine zur Anwendung von Strategien und zur Überwachung des eigenen Lese- und Schreibvorgangs einbezogen werden sollten.