Übersicht: 1. Erklärungsmodelle 2. Befunde zur Organisation von Rechenprozessen

Transkript

1 Dyskalkulie

2 Übersicht: 1. Erklärungsmodelle 2. Befunde zur Organisation von Rechenprozessen 3. Lokalisation von an Rechen- und Zahlenprozessen beteiligten Hirnarealen 4. Forschungsergebnisse bei Kindern und Jugendlichen 5. Ursachen

3 1. Erklärungsmodelle: Single- Route- Modell (McCloskey et al., 1985) Multi- Route- Modell (Cipolotti et al., 1995) Triple- Code- Modell (Dehaene, 1992)

4 Erklärungsmodell Single- Route- Modell: * Unterscheidung: - Rechensystem: Notwendig um Rechenoperationen zu verstehen - Zahlenverarbeitungssystem à

5 Output Input McCloskey- Modell * Zahlenverarbeitungssystem: - Funktional unabhängige Zahlenverständnis- u. Zahlenproduktionsmodule angenommen - Eingehende Zahleninformation wird in abstrakte, internale Repräsentation übertragen (semantische Repräsentation) à à Nötig um Zahleninformation kognitiven Prozessen zugänglich zu machen à

6 Output Input McCloskey- Modell - Repräsentation wird sich als Basismenge vorgestellt - z.b.: 4 x 10³ = 4000; 4 x 10³ u. 2 x 10¹ = Zahlenproduktionsmodule übersetzen abstrakte Repräsentation in gewünschtes Ausgabeformat (Output) à

7 McCloskey- Modell Output Input

8 McCloskey- Modell! Singel- Route- Modell weil nur 1 Verarbeitungsweg vom Input zum Output über abstrakte Repräsentation angenommen wird!

9 Erklärungsmodell Multi- Route- Modell: - Erweiterung des Single- Route.Modell - Nimmt 2 Routen an: * Semantische (abstrakte) Route * Asemantische Route: Übertragung v. Inputmodulen in Outputmodule ohne der Zahleninformation eine Bedeutung zuzuordnen à

10 Multi- Route- Modell Bsp Input arab.zahl 5 1Eingabesystem arab. Z. 2Verständnis arab. Z. 3Abstrakte Repräsentation Produktion arab. Z. in 5 Ausgabesystem für arab. Z. 11 ODER 5Produktion v. Zahlwörtern im Ausgabesystem für geschr. Z. oder 5 6im Ausgabe- system für gesprochene Z. 6

11 Multi- Route- Modell 7Alternativ Weiterleitung von arab. Z. über asemantische Route (ohne Verständnis der Z.) direkt in Ausgabesystem für gesprochene Z à

12 Erklärungsmodelle Triple- Code- Modell: - Unterscheidet 3 Zahlenverarbeitungsmodule: * Analoge Repräsentation v. Größen (Zahlenstrahl) - Größenvergleiche, Schätzungen * Visuell- arabische Repräsentation - In- Output in gelesener bzw. geschriebener Form * Auditiv- sprachlliche Repräsentation - In- Output in gesprochener bzw. geschriebener Form à

13 Triple- Code- Modell - Jedes Modul hat spezifische Ein- bzw. Ausgangsmechanismen u. ist über Transkodierungsrouten verbunden - T- C- M geht davon aus, dass abstrakte Repräsentation als zentrales Verbindungsstück zw. In- Output nicht existiert - Nimmt andere Form von Repräsentation des Zahlenmaterials an (Repräsentation noch unklar) - Statt Basismenge (S- R- M) à Zahlenstrahl à

14 Triple- Code- Modell

15 Triple- Code- Modell 1 2 3

16 2.Befunde zur Repräsentation von Rechenprozessen bei Erwachsenen Studie von Harskamp & Cipolotti (M- R- M) (2001): - 3 Patienten mit versch. Beeindrächtigungen in einfachen: * Additionsrechnungen * Multiplikationsrechnungen * Subtraktionsrechnungen - Ergebnisse schwer erklärbar mit T- C- M besser erklärbar mit S- R- M (1 spezifisches Gedächtnisnetzwerk) à

17 Befunde zur Repräsentation von Rechenprozessen Studie von Lemer, Dehaen, Spelke & Cohen (2003): - Beeinträchtigungen bei: * Multiplikation gehen einher mit Sprachstörungen (auditiv- sprachl. Repräsentation im T- C- M) * Subtraktion gehen einher mit Mengenwissen (analoge Repräsentation v. Größen T- C- M) à

18 Befunde zur Repräsentation von Rechenprozessen Sprach- Interferenzstudien von Spelke & Tsivkin (2001): - Sprache spielt eher wichtige Rolle beim Rechnen aber weniger bei Überschlags- rechnungen à

19 Befunde zur Repräsentation von Rechenprozessen - Interferenzen von: * Räumlichen Aufgabenstellungen mit Sub- traktionsrechnen aber nicht mit Multiplikation * Sprachlichen Aufgabenstellungen mit Multiplikation aber nicht mit Subtraktion - Die unterschiedlichen Interferenzen weisen auf heterogene neuronale Basis für Rechen- operationen

20 3. Lokalisation von an Rechen- u. Zahlenverarbeitungsprozessen beteiligte Hirnareale Dehaene & Cohen (1995): - Hypothese: Beide Hemisphären können arab. Ziffern verarbeiten aber nur linke hat Zugang zur sprachlichen Repräsentation v. Ziffern u. zum verbalen Gedächtnis für einfaches arithmetisches Faktenwissen

21 T- C- M u. vermutete Lokalisationen Repräsentation Numerische Aufgaben Lokalisation Verbal Visuell Analog - Zahlwörter verarbeiten - Zählen - Abruf von Faktenwissen bei einfacher Addition u. Multiplikation - Arabische Ziffern verarbeiten - Gleich- Ungleich- Relationen - Kopfrechnen mit mehrstelligen Zahlen - Verarbeitung analoger Repräsentationen - Zahlenvergleiche - Überschlagsrechnungen - Schätzungen Linke frontale inferiore Areale Bilateral occipito- temporale Areale Bilateral parietale Areale

22 Lokalisation Dehaene et al. (1999) konnten erstmals eine Zuordnung zu speziellen Hirnarealen durch fmrt belegen: (fmrt=funktionelle Magnetresonanztomografie) - Schätzen mit biparietaler Aktivierung verbunden - Exaktes Rechnen mit präfrontaler Aktivierung links verbunden à

23 Lokalisation Diese Befunde stützen 2 Module v. T- C- M: - Die Annahme einer: *analogen Repräsentation v. Größen *auditiv- sprachlichen Repräsentation

24 Lokalisation Im Zusammenhang mit Rechenprozessen fanden Menon et al., 2000 heraus: - Präfrontale Aktivierung variieren mit Aufgaben- geschwindigkeit - Parietale Aktivierung mit Aufgabenspezifität v. Rechenprozessen

25 Lokalisation Aktuelle Studien stützen Dehaenes Annahme: Zerebrale Verortung abstrakter Repräsentationen von Größen im HIPS (horizontales Segment des bilateralen intraparietalen Sulcus) Einige Studien sprechen für spezif. Aktivierung des HIPS bei Vergleichsbeurteilungen v. Zahlen

26 Lokalisation Butterworth (2001) u. Pesenti et al., (2001): Rechenexperten können episodisches Gedächtnis bei anspruchsvollen Rechenprozessen aktivieren Befunde bildgebender u. elekrischer Stimulationsstudien stützen Annahme zweier zerebraler Routen

27 4.Studien bei Kindern/Jugentl. Keine ausreichend gesicherten Erkenntnisse, da fmrt- Studien schwierig in Durchführung Aster et al. (2002): fmrt- Studie mit normal entwickelten 9-12 Jährigen - Zeigten beim Schätzen keine spezifische parietale Aktivierung, greifen noch nicht auf abstrakte mentale Zahlenlinien zurück

28 Studien bei Kindern/Jugendlichen Molke et al. (2003): Studie mit Jugendlichen mit Turner- Syndrom und Dyskalkulie - Hirnanomalien des IPS (intraparietaler Sulcus) gehen mit vermehrtem Auftreten von Rechenstörungen einher à

29 Studien bei Kindern/Jugendlichen Schlussfolgerung: - Neuronale Korrelate sind bei Kindern nicht ausreichend belegt à daher fällt Erstellung von einem Entwicklungsmodell schwer

30 Studien bei Kindern/Jugendlichen Studie von Schuchardt & Mähler (2010): - Unterschiede in Leistungsbeeinträchtigung bei Kindern mit RS u. mit RS + LRS *des Arbeitsgedächtnisses *bei basalem arithmetischen Faktenabruf *numerischen Basiskompetenzen à

31 Studien bei Kindern/Jugendlichen - Ergebnisse: *Alle weisen Defizite in allen 3 Bereichen auf *RS + LRS größere Defizite als nur RS- Kinder *RS K. nur Beeinträchtigung des visuell- räuml. Gedächtnisses *RS + LRS zusätzlich B. der phonologischen Schleife, des visuell- räuml. Notizblocks u. der zentralen Exekutive *Grundschüler: Normale Kinder doppelt so viel Faktenwissen wie RS- Kinder *RS- K.: Kein autom. Abruf, verwenden zeitaufwendige fehlerhafte Strategien wie: Zählen, Zahlen zerlegen

32 5. Weitere Ursachen: Zwillingsstudie von Alarcon et al., 1995: - Übereinstimmungen bei: *Eineiigen 58% *Zweieiigen 39 % à Genetischer Faktor wahrscheinlich à

33 Weitere Ursachen Dyskalkulie bei versch. genetisch Syndromen: - Turner Syndrom - Phenylketonurie - Fragilen- X- Syndrom - Williams- Beuren- Syndrom - Fetalen Alkoholsyndrom - Bei Epilepsie am häufigsten à

34 Weitere Ursachen Es bestehen Zweifel darüber ob Entstehen von Dyskalkulie bei Mädchen u. Jungen die gleiche Ursache hat: - Neurologische Symptome bei Mäd. seltener Shalev et al., 2000: - Fanden Wechselbeziehung zw. Verhaltenstörungen u. Dyskalkukie heraus

35 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Susanne Schneider