- Neurobiologische Grundlagen des Rechnens. - Neurobiologische Grundlagen des AD(H)S. Neurobiologische Grundlagen des Lernens 1. Sprache. 2.

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1 Neurobiologische Grundlagen des Lernens 1. Sprache - Sprachentwicklung, Sprachregionen - Lesemodell, Schreibmodell - das Wesen des Lesens - Lesesystem für Englisch und Italienisch - Formantenübergänge - Lese-Rechtschreibstörung, Lesesystem Dyslexie - Therapiemöglichkeiten Dyslexie 2. Rechnen - Neurobiologische Grundlagen des Rechnens 3. Aufmerksamkeitsprioritätsstörung AD(H)S - Neurobiologische Grundlagen des AD(H)S 4. Neurofeedback als Behandlungsmethode

3 Sprachentwicklung Nach 10 Monaten hat sich das Gehirn darauf beschränkt, Laute aus der Muttersprache zu unterscheiden. Muttersprache wird immer in denselben Hirnregionen verarbeitet, wogegen eine Zweitsprache andere Regionen in Anspruch nimmt. Der Akzent kommt daher, dass die Lautkategorisierung bis zum 10. Monat abgeschlossen ist und sich dieses Fenster dann schliesst. Von da an benutzt man die Lautstruktur der Muttersprache als Grundlage. Bereits im Mutterleib lernt das Kind die Phoneme und die Prosodie der Muttersprache. Babysprache erhöht die Prosodie, was von den Babies besser wahrgenommen wird. So kommt die Sprache besser in die Babyköpfe hinein.

4 Sprachregionen

5 Gyrus angularis: Umschaltstelle vom Sehzentrum. Verknüpfung vom gesehenen und gehörten Wort

6 Gyrus angularis: Umschaltstelle vom Sehzentrum. Verknüpfung vom gesehenen und gehörten Wort Wernicke: Worterkennung und Bedeutung

7 Gyrus angularis: Umschaltstelle vom Sehzentrum. Verknüpfung vom gesehenen und gehörten Wort Wernicke: Worterkennung und Bedeutung Visuelles Wortformareal: Schreibweise und Lautung

8 Gyrus angularis: Umschaltstelle vom Sehzentrum. Verknüpfung vom gesehenen und gehörten Wort Wernicke: Worterkennung und Bedeutung Planum temporale: Umsetzung des geschriebenen Wortes in Sprache Visuelles Wortformareal: Schreibweise und Lautung

9 Gyrus angularis: Umschaltstelle vom Sehzentrum. Verknüpfung vom gesehenen und gehörten Wort Wernicke: Worterkennung und Bedeutung Hörrinde: Auditorischer Kortex Planum temporale: Umsetzung des geschriebenen Wortes in Sprache Visuelles Wortformareal: Schreibweise und Lautung

10 Fasciculus arcuatus: Bogenfaser, Verbindung von den hinteren und vorderen Sprachregionen Gyrus angularis: Umschaltstelle vom Sehzentrum. Verknüpfung vom gesehenen und gehörten Wort Wernicke: Worterkennung und Bedeutung Hörrinde: Auditorischer Kortex Planum temporale: Umsetzung des geschriebenen Wortes in Sprache Visuelles Wortformareal: Schreibweise und Lautung

11 Fasciculus arcuatus: Bogenfaser, Verbindung von den hinteren und vorderen Sprachregionen Gyrus angularis: Umschaltstelle vom Sehzentrum. Verknüpfung vom gesehenen und gehörten Wort Wernicke: Worterkennung und Bedeutung Broca: Sprachproduktion lautes und stilles Lesen Hörrinde: Auditorischer Kortex Planum temporale: Umsetzung des geschriebenen Wortes in Sprache Visuelles Wortformareal: Schreibweise und Lautung

12 Motorischer Kortex: Sprechapparat Fasciculus arcuatus: Bogenfaser, Verbindung von den hinteren und vorderen Sprachregionen Gyrus angularis: Umschaltstelle vom Sehzentrum. Verknüpfung vom gesehenen und gehörten Wort Broca: Sprachproduktion lautes und stilles Lesen Wernicke: Worterkennung und Bedeutung Hörrinde: Auditorischer Kortex Planum temporale: Umsetzung des geschriebenen Wortes in Sprache Visuelles Wortformareal: Schreibweise und Lautung

14 Lesen Lesemodell Visuelle Analyse Alphabet Visuelle Wortform/ Graphemsystem Buchstabenform Graphem-Phonem Korrespondenz Lexikon Wortbedeutung

15 Lexikon Wortbedeutung Schreibmodell Graphem-Phonem Korrespondenz Alphabet Graphemsystem Motorisches Wortengramm Motorische Ausführung Schreiben

16 Das Wesen des Lesens

17 Lesen ist eine Sache der Interpretation

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21 Formantenübergänge gesprochene Sprache ist kontinuierlich keine Pausen zwischen den Phonemen schnelle akustische Veränderungen Formantenübergänge = Änderungen in Frequenz und Intensität entscheidende Rolle bei der Sprachwahrnehmung primäre Hörrinde enkodiert diese Frequenzänderungen diese zeitliche Informatione ist entscheidend für das Verständnis von Sprache

22 Im linken Spektrogramm ist der Formantenübergang "ba" im rechten Spektrogramm ist der Formantenübergang "da" beide unterscheiden sich nur in einem Zeitabschnitt von 40ms das heisst: "ba" unterscheidet sich in einem kleinen Zeitabschnitt von 40ms von einem "da" Wer diese kurzen Formantenübergänge nicht wahrnehmen kann zeigt eine dysfunktionale Sprachverarbeitung

24 Lese-Rechtschreibstörung Teilleistungsschwäche synonym zu Legasthenie oder Dyslexie betrifft ca. 10% der Schulkinder zunehmend werden reifungs- oder andere biologische Faktoren diskutiert hirnphysiologische Auffälligkeiten phonologische Hypothese: Schwierigkeiten des Zerlegens von Worten in Sprachlaute Betroffen sind folgende Gebiete

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26 Lese-Rechtschreibstörung oft in Kombination mit: verzögertem Spracherwerb Rechenschwäche (Dyskalkulie) Aufmerksamkeitsproblematik (ADHS, ADS)

28 Therapiemöglichkeiten Training der auditiven Wahrnehmung z.b. Tomatis- Therapie!! verbesserte Wahrnehmung der Formantenübergänge verbesserte Unterscheidung der Phoneme Aktivierung der betroffenen Hirnareale mit Neurofeedback! verbesserte Konnektivität! Beschleunigung der Datenverarbeitung

30 Neurobiologische Grundlagen des Rechnens genaues Rechnen (Multiplikation, Subtraktion und Addition) wird über die Sprachareale verarbeitet räumliche Vorstellung (Geometrie) nutzt den Scheitellappen der rechten Hirnhälfte

31 Zahlenverständnis entwickelt sich mit 4-5 Jahren Gehirn ist mit einer Art Zahlenkonzept ausgerüstet (Starterkit) Zahlensinn ist im Scheitellappen beheimatet grosse Zahlen im rechten Gesichtsfeld (linke Hirnhälfte) kleine Zahlen im linken Gesichtsfeld (rechte Hirnhälfte) entspricht der Darstellung auf dem Zahlenstrahl Vorstellung der Zahlen lernt man über den Zahlenstrahl von links nach rechts und von klein nach gross Grössenverhältnisse werden in Beziehung zum Raum gesetzt Zahlenverständnis optimieren Raumwahrnehmung optimieren räumliche Erfassung eines mathematischen Phänomens ist einfacher als sprachliche Erfassung

33 Neurobiologische Grundlagen des AD(H)S Überlagerung der Gehirnaktivität mit langsamen Wellen: Delta 0-4 Hz, Theta 4-8 Hz und Alpha 8-12 Hz Zu wenig schnelle Aktivität zur Aufrechterhaltung der Aufmerksamkeit: Beta Hz betroffen ist vor allem der Frontalbereich (Stirnhirn) Gehirn ist im Standby-Modus (Leerlauf) Reaktionen auf diesen Zustand: Hyperaktivität Träumen

34 Symptome

35 Dopaminhaushalt

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44 Langzeitverstärkung und Langzeitabschwächung Neuroplastizität Langzeitverstärkung: Bildung neuer Neuronennetze, neuronale Autobahn Langzeitabschwächung: Auflösung bestehender Netze Belohnung intensiviert den Vorgang Wahrnehmungsabgleich des Stirnhirns: 100 bis 300ms im Voraus Überraschende, nicht vorhersehbare Ereignisse lösen im Gehirn eine dopaminerge Reaktion aus und unterstützen so das Lernen. Das heisst: je öfter der Film stoppt, desto mehr Lernsituationen hat das Gehirn. bereits nach Min. entstehen neue Synapsen (Neuronenverbindungen) Verbindungen werden dauernd auf- und abgebaut. What fires together, wires together

45 Training auf den neuronalen Autobahnen bessere Konnektivität schnellere Datenverarbeitung

46 Training in einem Areal in der Tiefe (sloreta oder tomographisches Neurofeedback) näher am Ort des Geschehens intensives Training

47 Verlauf einer Neurofeedbacktherapie In den ersten 5 Neurofeedback-Behandlungsstunden versucht das Gehirn herauszufinden, was von ihm verlangt wird, um das visuelle und auditive Feedback vom Computer zu bekommen. Es beginnt, seine Aktivität anzupassen. Das äussert sich oft in vermehrter Klarheit und Verbesserung der Symptome. Die Behandlungsstunde braucht das Gehirn, um die neu gelernten Verhaltensmuster in Stresssituationen und Herausforderungen einzuüben.

48 Die Belohnung, die das Neurofeedback dem Gehirn für sein neues Verhalten gibt, spornt es an, weiter zu machen und die Wahrscheinlichkeit steigt, dass es in ähnlichen Situationen gleich reagieren wird. Das ist das Ergebnis der positiven Verstärkung durch das Neurofeedback. Wenn das neue Verhalten des Gehirns auch im Alltag erfolgreich umgesetzt wird, beginnt das Gehirn stetig weiterzutrainieren, sodass nach ca. 20 Behandlungsstunden verteilt über ein Jahr auf das Computer-Feedback verzichtet werden kann. Die Regulierung der Hirnaktivität wird im EEG sichtbar..

49 11-jähriger Knabe mit Legasthenie

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51 Ergebnis Deutliche Abnahme der langsamen Frequenzen im Frontalbereich. Zunahme von Alpha im Hinterkopf. Zunahme von Beta im Frontalbereich, was für das Vorstellungsvermögen und das Erkennen von Buchstabenkombinationen sehr wichtig ist, sowie für die Aufmerkamkeit schreibt schneller und fehlerfreier ab keine Fehler mehr beim Sprechen keine Mühe mehr hat mit der Wortwahl. kann an den Hausaufgaben dranbleiben liest sehr gern und hat von Kinderbüchern auf anspruchsvolle Bücher umgestellt

52 12-jähriger Knabe mit Schwierigkeiten in der Mathematik

53 Ergebnis

54 13 jähriger Patient mit Konzentrationsschwierigkeiten Starke Delta-, Theta- und Alpha- Überlagerung im Frontalbereich beim Lösen von Aufgaben Derselbe Patient nach 12,5 Std. NF- Therapie. Die frontale Alpha-Überlagerung, sowie die hohen Delta- und Thetawerte im Frontalbereich beim Lösen von Aufgaben sind verschwunden.

55 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit SCHORESCH! " Praxis! " Ausbildung! " Forschung! " Verlag