Frühförderung im Schlaf?

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1 Frühförderung im Schlaf? Dr. Katharina Zinke AG Entwicklungsneurowissenschaften Institut für Medizinische Psychologie und Verhaltensneurobiologie Prof. Jan Born Universität Tübingen Symposion Frühförderung, 14. Oktober tuebingen.de Was ist Schlaf? Schlaf ist ein spezifisches Verhalten, das durch 3 Merkmalegekennzeichnet ist: Typische Körperhaltung Reduzierte Ansprechbarkeit auf äußere Reize Homöostatische Regulierung Aserinsky & Kleitmann 1953, Sergej23 / pixelio.de 1

2 Zeit schlafend (h) Schlaf am Tag nimmt immer weiter ab Schlaf während der Nacht Schlaf am Tag Wach Schlafstadien Stadium 1 Stadium 2 Stadium 3/4 (Tiefschlaf) Woche Monate Jahre Hill et al 2007, Arch Dis Child Copyright BMJ Publishing Group Ltd & Royal College of Paediatrics and Child Health. All rights reserved. Abbildung aus: Lockley & Foster (2012) Sleep A very short introduction Schlafzyklus schlafen anders als Warum schlafen wir? W Schlafprofil Proband: BB_K_vp1.vhdr W Proband: Adaptive Inaktivität Energieersparnis Erholung, Wachstum und Regeneration Gedächtniskonsolidierung 2

3 Deklaratives Gedächtnis Gedächtnissysteme Prozedurales Gedächtnis - Wortpaar-Assoziationen - Spiegelzeichnen - Wortlisten - Finger sequence tapping - Geschichten - Motor rotation adaptation Schlaf unterstützt die deklarative Gedächtnisbildung auch bei n Schlafgruppe Wachgruppe Explizit Implizit Wilhelm et al 2008, Learn Mem Schlaf unterstützt die prozedurale Gedächtnisbildung bei n Schlafgruppe Wachgruppe Schlafstadien und Gedächtnissysteme Früher Schlaf Später Schlaf M W time W Learn Rec Learn Rec Li off Aw Li off Aw M time * ** ** % % * Schlafbedingung Wachbedingung Schlafabhängige Verbesserung des prozeduralen Gedächtnisses abhängig vom Leistungsstand vor dem Schlaf? Wilhelm et al 2008, Learn Mem 10 0 früh spät Behaltensintervall Wortpaar-Assoziationen Deklaratives Gedächtnis 10 0 früh spät Behaltensintervall Spiegelzeichnen Prozedurales Gedächtnis Plihal & Born 1997 J Cogn Neurosci 3

4 Studie: Spracherwerb und Schlaf Studie: Implizites in explizites Wissen umwandeln Kleinkinder (15 Monate) wurden mit künstlicher Sprache konfrontiert Einige : pel wadim jic Andere : vot kicey rud Danach Schlaf oder Wach bleiben Implizites Lernen Abruf Implizites Wissen (Reaktionszeit) Wachheit unterstützte Gedächtnis für konkrete Inhalte Schlaf unterstützte Gedächtnis für abstrakte Regel Gomez et al 2006, Psychol Sci; Hupbach et al 2009, Devel Sci (Reaktionszeit) Explizites Wissen (Sequenz wiedergeben) Wilhelm et al 2013, Nat Neurosci Anzahl korrekter Übergänge Schlaf fördert die Bildung von explizitem Wissen, v.a. bei n Nach Nach Vor Nach Nach Schlaf Wach Schlaf Schlaf Wach Anzahl korrekter Übergänge Wilhelm et al 2013, Nat Neurosci Schlaf und Gedächtnis Schlaf fördert das Abspeichern von Gedächtnisinhalten und damit den späteren Abruf Gedächtnisinhalte werden im Schlaf aktiv reorganisiert und umstrukturiert: Einsichten gewinnen Explizites Wissen bilden pel-wadim-jic 4

5 Zwei Stufen der Gedächtniskonsolidierung Wie macht der Schlaf das? Gedächtnisreaktivierung Cortex SCHLAF Delta Wellen im Tiefschlaf Hippocampus Diekelmann & Born 2010, Nat Rev Neurosci Ji & Wilson 2007, Nat Neurosci Lernen im Schlaf? Zeitpunkt des Lernens für verschiedene Aufgaben wichtig: Deklarative Gedächtnisinhalte werden besser erinnert, wenn sie nachmittags gelernt werden Prozedurale Gedächtnisinhalte werden besser erinnert, wenn sie abends gelernt werden brauchen Schlaf zum Lernen Zeitpunkt des Lernen für verschiedene Aufgaben wichtig Ausgeschlafen kann Neues besser aufgenommen werden Ausreichend Schlaf hängt eng zusammen mit Leistungsfähigkeit in komplexen kognitiven Aufgaben und Schulleistungen Holz et al 2012, PLoS ONE Astill et al 2012, Psychol Bulletin 5