Diagnostik und Kognitive Neuropsychologie

Diagnostik und Kognitive Neuropsychologie

 

Forschung

Unser Arbeitsbereich beschäftigt sich vorwiegend mit den neurokognitiven Grundlagen und der Entwicklung der Zahlenverarbeitung und des Rechnens, deren Störungen sowie deren Diagnostik und deren Förderung. Wir möchten verstehen, welche Prozesse beim Menschen bei der Zahlenverarbeitung und beim Rechnen ablaufen. Derzeit beschäftigen wir uns vor allem mit folgenden Projekten:


1.    Rechnen im Laufe des Lebens und neurokognitive Grundlagen des Rechnens
Es gibt viele Faktoren, die das Rechnen schwer machen. Uns interessiert, welche Prozesse besonders bei schwierigen Rechenaufgaben beteiligt sind und verwenden dazu neben Verhaltensmaßen auch die Methode der funktionellen Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS), um Gehirnaktivität zu messen. So können wir auch herausfinden, wie sich Menschen unterschiedlichen Alters - Kinder, Jugendliche, jüngere und ältere Erwachsene - beim Rechnen unterscheiden und wie sich die zugrundeliegenden Prozesse im Laufe des Lebens verändern.


2.    Rechnen bei Parkinson und neurodegenerativen Demenzen
Die bekanntesten Symptome bei Parkinson sind motorische Beeinträchtigungen, wobei neuere Forschung zeigt, dass es ebenso zu Störungen der Kognition kommen kann: Von leichten kognitiven Einschränkungen bis hin zu Demenz. Hierbei sind vor allem Aufmerksamkeit, visuell-räumliche Funktionen, Exekutivfunktionen und Arbeitsgedächtnis betroffen. Es gibt zudem Hinweise darauf, dass Parkinsonpatient*innen bereits mit einfachen Rechenaufgaben Schwierigkeiten haben. Wir wollen untersuchen, welche basalen numerischen Repräsentationen und Rechenoperationen bei Parkinsonpatient*innen im Vergleich zu gesunden älteren Proband*innen eingeschränkt sind. Zudem untersuchen wir mithilfe von Metaanalysen Beeinträchtigungen der numerischen Kognition in verschiedenen neurodegenerativen Demenzen.


3.    Mathematische Textaufgaben
Textaufgaben stellen für viele Personen eine Herausforderung dar. Uns interessiert, ob die Zahlenverarbeitung bereits vor dem Verständnis der Aufgabe stattfindet. In mehreren Studien soll das Lösen von mathematischen Routine- und Nichtroutine-Textaufgaben unter verschiedenen Bedingungen in einer Stichprobe von Schulkindern der 5. und 6. Klasse sowie bei Erwachsenen untersucht werden. Um die zugrundeliegenden Prozesse beim Lösen von Textaufgaben zu untersuchen, verwenden wir Augenbewegungsmessungen und Online-Studien. Außerdem stellt sich die Frage, ob Kinder der 6. und 7. Klasse mathematische Textaufgaben besser lösen können, wenn diese Handlungen und Akteure enthalten, die für ihr Geschlecht typisch sind.


4.    Matheangst
Mathe löst bei manchen Menschen Angst, Anspannung und Besorgnis aus, die auch die mathematische Leistung beeinträchtigen und Vermeidungsverhalten zur Folge haben kann, beispielsweise bei der Berufswahl. Wir beschäftigen uns mit der Diagnostik und Behandlung von Matheangst. Konkret wollen wir untersuchen, welche Faktoren zur Entstehung und Aufrechterhaltung von Matheangst beitragen und wie Matheangst effektiv behandelt werden kann. Dazu führen wir Metaanalysen und empirische Studien durch. Des weiteren interessiert uns, ob Matheangst auch von der Situation abhängig ist, d. h. ob beispielsweise schwerere Rechenaufgaben mehr Angst auslösen als leichtere Rechenaufgaben und daher mit höheren Leistungsdefiziten einhergeht. In diesem Kontext wollen wir zudem herausfinden, wie Matheangst die Leistung bei unterschiedlichen Arten von Textaufgaben beeinflusst.


5.    Räumlich-numerische Assoziationen
Menschen assoziieren Zahlen und Raum, so reagieren Menschen beispielsweise auf relativ kleine Zahlen schneller mit der linken Hand, als mit der rechten Hand. Diese Antwortpräferenz hängt mit der Leserichtung und somit mit dem kulturellen Hintergrund zusammen. Wir wollen untersuchen, welche Mechanismen den räumlich-numerischen Assoziationen zugrunde liegen. Darüber hinaus interessieren wir uns auch für weitere räumlich-numerische Assoziationen (jenseits dieser horizontalen links - rechts Assoziation), denn Zahlen lassen sich auch auf weiteren Ebenen ihrer Größe nach anordnen: sagittal (nah – fern) und vertikal (oben – unten).


6.    Lateralisierung der Zahlenverarbeitung
Normalerweise sind Zahlen bilateral im intraparietalen Sulcus (IPS) repräsentiert. Doch einige Befunde deuten darauf hin, dass der linke IPS mehr involviert ist in der Zahlenverarbeitung als der rechte. Jedoch wird in solchen Studien meist nur der Vergleich von kleinen Zahlen bei Rechtshändern aus westlichen Ländern untersucht. Es könnte jedoch weitere Einflussfaktoren geben, die die Lateralisierung der Zahlenverarbeitung betreffen: Zahlengröße, Händigkeit, Leserichtung, etc. Daher wollen wir die Wechselwirkung zwischen diesen Faktoren und der funktionellen Lateralisierung des IPS in der Zahlenverarbeitung untersuchen.


7.     Einfluss von Sprache auf die Zahlenverarbeitung
In Kooperation mit Kollegen aus dem Ausland untersuchen wir, inwieweit sprachliche Prozesse und Repräsentationen das Rechnen und die Zahlenverarbeitung beeinflussen. Zum Beispiel gibt es im Deutschen die Inversion von Zahlwörtern (“einundzwanzig”), wo der Einer vor dem Zehner gesprochen wird und somit in umgekehrter Reihenfolge der arabischen Zahlen (“21”). Das bereitet Kindern, aber auch noch Erwachsenen besondere Schwierigkeiten bei der Zahlenverarbeitung und beim Rechnen.


8.    Replizierbarkeit zentraler Ergebnisse der Zahlenverarbeitung mit Online-Studien
Aufgrund der Replikationskrise untersuchen wir, ob zentrale Ergebnisse der Zahlenverarbeitung und des Rechnens replizierbar sind. Mit hoch gepowerten präregistrierten Online-Studien wollen wir - etwa im Bereich der räumlich-numerischen Assoziationen - Aufschluss darüber erlangen, auf welche zentralen Ergebnisse wir uns verlassen können und auf welche nicht.


9.     Zahlenrepräsentationen und Rechenprozesse bei Rechengenies
Oftmals werden nur gestörte Rechenprozesse etwa bei Dyskalkulie untersucht. In diesem Projekt erforschen wir, ob sich Rechengenies schon bei bei basalen Zahlenrepräsentationen von normalen Rechnern unterscheiden oder ob dies erst bei komplexeren Prozessen der Fall ist.