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Dyskalkulie im Gehirn: Neuronale Schaltkreisfehler blockieren den Wechsel von Mathestrategien

Kinder mit Entwicklungsdyskalkulie haben Schwierigkeiten, ihre Strategien zur Lösung von Mathematikaufgaben zu wechseln und zu optimieren, weil die Aktivität in den Hirnnetzwerken, die Aufmerksamkeit und kognitive Flexibilität steuern, verändert ist. Dies geht aus einer neuen Studie der Stanford University hervor.

Die Forschung

Die in The Journal of Neuroscience veröffentlichte Studie wurde von Oliver Lasnick an der Stanford University geleitet. Das Team rekrutierte 68 Kinder im Alter von 8 bis 10 Jahren und verfolgte, wie sie Rechenaufgaben unterschiedlicher Schwierigkeit lösten. Die Forscher zeichneten auf, welche Strategien die Kinder verwendeten – direktes Abrufen von Fakten, Zerlegen oder Zählen an den Fingern und im Kopf – und wie sich diese Entscheidungen änderten, als die Aufgaben schwieriger wurden.

Typischerweise entwickelnde Kinder bemerkten schnell, wenn eine Aufgabe komplexer wurde, und passten ihren Ansatz an. Kinder mit Entwicklungsdyskalkulie taten dies nicht. Sie brauchten deutlich länger, um zwischen Strategien zu wechseln, hielten an langsameren Verfahren fest, selbst wenn einfachere Abkürzungen verfügbar waren, und verbesserten ihre Strategiewahl über wiederholte Versuche hinweg nicht.

Die funktionelle Neurobildgebung zeigte, dass diese Verhaltensunterschiede mit unterschiedlichen Aktivitätsmustern in verteilten Hirnnetzwerken korrespondierten, die an kognitiver Kontrolle, Aufmerksamkeit und Arbeitsgedächtnis beteiligt sind. Die Stärke und Koordination dieser neuronalen Aktivität sagte voraus, wie effizient jedes Kind zählen konnte und wie gut es unter wechselnden Aufgabenanforderungen die Strategie wechseln konnte.

„Wichtig ist, dass diese Studie auch die individuelle Variabilität bei Dyskalkulie betont und weiter zeigt, dass die Störung kognitive und neuronale Dysfunktionen über mehrere Prozesse hinweg widerspiegelt“, bemerkte Lasnick.

Entwicklungsdyskalkulie betrifft etwa 5 % bis 7 % der schulpflichtigen Kinder. Trotz normaler Intelligenz und regulärem Schulunterricht haben diese Kinder anhaltende Schwierigkeiten mit Arithmetik, Zahlenverständnis und mehrstufigem quantitativem Denken. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Erkrankung auf miteinander verbundene Dysfunktionen in Aufmerksamkeit, exekutivem Arbeitsgedächtnis und kognitiver Flexibilität zurückzuführen ist – nicht nur auf einen isolierten Fehler bei der Zahlenverarbeitung.

Warum es wichtig ist

Diese Forschung ordnet Dyskalkulie neu ein: als Problem des exekutiven Kontrollsystems des Gehirns, nicht nur der Zahlen. Die beteiligten kognitiven Fähigkeiten – Strategien wechseln, Schwierigkeiten überwachen, Ansätze aktualisieren – sind dieselben, die wir bei alltäglicher Planung, Entscheidungsfindung und Lernen nutzen. Für alle, die neugierig auf ihre eigene Kognition sind, hebt die Studie hervor, dass flexibles Denken eine messbare, trainierbare Fähigkeit ist. Sie legt auch nahe, dass Mathematikschwierigkeiten manchmal eher allgemeinere Probleme mit kognitiver Flexibilität widerspiegeln als mangelndes mathematisches Wissen. Das Verständnis dieses Unterschieds kann Lernenden, Lehrkräften und allen, die an Gehirntraining arbeiten, helfen, die richtigen mentalen Muskeln zu trainieren.

Was Sie tun können

  • Üben Sie den Wechsel zwischen Strategien beim Lösen von Problemen – versuchen Sie Kopfrechnen, dann Schätzen, dann schriftliche Methoden.
  • Fordern Sie sich mit Aufgaben heraus, die eine Anpassung Ihres Ansatzes mittendrin erfordern, wie Puzzles mit wechselnden Regeln.
  • Achten Sie darauf, wann Sie bei einer Methode feststecken; testen Sie bewusst eine Alternative.
  • Nutzen Sie Gehirntraining-Spiele, die kognitive Flexibilität und Arbeitsgedächtnis ansprechen.

Quelle: Neuroscience News

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