aufmerksamkeitsförderung und lerntraining mit neurofeedback · – 12 jahre, 2. hauptschule –...

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Wie Kinder und Jugendliche ihr Gehirn spielerisch in einen lernbereiten Zustand versetzen.

Workshop im Rahmen des Symposiums

Psychosoziale Entwicklung von Kindern und Jugendlic hen aus geschlechtsspezifischer Sicht. 27. April 2012, Kloser UND

Dr. Norman Schmidwww.schmid-schmid.at

Aufmerksamkeitsförderung und Lerntraining mit Neurofeedback

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Übersicht

Inhalt:• Aufmerksamkeit und Lernen aus Sicht der Hirnforschung

– Das Gehirn und seine Funktionen

– EEG, Neuroanatomie

• Praxis der EEG Messung und Analyse• Neurofeedback bei Aufmerksamkeitsstörungen und

Lernproblemen • Fallbeispiele• Studien

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Das Gehirn

Aus Carlson, 2004

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Funktionen des cerebralen CortexFunktionen des cerebralen Cortex

aus Demos, 2005

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Brodmann Arealedie Landkarte des Gehirns

Brodmann Areale(Korbidian Brodmann, 1909)

Sensorisches System: 1,2,3,5Motorisches System: 4,6Visuelles System: 17,18,19Akustisches System: 41,42

Aus Carlson, 2004

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Assoziationscortexdie Vernetzung im Gehirn

Aus Carlson, 2004

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Das limbische Systemohne Emotionen kein Lernen

Aus Carlson, 2004

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• Elektroenzephalographie (EEG)– von Hans Berger (1924) erstmals gemessen– mittels Elektroden werden die elektrischen Potentiale der

Pyramidenzellen des Cortex erfaßt– Taktgeber der corticalen Aktivität ist der Thalamus

Grundlagen des EEG

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Die Messung des EEGDie Messung des EEG

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Frequenzbänder und ihre BedeutungFrequenzbänder und ihre Bedeutung

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Frequenzbänder und ihre BedeutungFrequenzbänder und ihre Bedeutung

aus Demos, 2005

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• Welche Gehirnwellen sind für Aufmerksamkeit und Lernen wichtig?– Beta (13-21Hz) für aktuelle Konzentration– SMR (11-15Hz) für motorische Ruhe, Fokussierung– Theta (4-8Hz) für Konsolidierung (nach dem bewußten

Lernen)

• Welche Gehirnwellen sind ungünstig?– Theta (4-8Hz) beim Lernen = Tagträumen, abdriften– HiBeta (21-30Hz) = Unruhe, Ängstlichkeit, Anspannung– Unteres Alpha (8-10Hz) = zu entspannt, tranceähnlich

Das Gehirn im lernbereiten Zustand

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Das Gehirn im lernbereiten Zustand

Aus Thompson & Thompson, 2003

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• Frontalhirn: (Fp, Fz, F3, F4, F7, F8)

– aktuelle und anhaltende Aufmerksamkeit

– Arbeitsgedächtnis

– Problemerkennung

– Emotionen – Exekutivfunktion (Planen,

Organisieren)– Motivation

– Sprachproduktion (Broca, LH)

– Empathie, Soziale Skills – Persönlichkeit

Welche Gehirnareale sind für Aufmerksamkeit und Lernen wichtig?

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• Parietallappen: (Pz, P3, P4)

– Lösung von Problemen, die vom Frontalhirn erkannt wurden

– Objektbenennung

– Visuelle Verarbeitung

• Linke Hemisphäre– Grammatik, Satzkonstruktion

– Mathematik

• Rechte Hemisphäre– Raumwahrnehmung

– Lagewahrnehmung

– Geometrie– Musik

Welche Gehirnareale sind für Aufmerksamkeit und Lernen wichtig?

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• Temporallappen: (T3, T4, T5, T6)

• Linke Hemisphäre– Verbales Gedächtnis

– Spracherkennung (Wernicke-Areal)– Hörverarbeitung (auditiver Cortex)

– Sprache

– Lesen– (Emotion)

• Rechte Hemisphäre– Räumliches Gedächtnis– Objekterkennung

– Gesichtserkennung

– Musik– Soziale Skills

Welche Gehirnareale sind für Aufmerksamkeit und Lernen wichtig?

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• Occipitallappen: (Oz, O1, O2)

– Visuelle Verarbeitung (wichtig für Lesen, Schreiben)

– Visuelles Gedächtnis

– Objekterkennung im Raum

Welche Gehirnareale sind für Aufmerksamkeit und Lernen wichtig?

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• Sensomotorischer Cortex, SMR: (Cz, C3, C4)

– Sensorische und motorische Verarbeitung

• Motorischer Cortex– bewußte Kontrolle der Muskulatur– Motorische Ruhe oder Aktivierung

• Somatosensorischer Cortex– Körperwahrnehmung, Raum-Lage

– Sensorische Verarbeitung

• Rechte Hemisphäre– Schlußfolgerung,

Entscheidungsfindung– Emotionen

Welche Gehirnareale sind für Aufmerksamkeit und Lernen wichtig?

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• Gyrus cinguli: (Fpz, Fz, Cz, Pz)

– Teil des limbischen Systems

• Anteriorer gyrus cinguli (liegt im Frontallappen)

– Mentale Flexibilität

– Aufmerksamkeit– Kooperation

– Motivation

– Persönlichkeit

• Posteriorer gyrus cinguli (liegt im Parietallappen)

– Verbunden mit dem Hippocampus

– Gedächtnis– Raumorientierung

Welche Gehirnareale sind für Aufmerksamkeit und Lernen wichtig?

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Praxis der EEG Messung

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Praxis der EEG Messung

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Theta-Aktivierung bei Lesen und Rechnen;

Kevin: „Rechnen schwerer gefallen als Lesen.“

Theta-Aktivierung bei kognitiven Aufgaben

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Spektralanalyse

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• Neuro-/Biopsychologischer Hintergrund von ADHS– höherer Anteil langsamer Wellen bei ADHS

• erhöhte Theta-Aktivität (4-8Hz)• mangelhafte SMR-Aktivität (13-15Hz) • mangelhafte Beta Aktivität (13-20Hz)

Bei Hyperaktivität:– unzureichendes Verhaltenshemmsystem– überaktives Verhaltensaktivierungssystem

• v.a. in frontalen und präfrontalen Arealen sowie in Verbindung zum limbischen System

Aufmerksamkeitsdefizit-Syndrom

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Theta

Frontale Theta-Aktivierung

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A long-range cortical network emerging with theta o scillation in a mental task.Neuroreport. 15(8):1233-1238, June 7, 2004.Mizuhara, Hiroaki; Wang, Li-Qun; Kobayashi, Koichiro; Yamaguchi, Yoko

Konzentrationsaufgabe: frontale Aktivierung von Theta

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Theta/Beta bei ADHS und Kontrollgruppe

aus Demos (2005)

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Kontrolle des Körpers mit Biofeedback

• Biofeedback– „Biofeedback [ist] ein Verfahren zur Ermöglichung der

Wahrnehmung und gezielten Beeinflussung physiologischer Funktionen.“ (Kröner-Herwig & Sachse, 1988, S. 10)

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Kontrolle der Gehirnwellen mit Neurofeedback

• Neurofeedback– „EEG biofeedback (or neurofeedback) is based on two basic

tenets: that brain electrical activity – the electroencephalogram or EEG – reflects mental states and that the activity can be trained.“ (Thompson & Thompson, 2003)

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Biofeedback, Neurofeedback und das Nervensystem

• Neurofeedback– zielt auf das zentrale

Nervensystem ab (Gehirn)

• Biofeedback– zielt auf das periphere

Nervensystem ab

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Fallbeispiel Lernprobleme und ADHS

• Fall Michael– 12 Jahre, 2. Hauptschule– Probleme in der Schule: Aufmerksamkeit, Lernen,

Gedächtnis– Diagnose ADHS und zentrale Koordinationsstörung mit

Problemen der Fein- und Graphomotorik (Ambulatorium Sonnenschein, Befund 1. VS)

– bisherige Therapien• Medikation (derzeit)

– Concerta 36mg 1-0-0 – Ritalin ¼ - (¼) - 0 (ab 2. VS)

• Ergotherapie, Physiotherapie

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Schule, Sozialverhalten

• Fall Michael– Schule

• Leistungsgruppe 1• Noten 1-3, Englisch 4, Physik 4• Lieblingsfächer Turnen und Zeichnen• Lehrerurteil: Konzentrationsprobleme bei

Daueraufmerksamkeit weiterhin vorhanden, obwohl bereits verschiedene Therapien und Medikation

• Verhalten in Schule derzeit unauffällig

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Neurofeedback-Diagnostik

Michael: „Rechnen fällt schwerer als Lesen.“

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Neurofeedback-Diagnostik

Aufmerksamkeits-abdriften

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Neurofeedback-Therapie

• Ablauf– 1. Sitzung: NFB Diagnostik– Neurofeedback-Therapie

• Gesamt 16 Sitzungen (15.5.-28.10.2008)• Theta down

– Balken, Smiley• Theta down/SMR up

– Mazeman– Space Invaders

• Kombination NFB und kognitive Aufgaben (Rechnen, Englisch Vokabel)

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Neurofeedback-Trainingsschirme

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TherapieverlaufVeränderung Theta/Beta ratio

Veränderung der Theta/Beta ratio über den gesamtenTherapieverlauf; Auswahl von 10 Sitzungen

theta/beta

2,83

3,5

2,98 3,042,79

2,23 2,42,14 2,07

2,29

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Reihe1

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TherapieverlaufVeränderung Theta/Beta ratio bei kognitiver Aufgabe

Theta/Beta ratio während kognitiver Aufgabe:1: vor NFB (Lesen), 2: nach NFB (Englisch Vokabel lernen)

Verlauf Theta/Beta

4,51

2,28

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

1 2

Reihe1

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Therapieverlauf

• Subjektive Einschätzung– bessere Konzentrationsfähigkeit– auch über einen längeren Zeitraum– weniger abdriften– kann sich wieder „zurückholen“, wenn die Aufmerksamkeit

abgleitet

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Fallbeispiel ADHS und Tic-Störung

• Fall Johannes– 14 Jahre, 4. Hauptschule– Diagnose ADHS und Chronisch motorische Ticstörung– Schule:

• Verhaltensauffälligkeiten• leicht ablenkbar• unkonzentriert

– bisherige Therapien• Medikation (derzeit)

– Concerta 36mg – Strattera 10mg

• Ergotherapie, Physiotherapie

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Neurofeedback-Therapie

• Ablauf– 1. Sitzung: NFB Diagnostik– Neurofeedback-Therapie

• Gesamt 20 Sitzungen – 1.-10. Einheit 2x wöchentlich– 11.-20. Einheit 1x wöchentlich

• Theta down • Theta down/SMR up• Kombination NFB und kognitive Aufgaben (Rechnen,

Englisch Vokabel)

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TherapieverlaufAufmerksamkeitsstörung

DISYPS-KJ Aufmerksamkeitsstörung

1,2

2

0,8

1,3

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Selbstbeurteilung FremdbeurteilungMutter

Sco

re prae

post

43

TherapieverlaufKonzentration

Konzentrationstest (Cognitrone)

98 100

1

14

97 98

82

97

0

20

40

60

80

100

120

ArbeitstempoTreffer

Arbeitstempokorrekte

Zurückweisung

Treffer (Sorgfalt) korrekteZurückweisung

Pro

zent

räng

e

prae

post

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Therapieverlauf

• Subjektive Einschätzung Johannes– „Neurofeedback hat Spaß gemacht.“– „Prüfungen sind mir leichter gefallen.“– „Die Gedanken driften nicht mehr so ab.“

• Einschätzung Mutter– Johannes sei sehr motiviert gewesen– Sie sei überrascht gewesen, daß er alle Einheiten durchhält– Johannes könne sich besser konzentrieren und hat mehr

Erfolgserlebnisse– Tics seien weniger– Vorhaben: die Medikation absetzen bzw. reduzieren

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Neurofeedback – Fit4School

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Neurofeedback – Fit4School

• Studie der Univ. Salzburg, Fachbereich Psychologie– Wirkung von Neurofeedback und Schlaftraining auf

Kognitionen (Gedächtnis, Aufmerksamkeit, schulische Leistung)

– Kinder von 9-10 Jahren (4. Klasse VS) – Vorläufige Ergebnisse

• Bewußte Kontrolle der Gehirnwellen• Verbesserung der kognitiven Leistung• Verbesserung des Schlafes

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Neurofeedback – Studien bei ADHS

• Monastra et al. (2002). The effects of stimulant therapy, EEG biofeedback, and parenting style on the primary symptoms of attention-deficit/hyperactivity disorder. Applied psychophysiology and biofeedback. 27(4): 231-249.– 100 Kinder von 6-19 Jahre

– multimodale Therapie (Ritalin, Elterntraining, Support in Schule)– 51 Kinder zusätzlich Neurofeedback

– deutliche Verbesserung in Aufmerksamkeit (TOVA) und Fragebogen zu ADHD

– Effekte blieben nur bei Neurofeedback-Gruppe stabil, wenn kein Ritalin gegeben wurde

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• Leins et al. (2006). Neurofeedback for children with ADHS. Praxis für Kinderpsychologie und Kinderpsychiatrie, 2006, 55(5):384-407– erfolgreiche Selbstkontrolle der kortikalen Aktivität (EEG) durch

Neurofeedback

• Theta/Beta• Langsame corticale Potentiale (SCL)

– Verbesserung in Aufmerksamkeit und IQ

– Verbesserung des Verhaltens und der Kognitionen (Eltern, Lehrerurteil)

– stabile Effekte bis 6 Monate follow-up

Neurofeedback – Studien bei ADHS

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• Download der Folien– www.worklifebalance.at

– www.schmid-schmid.at

• Videos:– Auf YouTube Stichwort Neurofeedback

– http://fit4school.or.at/

• Ausbildungen und Infos zu Biofeedback und Neurofeedback– www.biofeedbacktraining.info (Curriculum Neurofeedback des

Berufsverbandes Österreichischer Psychologen, BÖP)

Infos