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Baden-Baden, 16. April 2015
Susanne HäberleLehrerin
Konzentration mangelhaft?
Exekutive Funktionen - oder: Wie man das Gehirn auf Konzentration trainiert.
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E X
| 2
F
Inhibition
Kognitive Flexibilität
Arbeitsgedächtnis
Selbststeuerung
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� Als Einheit: Regulations-, Kontrollfunktionen für zielorientiertes, planvolles, situationsangepasstes Verhalten � Selbstregulation
� Erforderlich in neuen, herausfordernden neuen, herausfordernden Situationen (nicht für die Ausführung von Automatismen, Handlungsroutinen)
� Unterschiedliche Aufgaben bedürfen unterschiedliche Aspekte der EF
(z.B. Blair, 2002; Miller & Cohen, 2000; Carlson, 2005; Diamond, 2002)
Arbeitsgedächtnis Inhibition Kognitive Flexibilität
Das exekutive System
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Arbeitsgedächtnis
Brainstorming:
•Was fällt Ihnen zu „Arbeitsgedächtnis“ ein?
•Kennen Sie Situationen, in denen das Arbeitsgedächtnis benötigt wird?Nennen Sie Beispiele.
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�Informationen kurzzeitig speichern und weiter verarbeiten
�Unterstützt - in diesem Fall - Handlungsplanung
Arbeitsgedächtnis
(z.B. Miyake 2000, Diamond 2007)
Wenn ich schnell zu Hause bin…
Kann ich noch Basketball spielen…
Dafür m
uss ich
erst Leute
anrufen…
…und noch N
etz
und Korb
aufstellen…
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In Häusern wohnen Menschen.
Arbeitsgedächtnis: Test
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Der grüne Frosch miaut.
Arbeitsgedächtnis: Test
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Autos können fliegen.
Arbeitsgedächtnis: Test
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Ist die Aussage von Satz 1 richtig?
JA
03.05.2015
9
Arbeitsgedächtnis: Test
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Ist die Aussage von Satz 2 richtig?
NEIN
Arbeitsgedächtnis: Test
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Ist die Aussage von Satz 3 richtig?
NEIN
Arbeitsgedächtnis: Test
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Was war das Verb in Satz 2?
miaut
Arbeitsgedächtnis: Test
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Was war das Verb in Satz 1?
wohnen
Arbeitsgedächtnis: Test
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Was war das Verb in Satz 3?
fliegen
Arbeitsgedächtnis: Test
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ZNL TransferZentrum für Neurowissenschaften und Lernen der Universität Ulm
Sehr gut!!
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Neuropsychologische Testungentwo-Back
| 16
Messung Exekutiver Funktionen
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Bitte rufen Sie „FEXFEX“, wenn Sie 2 Folien zuvor genau den gleichen Zahlen gesehen haben.
3
79
7
53
Zielreiz
Zielreiz
Messung EF: 2-Back-Aufgabe
17
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• Lesen und TextverständnisBeispiel:Wenn wir einen Satz sprechen oder verstehen, benutzen wir das AG,um beim Einbau eines Nebensatzes – auch wenn er lang ist undvielleicht vom Thema abweicht, wie dies ja gelegentlich vorkommt,besonders in der deutschen Sprache, worüber sich auch Mark Twainschon beschwerte, den Rest nicht zu vergessen.
• Reagieren auf Fragen• Kopfrechnen• Arbeitsaufträge• Diskussionen
Arbeitsgedächtnis – wozu?
18
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Wir brauchen es ständig! Deshalb nutzen wir verschiedene Hilfsmittel:
•Pläne, Übersichten, Teilschritte für Handlungsplanung, to do Listen
•Sanduhren, Time-Timer zur Zeiteinteilung und Erinnerungsstütze
•Bilder, Sticker, Stempel als Erinnerungen und zur Priorisierung
Beispiel: Arbeitsgedächtnis
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| 20
Braintertainment
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Exekutive Funktionen
Exekutive FunktionenSelbstregulationsfähigkeit
Arbeitsgedächtnis Inhibition Kognitive Flexibilität
21
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Stroop Task
Farbe
grün gelb
Test
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***** ***** ***** ***** ********** **********
| 23
Nennen Sie rasch die FarbenMessung Exekutiver Funktionen
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| 24
BLAU
ROT
GELB
GRÜN
SCHWARZ
BLAU
WEISS
GRÜN
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| 25
ROT
GELB
SCHWARZ
WEISS
BLAU
ROSA
GRÜN
BLAU
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| 26
ROT
GELB
SCHWARZ
WEISS
BLAU
ROSA
GRÜN
BLAU
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Beispiel: Inhibition
Wir brauchen sie ständig!
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Inhibition
Brainstorming:
•Was fällt Ihnen zu „Inhibition“ ein?•Kennen Sie Situationen, in denen die Inhibition benötigt wird?
Nennen Sie Beispiele.
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�Impulskontrolle, Emotionsregulation
�Aufmerksamkeitssteuerung, Ausblenden von Störreizen
Inhibition Quellen lesen
(z.B. Miyake 2000, Diamond 2007)
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Messung exekutiver Funktionen
Ziffer >< 5? Anzahl
1 1 1 1 1 1 1 1
Switch Task
30
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Ziffer
31
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9 9 9 9
32
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Anzahl
33
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4 4 4
34
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Ziffer
35
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3 3
36
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2 2 2 2 2 2
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4 4 4 4
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Anzahl
39
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6 6 6 6
40
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7 7
41
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Ziffer
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1 1 1 1 1 1
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Anzahl
47
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8 8 8
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9 9 9 9 9 9
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7 7 7
50
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3 3 3 3 3 3 3
51
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Super!!
52
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Wir brauchen sie ständig!
Beispiel: Kognitive Flexibilität
Einstellen auf andereMitgefühl für andere
Umstellung von einer Situation in die andere
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�sich auf neue Situationen und Anforderungen schneller und bessereinstellen
�Personen und Situationen aus anderen, neuen Perspektiven betrachten und zwischen diesen Perspektiven wechseln
Kognitive Flexibilität
(z.B. Miyake 2000, Diamond 2007)
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Was sind exekutive Funktionen?
Arbeitsgedächtnis�Informationen kurzzeitig speichern und weiter verarbeiten�Handlungsplanung, Zielsetzung�Probleme lösen
Inhibition�Impulskontrolle, Emotionsregulation�Aufmerksamkeitssteuerung, Ausblenden von Störreizen�unterstützt situationsangemessenes Verhalten
Kognitive Flexibilität�sich auf neue Situationen und Anforderungen schneller und besser
einstellen�Personen und Situationen aus anderen,
neuen Perspektiven betrachten und zwischen diesenPerspektiven wechseln
�Alternativen abwägen, Prioritäten setzen, Entscheidungsfindung55
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Bedeutung von
exekutiven Funktionen und
Selbstregulation
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www.youtube.de
Der Marshmallow Test mit 4-Jährigen(Mischel et al., 1988)
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Zensurendurchschnitt in Punkten
SelbstregulationIQ
Duc
kwor
th &
Sel
igm
an, 2
005
Psy
ch
Sci
ence
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| 59
Dunedin Multidisziplinäre Gesundheits- und Entwicklungsstudieseit 1972 in Dunedin, Neuseeland
Moffitt et al., 2011: A gradient of childhood self-control predicts health, wealth, and
public safety. PNAS
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Finanzen als Erw
achsene
Mof
fitt e
t al.,
201
1 P
AS
Finanzen –Selbstregulation
0,4
0,2
0
-0,2
-0,4
Sozioökonomischer Status
Finanzielle Planungen
Fremdeinschätzung: finanz. Probleme
1 2 3 4 5(niedrig) (hoch)
Selbstregulation
während Kindheit
| 60
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Entwicklung
exekutiver Funktionen und
Selbstregulation
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Sitz des exekutiven Systems: der Präfrontale Cortex
62
�Unterschiedliche Aufgaben benötigen unterschiedliche EF-Aspekte
�Als Einheit:
Regulations-, Kontrollfunktionen für zielorientiertes, planvolles, situationsangepasstes Verhalten� Selbstregulation
�Erforderlich in neuen, herausfordernden Situationen (keine Automatismen, Handlungsroutinen)
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| 63
Exekutive Funktionen (EF)
� Sie werden von der Umwelt beeinflusst
� Armut der Familie� Depressive Mutter� Wenig soziale Unterstützung� Kritische Lebensereignisse� Gewalt
�Sie haben eine biologische Basis
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Gogtay et al. 2004
| 64
Entwicklung der Exekutiven Funktionen
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Entwicklung Exekutive Funktionen
Allgemeine Entwicklung
Die 3 Teilaspekte des exekutiven Systems (A, I, F)
entwickeln sich nicht parallel und individuell .
Entwicklung der EF
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 15 17 20 25
Alter in Jahren
Entwicklung der EF
65
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66
Beispiel Alter
Zu Anna: „Holst du dir bitte zum Malen die Farben, den Pinsel,
Wasser und eine Unterlage und legst alles an deinen Platz?“
Sich Zahlenreihen in Gruppierungen merken: 150-23-10 anstatt
1-5-0-2-3-1-0.
„Erst dürfen Simon und Anna mit dem neuen Bobbycar spielen.
Sie warten schon lange. Dann bist du an der Reihe.“Alter:
Ruth und Adam überlegen wie sie den Käfer aus ihrem Zimmer
bekommen. „Draufhauen geht. So kriegen wir ihn raus. Aber lass
uns doch noch eine Möglichkeit überlegen, bei der wir ihn nicht
zerquetschen. Wie wär’s wenn wir ihn auf ein Blatt laufen lassen
und raus tragen?“
Alter:
Der Vater zum Sohn: „Was meinst Du, passiert, wenn du grob zu
Arne bist? Möchte er dann weiter mit dir Eisenbahn spielen?“ Alter:
3-4 Jahre
Erwachsene
5-6
9-12
7-9
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67
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Förderung
exekutiver Funktionen und
Selbstregulation
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Regeln, Rituale und
exekutive Funktionen
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Regeln, Rituale und Routinen
Selbstregulation unterstützen durch äußere „Strukturen“:
•Situationen, die mit deutlichen Regeln verbunden sind und ihren festen Platz haben, erleichtern es sich selbstreguliert zu verhalten.
• Essenssituation, Aufräumen, Arbeitsphasen• Umziehen, Trainingsbeginn• Unterrichtsbeginn ritualisieren
•In strukturierten Aktivitäten zeigen Kinder • weniger aggressives Verhalten• nehmen Regeln besser an und setzen diese um• Mehr selbst-initiierte Befolgung der Regeln (Internalisierung)
���� Internalisierte Selbstregulation(Taylor 2011)
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Bewegung, Spiel und
Sport und exekutive
Funktionen
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� Allgemeine körperliche Fitness� Akute körperliche Belastung:
Koordinative BewegungenAusdauerbetonte BelastungIntensive Belastung
Bewegung und exekutive Funktionen
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Bewegung „formt“ das Gehirn – aber wie?
Physiologische Veränderungen im Gehirn
•Verbesserung der regionalen Gehirndurchblutung
•Förderung der Plastizität und Neubildung von Nervenzellen durch
Steigerung von Wachstumsfaktoren (BDNF)
•Optimierung der Produktion von Botenstoffen (Neurotransmitter)
� Körperliche Aktivität wirkt sich positiv auf neurobiologische Prozesse aus und fördert die exekutiven Funktionen und Selbstregulation!
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Bewegung fördert Plastizität und Neurogenese
Steigerung von Wachstumsfaktoren (BDNF): wichtig für Neuroplastizität und Neurogenese
•nachgewiesen im Hippocampus
Hippoampus: speichert neuerlernte Fakten und Erfahrungen
•Durch körperliche Aktivität verdoppelt sich die Anzahl der neugebildeten Nervenzellen im Hippocampus (Ameri, 2001)
•Ausdauertraining (3x pro Woche, über ein Jahr) wirkt nicht nur dem natürlichen altersabhängigen Abbau entgegen, sondern lässt den Hippocampus wachsen (Erickson, 2011)
�Bessere Merkfähigkeit �Reduziertes Risiko für kognitive Beeinträchtigungen
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Chaouloff 1997
Serotoninbiosynthese
Tryptophan
Eiweiß
Blut-Hirn-Schranke
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Chaouloff 1997
Freie Fettsäuren
Serotoninbiosynthese
Ausdauerbelastung ab ca. 30 Minuten
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Chaouloff 1997
Serotoninbiosynthese
freiesTryptophan
Freie Fettsäuren
Ausdauerbelastung ab ca. 30 Minuten
Eiweiß
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Chaouloff 1997
Serotoninbiosynthese
Blut-Hirn-Schranke
freiesTryptophan
+ 75 %
Ausdauerbelastung ab ca. 30 Minuten
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Chaouloff 1997
Serotoninbiosynthese
freiesTryptophan
Blut-Hirn-Schranke
Serotonin
Ausdauerbelastung ab ca. 30 Minuten
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Kognitiver Anspruch komplexer Bewegungsdurchführung
• Komplexe Bewegungen benötigen kognitive Beteiligungim Gegensatz zu einfachen Bewegungen (Laufen, Fahrradfahren,…)
• Nicht-Routinierte Handlungsabläufe müssen bewusst kontrolliert und überwacht werden
• Bewegungsaufgaben mit kognitiver Komponente in Regelgestaltung müssen gut gesteuert werden
� Exekutive Funktionen werden gefordert und dadurch gefördert!
(vgl. Best, 2010)
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Kognitiver Anspruch zielgerichteter Aktivitäten
• Sportliche Aktivitäten in Gruppen / Teams erfordern u. a.• Kooperation mit Mitspielern
• Antizipation von Bewegungsverhalten von Partnern, Mitspielern und Gegnern
• Umsetzung von Spielstrategien, Abläufen
• Anpassung an plötzliche Veränderungen
• Schnelle Entscheidungsfindung
• Bewegungsverhalten muss ständig geplant, reflektiert, angepasst werden
� Exekutive Funktionen werden gefordert und dadurch gefördert!
(vgl. Best, 2010)
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(Sport-)Spiele und exekutive Funktionen
Mehrere Perspektiven berücksichtigen
Sich auf Mitspieler einstellen
Plötzliche Regel-änderungen beachten
Impulse zurückhalten
Verhalten schnellanpassen
Alte Regelnignorieren
Handlungenabrupt abrechen
Aufmerksamkeitlenken
Mit Niederlagenumgehen
Strategisch denken und planvoll handeln
Verschiedene Lösungswege abwägen
Sich Regeln und Kommandos merken
Wichtiges imBlick behalten
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Achtsamkeit,
Entspannung und
exekutive Funktionen
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Spaziergang im Park
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Auswirkungen von Achtsamkeit und Entspannung
„Aktive Entspannung“ wirkt sich positiv aus auf
• die Entstehung neuer Neuronen
• den Umgang mit Stress
• das Selbstwertgefühl und Optimismus
• die Emotions- und Verhaltensregulation
• die exekutiven Funktionen
(u.a. Flook et al., 2010; Hölzel et al., 2011)
„Entspannungsmethoden“ sind individuell unterschiedlich und brauchen viel Übung.
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Zusammenfassung
Studien zeigen: körperliche Aktivität beeinflusst Ko gnition und Psyche über mehrere Prozesse
�Körperliche Aktivität führt zu anatomischen und physiologischen
Veränderungen im Gehirn
�Komplexe Bewegungen benötigen eine gut gesteuerte Ausführung
� exekutive Funktionen
�Sportspiele u. ä. erfordern zielgerichtetes, planvolles Verhalten und flexibles Reagieren in neuen Situationen
�Achtsamkeitsübungen beeinflussen Gehirnfunktionen und exekutive Funktionen positiv
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WICHTIG für die Umsetzung:
87
•Anforderungen an Interessen und Können anpassen!
•Frustration vermeiden!
•Exekutive Funktionen nicht überfordern!
•Exekutive Funktionen ermüden mit der Zeit und brauchen auch mal eine Pause!
� Förderung exekutiver Funktionen in den (Sport-)Alltag einflechten!
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Zum Nachlesen
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Dr. John Ratey