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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
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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
