Projekte
EEG-Studie zur Kraftanpassung bei Klein und Groß
Die Entwicklung des Zusammenspiels zwischen verbalen Informationen und Informationen von Gesichtern in der Kategorisierung von Emotionen
In diesem Projekt untersuchen wir, wie sich bei Kindern die Fähigkeit entwickelt, Informationen von Gesichtern und Sprache so zu verbinden, dass sie Emotionen wahrnehmen können. Im Speziellen betrachten wir, wie die emotionale Kategorie eines Gesichts oder eines Wortes (z.B. ob sie positiv oder negativ sind) die Fähigkeit von Kindern beeinflusst (und auch Erwachsenen), diese richtig einzuordnen (z.B. als positiv oder negativ). Wir untersuchen diese Fragestellung auf Verhaltenseben, z.B. über Reaktionszeiten, die uns zeigen, wie schnell und effizient die Kinder die Emotionen kategorisieren, aber auch mit Eyetracking, was uns Aufschluss darüber gibt, welche Teile des Gesichts bei der Bearbeitung der Aufgabe betrachtet werden. Unsere bisherigen Befunde zeigen, dass Kinder zuerst besser im Kategorisieren von positiv emotionalen Gesichtern und Worten sind und erst allmählich mit zunehmendem Alter besser werden im Kategorisieren von negativ emotionalen Informationen. Außerdem zeigt sich, dass Worte einen stärkeren Einfluss auf die Kategorisierung von Gesichtern haben als umgekehrt. Momentan untersuchen wir dieselbe Fragestellung mit Kindern mit Autismus-Spektrums-Störungen und Sprachstörungen, um herauszufinden, wie diese Faktoren die Entwicklung der Emotionswahrnehmung im Kindesalter beeinflussen.
KooperationspartnerInnen:
Prof. Dr. Christina Kauschke, Abteilung für Klinische Linguistik, Philipps-Universität Marburg
Diese Studie wird gefördert durch den SFB/TRR 135 der DFG.
Emotionskategorisierung und Krabbeln
Dr. Michael Vesker und M.Sc. Gloria Gehb
Bestehende Studien zeigten, dass Säuglinge bereits im Alter von 5 Monaten glückliche von traurigen oder ängstlichen Gesichtern unterscheiden können. Es ist jedoch noch unklar, wie stark ein emotionaler Gesichtsausdruck ausgeprägt sein muss, damit Säuglinge ihn als positiv oder negativ einschätzen. In einer Studie waren beispielsweise 7 Monate alte Säuglinge fähig, ein Gesicht, das zu 60% ängstlich und zu 40% fröhlich war, von einem 100% fröhlichen Gesicht zu unterscheiden. Unklar ist auch, inwiefern diese Fähigkeit von anderen Fähigkeiten wie dem Krabbeln oder Laufen beeinflusst wird. Sobald Babys anfangen, sich selbstständig fortzubewegen, ändert sich auch das Interaktionsmuster der Eltern mit ihren Kindern. Da die Säuglinge sich nun auch von selbst zu Gegenständen bewegen können, die ggf. zerbrechlich oder gefährlich sind, zeigen die Eltern auch öfter negative Emotionen, wie Angst oder Ärger. Somit werden krabbelnde oder laufende Säuglinge häufiger mit negativen Emotionen konfrontiert als Säuglinge, die sich noch nicht selbst fortbewegen können. Aus diesem Grund soll in der aktuellen Studie der Frage nachgegangen werden, ob Säuglinge, die sich bereits selbstständig fortbewegen können, sensibler auf Veränderungen der emotionalen Gesichtsausdrücke reagieren als gleichaltrige Säuglinge, die noch nicht selbst krabbeln oder laufen können.
Um diese Frage zu beantworten, wird den Säuglingen jeweils ein Gesichterpaar präsentiert, in welchem eines 100% fröhlich ist und das jeweils andere eine variable Mischung aus fröhlichen und negativen Emotionen beinhaltet. Mit Hilfe eines Eyetrackers (ein Gerät, was die Blickbewegungen aufzeichnet) wird dann ermittelt auf welches Gesicht die Säuglinge schauen.
Diese Studie wird gefördert durch den SFB/TRR 135 der DFG.
Wie Kinder Emotionen aus Körperbewegungen erkennen
Aus der Körperhaltung und -sprache anderer Personen können wir, wie auch bei Gesichtern, verschiedene Emotionen zuverlässig erkennen. Vor allem in Situationen mit eingeschränkter Sicht auf die Gesichter anderer Personen, beispielsweise bei Dämmerung, in Menschenmengen oder bei größeren Entfernungen, erkennen wir Emotionen und Intentionen anhand von Körperbewegungen. Es ist zudem bekannt, dass die Emotionserkennung anhand von Gesichtern bei Erwachsenen durch die Körperhaltung beeinflusst wird. Erwachsene bewerten dasselbe Gesicht unterschiedlich, je nachdem welche Körperhaltung die gezeigte Person gleichzeitig einnimmt. Des Weiteren wissen wir, dass wir Körperbewegungen auch dann noch erkennen, wenn wir nur sehr wenig von der eigentlichen Person sehen. Sogenannte Point-Light-Displays zeigen Lichtpunkte, die auf Gelenkpunkten von Personen angebracht werden. Sie enthalten zwar keine Strukturinformationen, wie zum Beispiel Körperumrisse, Bewegungsinformationen sind jedoch noch enthalten. Bereits wenige Tage nach der Geburt schauen Kinder länger auf solche menschlichen Darstellungen als auf eine zufällige Punkteanordnung. Mit 3 Jahren erkennen Kinder Handlungen von Personen in Point-Light-Displays und mit 5 Jahren sind Kinder darin bereits fast so gut wie Erwachsene. In unserer Abteilung interessieren wir uns dafür, wann sich die Emotionserkennung aus Körperbewegungen bei Kindern entwickelt. Hierbei untersuchen wir vor allem, welche Rolle Interaktionen zwischen zwei Personen für die Emotionserkennung spielen. Dazu zeigen wir Kindern Point-Light-Displays von zwei interagierenden Personen und vergleichen die Reaktion der Kinder mit Darstellungen von nur einer Person. Zur Erfassung der unbewussten Emotionserkennung nutzen wir ein Oberflächen-Elektromyogramm, um kleine Muskelaktivitäten im Gesicht zu erfassen. Eine Aktivität in der Wangenmuskulatur zeigt sich beispielsweise bei einem Lächeln und kann als Reaktion auf ein fröhliches Video beobachtet werden. Des Weiteren interessiert uns, wie die Emotionserkennung aus Körperbewegungen mit der Sprachentwicklung, der Empathiefähigkeit und mit der Fähigkeit zur sozialen Kompetenz zusammenhängt.
Diese Studie wird durch das IRTG 1901 „The Brain in Action“ der DFG gefördert.
Beispiel für ein Point-Light-Display
Wahrnehmung und Handlung
Prof. Dr. (apl.) Bianca Jovanovic
Handlungsplanung im Kontext
Einfache Handlungen, wie z.B., morgens die Kaffeetasse zu greifen, erscheinen uns mühelos und stereotyp- wir haben das Gefühl, dass wir es immer auf die gleiche Weise tun und ohne viel darüber nachzudenken. Tatsächlich steckt in der Art, wie wir nach Gegenständen greifen, jedoch viel Information darüber, welchen Gegenstand wir greifen wollen, wie geübt wir als „Greifer“ wir sind und was wir mit der Tasse nach dem Greifen noch vorhaben. Beispielsweise würden wir die Tasse schneller greifen, um sie in die leere Spüle zu stellen, als wenn wir sie zwischen vielen anderen Tassen in einem vollgestellten Schrank platzieren wollten. Wie würden sie auch möglicherweise eher am Rand greifen, um sie in die Spüle zu tun, aber eher am Henkel, um sie in einen hohen Schrank zu stellen. Somit kann man sagen, dass der Kontext einer Handlung beeinflusst, wie genau die Handlung durchgeführt wird. Im Fokus unserer Studien steht die Frage, ob und wie sich verschiedene Greifparameter mit dem Alter und in verschiedenen Aufgabenkontexten verändern.
Verschiedene Studien haben gezeigt, dass kleine Kinder in Ihrem Greifen noch nicht so geschickt sind wie Erwachsene- beispielsweise ist ihr Greifverlauf oftmals nicht so glatt wie bei Erwachsenen, sondern wirkt eher ruckartig. Darüber hinaus erhöht sich die Anzahl der Objektmerkmale (z.B. Größe, Orientierung), an die Kinder ihr Greifen anpassen können mit dem Alter (Schum, Jovanovic & Schwarzer, 2011). In unseren aktuellen Studien betrachten wir, inwiefern Kinder verschiedener Altersgruppen Aspekte des Handlungs- oder Umgebungskontextes in ihrer Greifplanung berücksichtigen. So hat sich etwa gezeigt, dass kleinere Kinder die Art ihres Griffes nur bedingt daran anpassen, was sie mit dem Gegenstand im nächsten Schritt vorhaben (Jovanovic & Schwarzer, 2011). Ebenso scheint sich die Fähigkeit, eine andere Person beim eigenen Greifen zu berücksichtigen, ein Prozess zu sein, der sich erst im Schulalter entwickelt. Sollen Kinder etwa einer anderen Person einen Gegenstand (z.B. Hammer) überreichen, beginnen sie die Orientierung des Griffes beim Überreichen (in Richtung der anderen Person) erst ab einem Alter von 6 bis 7 Jahren zu berücksichtigen (Jovanovic, Bezold & Schwarzer, 2017; Paulus, 2016). Aktuell untersuchen wir, welche Faktoren für diese recht späte Entwicklung verantwortlich sind- beispielsweise ob soziale Kognition oder Perspektivenübernahme eine Rolle spielen könnten. Darüber hinaus untersuchen wir, ob Kinder generell in bestimmten, vertrauten Kontexten ihre Handlungen besser planen können als in unbekannten Kontexten.
Handeln und Wahrnehmen im peripersonalen Raum
Der Begriff des peripersonalen Raums bezeichnet einen körpernahen Bereich (ungefähr so weit wie der Arm reicht), innerhalb dessen sich unsere Handlungen vollziehen. Wir wissen, dass der peripersonale Raum eine besondere Bedeutung für unser persönliches Wohlbefinden hat - wenn ein Insekt beispielsweise in unseren persönlichen Raum „eindringt“, empfinden wir das als unangenehm oder gar bedrohlich. Untersuchungen mit Erwachsenen haben gezeigt, dass im peripersonalen Raum die Informationen aller Sinne gebündelt werden, um so unsere Handlungen zu unterstützen. Darüber hinaus verändert er sich, wenn wir Werkzeuge verwenden. Verwendet man beispielsweise einen langen Stab, um einen Gegenstand außerhalb der eigenen Reichweite heranzuziehen, erweitert dies den persönlichen Raum - die Gegenstände scheinen in Reichweite „gerückt“ zu sein (z.B. Candini, Giuberti, Santelli, di Pellegrino, & Frassinetti, 2019). In verschiedenen Projekten erforschen wir, ob sich solche Prozesse auch bei kleinen Kindern nachweisen lassen, wenn diese mit einem Werkzeug Gegenstände „greifen“. Darüber hinaus interessieren wir uns für Wahrnehmungsprozesse im peripersonalen versus extrapersonalen Raum im Säuglings- und Kleinkindalter.
Entwicklung des Selbst
Das Selbstkonzept scheint in der Entwicklung eine eher späte Errungenschaft zu sein. Frühestens mit 18 bis 24 Monaten können Kinder sich im Spiegel erkennen. Die Fähigkeit, eine eigene „Lebensgeschichte“ zu entwickeln, vergangene Episoden von sich zu erinnern und fortlaufend zu verknüpfen, bedarf noch vieler andere Kompetenzen, wie der Sprache und spezifischer Gedächtnisprozesse und beginnt erst im späten Vorschulalter. Neben diesem „narrativen“ Selbst, an das wir normalerweise denken wenn wir über das Selbst sprechen (Gallagher, 2000), gibt es allerdings noch eine basalere Komponente, das so genannte „minimale“, körperliche Selbst, das sich in Handlungskontrolle (Agency) und Körperlichkeit (Body Ownership; Gallagher, 2000), dem Gefühl, der „Besitzer“ seines eignen Körpers zu sein, aufteilt. Verschiedene Studien haben gezeigt, dass Prozesse, die ein minimales Selbst unterstützen, prinzipiell bereits im Säuglingsalter nachgewiesen werden können und höchstwahrscheinlich eine einfache Selbst-Fremd-Unterscheidung gewährleisten können. Das minimale Selbst lässt sich auch im Erwachsenenalter relativ verlässlich nachweisen. Ein Paradigma, das klassischerweise zur Messung des Aspekts „Body Ownership“ genutzt wurde, ist die Rubber-Hand-Illusion (Botvinick & Cohen, 1998). Hierbei wird ein Arm eines Probanden oder einer Probandin verdeckt, so dass er sich außerhalb des Sichtfeldes befindet, und durch einen künstlichen Arm „ersetzt“, der zwischen der Probandin / dem Probanden und dem tatsächlichen Arm positioniert wird. Wird der künstliche Arm sichtbar und synchron zum tatsächlichen Arm (der aber unsichtbar ist) taktil stimuliert (z.B. durch Pinselstriche), entsteht bei den meisten Proband:innen der Eindruck, der künstliche Arm sei Teil des eigenen Körpers geworden. Damit wird der Arm quasi in das eigene Körperschema integriert. Einige Studien haben nachgewiesen, dass das Ausmaß dieser Integration durch Top-down Prozesse, wie z.B. Einstellungen, moduliert werden kann (z.B. Lira et al. 2017). Das Ziel unseres Projekts ist zu untersuchen, ob und wie in verschiedenen Altersstufen Body Ownership mit solchen Top-down Prozessen, wie z.B., Einstellungen, interagiert.
Prädiktives Greifen und manuelle Exploration
Aufgrund bestehender Studienergebnisse ist bereits bekannt, dass Babys schon innerhalb des ersten Lebenshalbjahres fähig sind, an die Stelle zu schauen, an der ein sich bewegendes Objekt wieder auftauchen wird, nachdem es kurzzeitig von einem anderen Objekt verdeckt wurde. Sie können also gewissermaßen vorhersagen, wo der Gegenstand wieder sichtbar sein wird. Es zeigte sich aber auch, dass es Säuglingen wesentlich schwerer fällt, auch prädiktiv an die Stelle des Wiedererscheinens zu greifen. Prädiktiv Greifen meint hier, dass die Säuglinge bereits bevor das Objekt an einer Stelle wiederauftaucht, an diese Stelle greifen. Erst mit etwa 8 Monaten greifen Säuglinge zum richtigen Zeitpunkt an den Ort des Wiedererscheinens und es gelingt ihnen somit z.B., einen Ball, der hinter das Sofa gerollt ist, festzuhalten. Es gab bisher jedoch noch keine Untersuchungen dazu, wie sich das Greifverhalten von Säuglingen verhält, wenn sich ein Gegenstand nicht geradlinig und über die Horizontalachse bewegt. Zudem ist unklar, ob es Zusammenhänge mit anderen Fähigkeiten, wie dem Erkundungsverhalten mit den Händen, und der Fähigkeit des prädiktiven Greifens gibt. Es zeigte sich bereits, dass Säuglinge, die Spielzeuge viel mit ihren Händen erkunden (z.B. Drehen, Abtasten oder von einer Hand in die andere Hand übergeben) besser darin sind, prädiktiv an den Ort des Wiedererscheinens eines Objekts zu blicken als Säuglinge, die das eher selten tun. Aus diesem Grund untersuchten wir, wie sich einzelne manuelle Erkundungshandlungen auf das prädiktive Greifverhalten auswirken.
In einer Aufgabe sahen die Säuglinge, wie eine große und eine kleine Kugel abwechselnd verdeckt und wieder aufgedeckt wurden, während diese sich über eine Kreisbahn nach oben oder unten bewegten. Die Babys hatten die Möglich, nach diesen Kugeln zu greifen. Die zweite Aufgabe diente der Erfassung des manuellen Explorationsverhaltens. Hierbei bekamen die Säuglinge 5 altersgerechte Spielzeuge abwechselnd für eine gewisse Zeit angeboten und konnten damit spielen.
Es zeigte sich, dass Säuglinge, die häufig die Oberflächen und Kanten eines Spielzeuges mit ihren Fingern abtasteten, in der Aufgabe zum prädiktiven Greifen auch eine höhere Prädiktionsrate hatten. Somit fingen die Säuglinge also zum richtigen Zeitpunkt an, ihren Griff zu initiieren. Das Beschäftigen mit Gegenständen in Form des Abtastens der Oberflächen und Kanten scheint also das allgemeine Verständnis für Objekteigenschaften, z.B. ihre Anordnung im Raum, positiv zu beeinflussen.
Diese Studie wird gefördert durch den SFB/TRR 135 der DFG.
Beispiel für die Spielzeuge in der manuellen Erkundungsaufgabe
Beispiel für den Aufbau der Prädiktiven Greifaufgabe
Wie Materialeigenschaften das Greifverhalten beeinflussen
Ohne einen Gegenstand berühren zu müssen, können wir abschätzen, wie schwer oder leicht er ist, ob er sich glatt oder rau anfühlt und ob er hart oder weich ist. Wir haben eine klare Vorstellung über die Verformbarkeit von Materialien und wie verschiedene Oberflächen in unterschiedlichen Formen und unter wechselnder Beleuchtung aussehen. Die korrekte Identifikation von oberflächlichen Materialeigenschaften lässt uns beispielsweise Entscheidungen darüber treffen, ob eine Kante scharf ist, wie reif ein Apfel oder wie cremig und heiß eine Suppe ist. Mit diesen Informationen fällt es uns leicht, Bewegungen beim Kontakt mit dem Objekt zu steuern. Wir wissen, wie viele Finger wir benötigen, um einen Gegenstand effizient zu greifen und wie fest wir unsere Hand dabei schließen müssen. Nur so gelingt es uns, den Gegenstand anzuheben, ohne ihn dabei zu zerdrücken oder fallen zu lassen. In unseren Untersuchungen gehen wir der Frage nach, wie Säuglinge unterschiedliche Objekteigenschaften wahrnehmen und erkennen, um daraus eine passende Greifbewegung zu entwickeln. Wir interessieren uns dafür, welche Rolle visuelle und haptische Informationen über Materialeigenschaften spielen und wie Säuglinge diese Hinweise nutzen können, um ihre Greifbewegungen antizipatorisch an das Objekt anzupassen. Des Weiteren untersuchen wir kinematische Parameter des Greifens, wie beispielsweise mit welcher Geschwindigkeit die Hand bewegt wird, wie weit die Hand geöffnet wird und wie geradlinig die Bewegung verläuft.
Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus
Abbildung des in der Studie verwendeten Objekts
Blickverhalten und Krabbeln
M.Sc. Amanda Kelch und M.Sc. Gloria Gehb
Einige Studien beschäftigten sich bereits mit dem Zusammenhang des Krabbelns und der Leistung in Suchaufgaben im Säuglingsalter. Andere Studien beschäftigten sich zudem damit, wo Babys während sie krabbeln hinblicken. In diesen Studien zeigte sich, dass Säuglinge, die bereits längere Zeit krabbeln konnten, besser in den Suchaufgaben abschnitten als gleichaltrige Säuglinge mit wenig bzw. keinen Krabbelerfahrungen. Bisher wurde jedoch noch nicht untersucht, ob sich Säuglinge mit und ohne Krabbelerfahrungen in ihrer Suchleistung unterscheiden, wenn sie auf gleiche Art und Weise und in gleicher Position mit einem Raum vertraut gemacht wurden. Zudem bleibt die Frage offen, ob sich Säuglinge mit und ohne Krabbelerfahrungen bezüglich ihres Blickverhaltens unterscheiden, wenn sie einen neuen Raum kennenlernen.
Um diese Fragen zu klären, werden Säuglinge in einer aktuellen Studie in einer Lauflernhilfe durch einen Raum mit verschiedenen attraktiven Gegenständen geschoben und dürfen diese nach ihrem eigenen Belieben betrachten. Anschließend werden Dinge in dem Raum verändert und die Babys werden erneut durch den Raum geschoben. Es wird mithilfe eines mobilen Eyetrackers (ein Stirnband, an dem eine Art Kamera befestigt ist) aufgezeichnet, wo die Babys hinblicken.
Diese Studie wird gefördert durch den SFB/TRR 135 der DFG.
Beispielhafter experimenteller Aufbau
Wahrnehmung und Verarbeitung von Größen im Säuglingsalter
Innerhalb eines unserer Projekte untersuchen wir, inwieweit Säuglinge in Abhängigkeit des Stimulusformats (reale Objekte vs. Fotos derselben Objekte) ein Verständnis für die bekannte Größe eines Objektes zeigen. Mit bekannter Größe meinen wir die Größe, die ein Objekt typischerweise hat.
Säuglinge begegnen tagtäglich Objekten mit unterschiedlichen Größen. Sie sind umgeben von Spielsachen, die kleiner, aber auch größer als typischerweise sind. So stellt ein Puppenhaus z.B. ein Miniaturmodell eines Hauses dar. Wenn wir als Erwachsene beispielsweise einen Apfel sehen, der so groß ist wie eine Wassermelone, dann sind wir überrascht. Babys würden sich aber vielleicht nicht über den ungewöhnlich großen Apfel wundern, denn sie müssen erst einmal lernen, wie groß verschiedene Dinge typischerweise sind.
In unserem Alltag sind wir jedoch nicht nur von realen Objekten, sondern auch von Abbildungen von Objekten umgeben. Auf Abbildungen kann die Größe von Objekten noch viel stärker von der bekannten Größe abweichen. So kann z.B. auf einer Bilderbuchseite das Bild einer Katze genauso groß sein wie das Bild eines Tigers. Bei Erwachsenen wissen wir bereits, dass sie sowohl bei realen Objekten als auch bei Abbildungen Wissen über die bekannte Größe zeigen. In diesem Projekt gehen wir nun der Frage nach, ab wann und unter welchen Umständen Babys Wissen über die bekannte Größe zeigen. Hierzu zeigen wir 7 bis 15 Monate alten Babys alltägliche Gegenstände wie Schnuller und Trinklernflaschen in ihrer bekannten Größe und in neuen, unbekannten Größen als reale Objekte oder als Fotos.
KooperationspartnerInnen:
Prof. Dr. Jody Culham, Brain and Mind Institute, Western University, London, ON, Kanada
Diese Studie wird durch das IRTG 1901 „The Brain in Action“ der DFG gefördert.
Beispiel für die verwendeten Objekte in den drei unterschiedlichen Größen: die Mini-, die bekannte und die Maxi-Größe (von vorne nach hinten)
Beispiel für den Ablauf des Experimentes: das Baby sieht die ein Foto der Trinklernflasche in Maxi- (links) und bekannter Größe (rechts)
Mentale Rotation und Handlungserfahrungen
Wenn wir ein gesehenes Objekt mental rotieren ist damit die Fähigkeit gemeint, dieses Objekt im Geiste zu drehen. Schon für Säuglinge ist eine solche Fähigkeit wichtig, damit sie verstehen können, dass die verschiedenen Ansichten eines bewegten Objekts trotzdem noch dasselbe Objekt repräsentieren. Die Fähigkeit zur mentalen Rotation bezeichnet somit eine räumliche Denkfähigkeit, die schon früh im Leben an Bedeutung gewinnt.
In unseren vergangenen Studien zur mentalen Rotation im Säuglingsalter haben wir uns angeschaut, ob und ab wann Säuglinge tatsächlich zu einer solchen mentalen Rotation in der Lage sind. Besondere hat uns dabei interessiert, ob es Faktoren gibt, die es den Säuglingen erleichtern, Objekte mental zu rotieren. Unsere bisherigen Ergebnisse konnten aufzeigen, dass sich motorische Handlungen, wie sich selbstinduziert fortbewegen zu können oder auch Objekte gut manuell explorieren zu können, förderlich auf die mentale Rotationsfähigkeit von Säuglingen auswirken.
In unserer aktuellen Studie wollen wir nun diesem förderlichen Einfluss von motorischen Handlungen auf die mentale Rotationsfähigkeit im Säuglingsalter näher auf den Grund gehen. Wir stellen uns die Frage, ob Säuglinge mit ausgereifteren motorischen Fertigkeiten womöglich besser darin sind, selbsterzeugte räumliche Informationen aus ihrer Umgebung wahrzunehmen und sie anschließend für räumliche Denkprozesse, wie die der mentalen Rotation, zu nutzen.
links: Beispiel für ein Rotationsobjekt, rechts: Die Babys dürfen diese Zylinder drehen und erhalten rotationsrelevante und -irrelevante Informationen
In einer weiteren Studie zur mentalen Rotation möchten wir herausfinden, ob die Art und Weise wie Säuglinge Objekte manuell explorieren einen Einfluss darauf hat, wie gut sie bereits mental rotieren können. Hier dürfen die Säuglinge das Objekt vor der Aufgabe zur mentalen Rotation auf bestimmte Art explorieren und kennenlernen (z.B. es drehen oder mit den Fingern die Oberfläche abfahren). In diesem Fall ist es für uns von Interesse, ob die Qualität, das heißt die Art der Exploration, bedeutsam dafür ist, Objekte aus unterschiedlichen Perspektiven wieder zu erkennen.
Diese Studie wird gefördert durch den SFB/TRR 135 der DFG.
Das Baby erkundet das Rotationsobjekt mit seinen Händen
Mentale Rotation und Fortbewegungstraining
Vorangegangene Studien untersuchten bereits den Zusammenhang des Krabbelns und der mentalen Rotationsfähigkeit bei 9 Monate alten Säuglingen. In diesen Studien zeigte sich, dass Säuglinge, die bereits längere Zeit krabbeln konnten, besser in mentalen Rotationsaufgaben abschnitten als gleichaltrige Säuglinge mit wenig bzw. keinen Krabbelerfahrungen. Ungeklärt ist jedoch bisher, welche Faktoren des Krabbelns die Fähigkeit zur mentalen Rotation beeinflussen. Aus diesem Grund wurden 7 Monate alte Säuglinge ohne jegliche Krabbelerfahrung in ihrer Fortbewegung trainiert. Eine Gruppe konnte sich mithilfe einer Lauflernhilfe selbstständig fortbewegen. Die andere Gruppe saß ebenfalls in einer Lauflernhilfe, wurde jedoch durch den Raum geschoben. Die Babys hatten somit die Möglichkeit, die gleichen visuellen Eindrücke zu erlangen, jedoch hatte nur eine Gruppe die Möglichkeit, auch selbstinduzierte Fortbewegungserfahrungen zu sammeln. Eine dritte Gruppe erhielt keinerlei Training und absolvierte nur die Aufgabe zur mentalen Rotation. Vor und nach der dreiwöchigen Trainingsphase wurde die mentale Rotationsfähigkeit der Säuglinge untersucht, um den Einfluss des Trainings auf diese zu erforschen.
Es zeigte sich, dass die Säuglinge, die sich während des Trainings selbstinduziert fortbewegen konnten, nach dem Trainingszeitraum eine bessere mentale Rotationsleistung zeigten als zuvor. Die Gruppe, die nur durch den Raum geschoben wurde, als auch die Gruppe, die keinerlei Training bekam, veränderten sich in ihrer mentalen Rotationsleistung jedoch nicht. Somit ist davon auszugehen, dass das Zusammenspiel visueller und motorischer Fortbewegungserfahrungen einen positiven Einfluss auf die mentale Rotationsleistung hat.
Diese Studie wird gefördert durch den SFB/TRR 135 der DFG.
Beispiel für die Drehung des Objekts in der mentalen Rotationsaufgabe
Beispiel für unseren Parcours
2D/3D Wahrnehmung
Im Rahmen des von der DFG geförderten internationalen Graduiertenkollegs „The Brain in Action“ möchten wir innerhalb des Projekts zur 2D/3D - Wahrnehmung untersuchen, ob Säuglinge verschiedener Altersstufen bereits in der Lage sind, den Unterschied zwischen einem realen Objekt (3D) und einer exakten Fotografie dieses Objektes (2D) zu erkennen.
Als Erwachsene bereitet uns diese Form der Unterscheidung keinerlei Probleme. Uns ist stets bewusst, dass eine zweidimensionale Abbildung eines Objektes dieses zwar repräsentiert, jedoch niemals real sein kann. So würden wir beispielsweise nicht versuchen, aus einer zweidimensional abgebildeten Kaffeetasse zu trinken. Doch ab wann ist die Unterscheidungsfähigkeit zwischen 2D und 3D bei Säuglingen zu erwarten? Aufbauend auf den Ergebnissen, die wir hierzu erhalten, wollen wir anschließend herausfinden, wie genau die Kinder die Fähigkeit, zwischen 2D und 3D zu unterscheiden, erwerben. Eine denkbare Möglichkeit wäre, dass sie „ganz einfach“ angeboren ist und sich somit irgendwann von selbst entwickelt. Es wäre allerdings ebenfalls vorstellbar, dass wir durch Erfahrung erlernen, zwischen realen Objekten und deren zweidimensionalen Abbildungen zu unterscheiden. So könnten erfolgreiche Interaktionsversuche mit realen Objekten, jedoch fehlschlagende Interaktionsversuche mit zweidimensionalen Abbildungen dazu führen, dass wir letztendlich lernen, zwischen 2D und 3D zu unterscheiden.
Kooperationspartnerinnen:
Prof. Dr. Jody C. Culham, Universität Western Ontario, London, Kanada
Dr. Jacqueline C. Snow, Universität Western Ontario, London, Kanada
Fußfehlstellungs-Studie
Im Rahmen dieses Projektes interessieren wir uns dafür, wie sich Kinder mit einer angeborenen Fußfehlstellung (Klumpfuß) im Vergleich zu gesunden Kindern entwickeln. Dabei interessieren uns unterschiedliche Aspekte der kindlichen Entwicklung. Hierzu zählen die grob- und feinmotorische sowie die sprachliche und räumlich-kognitive Entwicklung betroffener Kinder bis zum 4. Lebensjahr. Ebenso zentral sind Fragen des allgemeinen Befindens der Kinder hinsichtlich der sozial-emotionalen Entwicklung. Darüber hinaus soll erfasst werden, wie die Eltern mit der besonderen Herausforderung der Erkrankung ihres Kindes umgehen.
KooperationspartnerInnen:
Dr. med. Christian-Dominik Peterlein, Mühlenkreiskliniken Bad Oeynhausen
Dr. med. Ute Brückner, Klinik für Kinderchirurgie und -urologie Klinikum Bremen-Mitte
MoViE – Motorische und visuelle Entwicklung im Säuglings- und Kindesalter
Im MoViE-Projekt beschäftigen wir uns mit der Entwicklung von Kindern mit angeborenem Innenschielen/ Esotropie im Vergleich zu augengesunden Kindern. Dabei interessieren uns verschiedene Bereiche, wie die fein- und grobmotorische sowie räumlich-kognitive Entwicklung, die Entwicklung von Wahrnehmungsfähigkeiten, die sprachliche Entwicklung und die kindliche Entwicklung im sozialen und familiären Bereich. Ein besonderer Schwerpunkt unserer Studie liegt des Weiteren auf der Erfassung von Veränderungen aufgrund einer korrigierenden Schiel-Operation. In diesem Fall untersuchen wir die Kinder vor der Operation und ca. 12-15 Monate danach.
KooperationspartnerInnen:
Prof. Dr. Birgit Lorenz, Augenklinik der Universitätsklinik Gießen
Musik und Kognition
Macht Musizieren schlau?
Genau das untersuchen wir in unseren aktuellen Projekten.
Fördert Musikunterricht die Intelligenz von Grundschulkindern?
Einige Studien liefern Hinweise darauf, dass Kinder, die Musikunterricht nehmen, bessere Leistungen in Intelligenztests erzielen als Kinder, die keinen Musikunterricht nehmen. In diesem Zusammenhang ist aber noch unklar, ob klügere Kinder eher dazu neigen, ein Instrument zu lernen oder ob der Musikunterricht die kognitive Leistungsfähigkeit tatsächlich beeinflusst. Bislang gibt es nur sehr wenige methodisch hochwertige Studien, die darauf hindeuten, dass Musikunterricht eine Leistungssteigerung in einem Intelligenztest tatsächlich verursachen könnte. In einer aktuellen Studie möchten wir daher untersuchen, ob Instrumentalunterricht die Intelligenz von Grundschulkindern fördern kann und ob vergleichbare Freizeitaktivitäten, wie zum Beispiel zeichnen, einen ähnlichen Einfluss auf die Intelligenz von Kindern ausüben können.
Was vermittelt den Zusammenhang von Musikunterricht und Intelligenz?
Einige Studien konnten einen positiven Zusammenhang von Musikunterricht und Intelligenz belegen. Unser Ziel ist es, diesen Zusammenhang genauer zu erforschen. Wir konnten bereits zeigen, dass beispielsweise die sogenannten exekutiven Funktionen*, (z.B. Planen, selektive Aufmerksamkeit, Inhibition und kognitive Flexibilität) einen Teil dieses Zusammenhangs erklären könnten. In unseren aktuellen Projekten untersuchen wir den Zusammenhang zwischen Musikunterricht, exekutiven Funktionen und Intelligenz in verschiedenen Altersgruppen. Außerdem interessieren wir uns dafür, ob es neben den exekutiven Funktionen auch weitere vermittelnde Variablen gibt.
Fördert Instrumentalunterricht die exekutiven Funktionen im Kindesalter?
Bisherige Studien konnten Zusammenhänge zwischen Musikunterricht und verschiedenen exekutiven Funktionen, wie selektive Aufmerksamkeit, Arbeitsgedächtnis, Impulskontrolle oder kognitiver Flexibilität aufzeigen. Allerdings fehlt es noch an Studien, die belegen, dass Musikunterricht tatsächlich einen positiven Einfluss auf exekutive Funktionen hat. Aktuelle Forschungsarbeiten unserer Abteilung deuten darauf hin, dass Musizieren im Kindesalter exekutive Funktionen fördern kann. Darauf aufbauend interessieren wir uns nun insbesondere dafür, ob verschiedene musikalische Aktivitäten wie Singen, Tanzen oder Rhythmustraining die exekutiven Funktionen unterschiedlich beeinflussen. Erste Ergebnisse unserer Abteilung zeigten bereits, dass ein Rhythmustraining im Vergleich zu Sing- und Intonationstraining oder Sporttraining die motorische Impulskontrolle bei Vorschulkindern fördert. In nachfolgenden Forschungsarbeiten wollen wir diesen Hinweisen nun genauer auf die Spur kommen.
*Exekutive Funktionen sind allgemeine kognitive Fähigkeiten, die wir benötigen, um unsere Aufmerksamkeit steuern zu können und uns zu konzentrieren. Sie ermöglichen uns zielgerichtetes Denken und Handeln.
KooperationspartnerInnen:
Dr. Franziska Degé, Max-Plack-Institut für Empirische Ästhetik, Frankfurt am Main
Dieses Projekt wird durch die DFG gefördert.