Was Hänschen nicht lernt, ... Gedächtnis und Lernen – Entwicklungsmöglichkeiten bis ins hohe Alter? Prof. em. Dr. Walter J. Perrig Allgemeine Psychologie und Neuropsychologie Universität Bern Übersicht (1) Veränderungen beim Älterwerden (2) Verschiedene Lern- und Gedächtnisfunktionen Ein explizites Gedächtnis, das vergisst und altert Ein implizites Gedächtnis, das nicht vergisst und nicht altert (1) Gedächtnis trainieren: Aktivieren Strategietraining Funktionstraining 2 1. Veränderungen Geht im Alter alles den Bach runter? Geistige Leistungen Altern ist ein lebenslanger, biologisch begründeter Prozess, der in seiner Konsequenz zum Abbau köperlicher und geistiger Fähigkeiten und Fertigkeiten des Menschen führt. 3 1. Veränderungen Geht im Alter alles den Bach runter? Gehirnalterung 4 1. Veränderungen Bestimmte geistige Fähigkeiten bleiben gut erhalten Unterschiedliche Verläufe je nach Anforderung 5 1. Veränderungen Veränderungen der geistigen Leistungen bei 65-100Jährigen Die gute Nachricht: Nicht alles wird mit dem Alter schlechter 1 Wortschatz Priming Reaktionszeit Arbeitsgedächtnis Wiedererkennen Freie Erinnerung 0.5 0 -0.5 Wissen und automatisches Erfahrungsgedächtnis Implizites Lernen/Gedächtnis -1 -1.5 -2 Erinnerung und Arbeitsgedächtnis Explizites Lernen/Gedächtnis -2.5 -3 6 13-15 20-30 64-69 70-74 75-79 80-84 85> (N=20) (N=117) (N=121) (N=68) (N=97) Perrig-Chiello, (N=37) P., Stähelin, H.B. & Perrig, W.J. (1999) 6 1. Veränderungen Man beachte die grossen Unterschiede im Alter Der 94jährige Physikprofessor, der immer noch in den besten wissenschaftlichen Zeitschriften publiziert Der 85jährige pensionierte Professor, der bei sonst guter Gesundheit immer wieder nach Namen und Begriffen suchen muss Der 80jährige pensionierte Beamte, der bei guter körperlicher Gesundheit an Demenz erkrankt ist und sein Gedächtnis und seine Sprache verliert 7 Geistiges AlternEine heterogene Angelegenheit (Ergebnisse Berliner Studie, Baltes et al. 2010) 8 Warum diese Unterschiede? Eine Frage individueller, sozialer und kontextueller Bedingungen Lebenserwartung und Gesundheit werden bestimmt durch: • Genetische Prädisposition rund 25% • Gesundheitsrelevante Faktoren in den ersten Lebensjahren rund 10% • Bildung, Geschlecht, Lebensstil, soziale und finanzielle Lage rund 65% Vaupel, 2005; Doblhammer-Reiter, 2007; Max_Planck-Institut- Rostock 9 1. Veränderungen Welche Faktoren gegen den Abbau Die guten Ratschläge Wie lernt nun unser Gehirn am besten? - Mit allen Sinnen (Butler et al., 2011; Shams & Seitz, 2008) - In der Interaktion mit Menschen - mit der Umwelt und positiven Emotionen (Fietta, 2011) - Und vor allem… durch wiederholte Übung (Beck, 2016). Prioritätenliste • Motorische Fähigkeiten • Künstlerische Fähigkeiten • Freude an der Tä:gkeit haben • Krea:v sein • Unabhängig sein • Ak:v sein • Den Moment leben (Achtsamkeit) • Teil einer Gruppe sein • Musik • Poli:k • Beziehungen zu Freunden oder zu Familie • Religiöse Werte • Sinn für Humor Nach Cohen et al., 2009 10 Die Vorteile geistiger und körperlicher Aktivität Ø Bildung, Hobbies bzw. Freizeitaktivitäten tragen zu erhöhter Reservekapazität bei und verzögern den Demenzbeginn (Stern, Lancet, 2012). Ø Ein „reiches“ soziales Netz trägt zu einem geringeren Demenzrisiko bei (Fratiglioni et al., Lancet, 2010) Ø Geistige, körperliche und psychosoziale Komponenten verringern per se in vergleichbarer Weise das Demenzrisiko. Eine Kombination kann sogar das Risiko halbieren. (Karp et al. 2006). 11 1. Veränderungen • ¡ Geistig aktiv sein und Kreuzworträtsel lösen – reicht das? Viel geistige Stimulation Wenig geistige Stimulation und ¤ Viel Kreuzworträtsel lösen ... Δ Wenig Kreuzworträtsel lösen Wortschatz Wissen Räumliches Ged. Problemlösen Wortpaare lernen Problemlösen sind noch keine Garantie gegen altersbedingten Abbau Salthouse (2006) 12 1. Veränderungen Aber: Mentales Training zeigt Langzeitwirkung bei Alltagstätigkeiten 14 Stunden mentales Training reduziert den Altersabbau bei 75Jährigen nach 5 Jahren 3 Trainingsgruppen - Behaltensstrategie - Logisches Schliessen - Wahrnehmungstraining Kontrollgruppe ohne Training Willis et al. (2016) 13 1. Veränderungen Die Neuroplastizität des Gehirns und Lernfähigkeit bleibt erhalten 100 Stunden mentales Training verändern das Gehirn bei 65-80 Jährigen wie bei Jungen (Dichte und die Ausrichtung der Verbindungsfasern im Corpus Callosum ) Die Älteren lernen nur etwas langsamer Lövden et al. (2010) 14 Lebenslanges Lernen ist möglich – und notwendig! Ø Man ist ein ganzes Leben lang lernfähig: Ø Das Gehirn ist ein ganzes Leben lang „plastisch“. Neuronale Verbindungsmuster werden über das ganze Leben geformt. Ø Lebenslanges Lernen ist wichtig: Ø Wissensinhalte und Technologie veralten schnell. Ø Möglichkeiten sind besser denn je: Ø Demokratisierung des Wissens: Wissen ist allen und überall zugänglich (Internet) 15 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen (1) Veränderungen beim Älterwerden (2) Verschiedene Lern- und Gedächtnisfunktionen Ein explizites Gedächtnis, das vergisst und altert Ein implizites Gedächtnis, das nicht vergisst und nicht altert (1) Gedächtnis trainieren: Aktivieren Strategietraining Funktionstraining 16 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen Erleben, wie unser Gedächtnis funktioniert Del Prete (1984); Simons (1999) 17 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen Das Implizite Gedächtnis vergisst nicht! Unbewusste Erfahrungsnutzung Gezeigte, eingebettete, nicht erkannte und nicht erinnerte Bilder werden später schneller erkannt als nicht gezeigte rechen krumm Level of Recogni2on brand bra ---7.50 7.25 7.00 6.75 6.50 6.25 Old Object New Object Priming (Bahnung): ist die erfahrungsbedingte Leistungsverbesserung ohne Erinnerungsbewusstsein, und funktioniert bei Jung und Alt gleich Hofer & Perrig (1990); Perrig & Eckstein (2005); Eckstein et al. (in Vorb.) 18 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen Implizites Gedächtnis ist auch Grundlage der Intuition (funktioniert bis ins hohe Alter) „Blosser Erfahrungs“-Effekt „Mere exposure“-Effekt Treffer Zufall 70 Treffer (Prozent) 60 50 40 30 20 10 0 Wiedererkennen !Gefallen Heller Dunkler Einschätzaufgabe Wiederholte Items werden schneller verarbeitet, geringere mentale Belastung -> sind darum vertrauter und werden bevorzugt und erlauben so intuitive Entscheide Yoshimoto et al. (2014) // Kunst-Wilson & Zajonc (1980); Reber (2001); Winkielman &Cacioppo (2001 19 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen Gedächtnis mit und ohne Erinnerung im Alltag Episode von Claparède Meine Episode Im Verhalten zeigt sich (Implizites, Priming), was man nicht erinnert (explizites Gedächtnis Claparède (1911); Perrig (pers. Mitteilung) 20 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen Implizites prozedurale Gedächtnis und Konditionierung Fertigkeiten: Bis ins hohe Alter erlernbar und gegen Vergessen sehr resistent Angeborene Reiz-Reaktions-Muster (Instinkte) Starke Reize – heftige negative Emotionen; Behavioral Inhibition System (BIS), Flight/Fight Vermeidung (Evolutionsbedingt) 21 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen Das explizite Gedächtnis vergisst ! Was wir wissen und erinnern Semantisches Gedächtnis Episodisches Gedächtnis Vernetztes Begriffs- und Faktenwissen Persönliches Erlebniswissen Taj Mahal Indien Agra Eiffel-Turm Frankreich Paris Satz des Pythagoras 22 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen Normale Erinnerungsfähigkeit ist fehlerbehaftet Erinnerungen sind nicht gespeicherte Kopien des Sinnes-Inputs, sondern das Ergebnis meines Erlebens, Erkennens und Denkens Erinnern ist im Normalfall ... • ungenau, rekonstruktiv und nicht reproduktiv • bewahrt allgemeine Eindrücke • Einzelheiten gehen vergessen • Erfahrungen werden vermischt, angereichert oder kreiert • Aber: emotionale, oder gar traumatische Erinnerungen sind resistent gegen Vergessen 23 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen Beispiel: Die Veränderbarkeit der Erinnerungen Erinnerungen werden von Wissen (Schema, Konzept) beeinflusst. Aus: Bartlett, F. C. (1932/95) 24 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren (1) Veränderungen beim Älterwerden (2) Verschiedene Lern- und Gedächtnisfunktionen Ein explizites Gedächtnis, das vergisst und altert Ein implizites Gedächtnis, das nicht vergisst und nicht altert (1) Das explizite Gedächtnis trainieren: Aktivieren Strategietraining Funktionstraining 25 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Wo setzen Lern-­‐ und Gedächtnisübungen an? Enkodieren Wahrnehmen Speichern/ Konsolidieren Abrufen 26 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Das Arbeitsgedächtnis erleben Auf einem Grundstück stehen 6 Tannen, 2 Birken, 3 Lärchen und 2 Apfelbäume Wieviele Nadelbäume sind es? Farbe der Wörter schnell benennen: 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Die Methoden zur Verbesserung geistiger Leistungen (Gehirnjogging) 1. Interesse und Motivation anregen Tun, was man gerne macht 2. Aktivierungsaufgaben Geistig aktiv sein, Rätselaufgaben, körperliche Fitness, Alltagstätigkeiten 3. Mit Strategien Kapazitätsgrenzen des AG aushebeln Mnemotechnik, Lern- und Abrufstrategien 4. Training basaler Gehirnfunktionen Verbesserung der Gehirnfunktion selbst -> Transfer Mit Training des Arbeitsgedächtnisses neuronale Effizienz verbessern 5. Neuro-Stimulation 28 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Aktivieren, Anregen und Motivieren Ø Mit Sinnesanreizen und geistiger Arbeit Wissen vermehren, kombinieren und den Gebrauch der Erfahrung im expliziten Gedächtnis erleichtern Ø Erfahrungsanreize bieten Ø Wahrnehmung anregen, üben Ø Kreuzwort-Rätsel lösen Ø Logische Denkübungen Ø Musik Ø Hörbücher Ø Anwenden, Wiederholen 29 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Aktivierung: Beispiele 30 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Training ist mehr als „aktiv sein“ Fähigkeiten und Fertigkeiten entwickeln sich unter normaler Anregung von selbst Nach Gehirnschädigung, Entwicklungsstörungen, Alterungsprozessen oder bei Expertenanspruch braucht es zusätzliche Stimulation, Übung und Training 31 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Was ist das Spezielle am Training? 1. Training ist zielgerichtet und willentlich und 2. erforder Belastung jenseits der Komfortzone Ericsson (2006) 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Der Erfolgskreislauf in der Lern- und Expertise-Entwicklung Erhöhte Geläufigkeit (Eignung) Was leicht fällt, gefällt! Motiviert Wiederholung (Training) Erhöht Gefallen (Neigung) Kognitive und motivationale Faktoren sind in denselben Gehirnfunktionen angelegt und laufen in dieselbe Richtung. 33 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Mit Strategie- und Funktionstraining geistige Leistungen verbessern Strategietraining - übt Techniken zum Lernen und Abrufen von Information und entlastet damit z.B. die Kapazitätsgrenzen des Arbeitsgedächtnisses (Entlastungstraining). -> Man wird nur in der Aufgabe besser, die man trainiert! Funktionstraining - richtet sich auf die Gehirnfunktionen des Gehirns selbst und belastet beispielsweise die Prozesse des Arbeitsgedächtnisses um die Kapazitätsgrenzen zu erweitern und die Funktion selbst zu verbessern (Belastungstraining). -> Die Leistungsfähigkeit steigert sich allgemein und man wird auch besser in Aufgaben, die man nicht trainiert! 34 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Mit Strategietraining könne wir alle zu einem Supergedächtnis kommen ... 31‘811 Zahlen, nach der Kommastelle der Zahl Pi merken, Rajan Mahadevan, 1981 ... oder 80 Zahlen in der Richtigen Reihenfolge wiederholen? Ericsson and Lehmann, 1996 Shanks, D. (1999). Science Spectra 35 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Das Geheimnis hinter der Leistung - Verwendung einer Lernstrategie - Einbau der Zahlen in ein semantisches Netz (Laufzeiten) - Mit Training 3 Zahlen pro Sekunde 36 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Beispiel: Gedächtnisstrategie (Mnemotechnik) 37 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Merken Sie sich die Wortliste in der richtigen Reihenfolge 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tomaten Schnürsenkel Senf Rotweingläser Käse Servietten Pizza Mineralwasser Leber Zigaretten 38 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Assoziationen bilden Verknüpfung mit 100% Erfolg 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Pfahl Lichtschalter Barhocker Auto Hand Würfel Zwerge Achterbahn Katze mit 9 Leben Gebote 39 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Verknüpfung mit 100% Erfolg 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tomaten Schnürsenkel Senf Rotweingläser Käse Servietten Pizza Mineralwasser Leber Zigaretten 40 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Das Geheimnis des Erfolgs beim strategischen Lernen und Behalten 1. Klare Wissensbasis als Abrufplan etablieren (Reihenfolge-MerkKnoten im Gehirn) 2. Neue Information mit den Merkknoten bedeutungsvoll verknüpfen (Einkaufsliste) 3. Neue Information mittels Abrufplan (Merkknoten) abrufen 4. Wiederholen und üben (mit Pausen) und wiederholen und üben und wiederholen und üben... Strategien und Mnemotechniken ... 1. erlauben den Aufbau von Wissen und Fertigkeiten. 2. Aber: Verbessern die basale Erinnerungsfunktion nicht. 41 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Mit Gehirn-Funktionstraining zu allgemein verbesserten mentalen Leistungen? Zum Beispiel das Arbeitsgedächtnis! Wofür es gut ist: Ø den Wortschatz (Daneman & Green, 1986) Ø das Sprachverständnis (Nation, Adams, Bowyer-Crane, & Snowling, 1999; Seigneuric, Ehrlich, Oakhill, & Yuill, 2000) Ø die Lesekompetenz (de Jong, 1998; Gathercole, Brown, & Pickering, 2003; Swanson, 1994) Ø den Fremdsprachenerwerb (Atkins & Baddeley, 1998; Miyake & Freidman, 1998;Robinson, 1995, 2002, 2005) Ø Mathematische Fähigkeiten (Alloway et al., 2005; Bull & Scerif, 2001; Gathercole, 1999; Mayringer & Wimmer, 2000; McLean & Hitch, 1999) Ø Problemlösefähigkeit und Intelligenzleistungen (Jaeggi, Buschkühl, Jonides & Perrig, 2008) Ø Tätigkeiten im Alltag 42 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Beispiel: Arbeitsgedächtnis-Training verbessert Intelligenzleistungen Trainingsaufgabe Verbessert Intelligenzaufgabe, Universität Bern Synapso – Fachstelle für Lernen und Gedächtnis Gesellschaftsstrasse 49 3012 Bern eMail: [email protected] Tel: 031 631 49 57 Jäggi, Buschkühl, Jonides & Perrig (2008) 43 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Verschiedene Gehirnfunktions-Trainings verbessern ... Arbeitsgedächtnistraining (Tier-Aufgabe) Semantisches Gedächtnis Wortbild-Konzept-Training ... Rechtschreibung Visuell autitive Sequenzierung ... Mathematik ... Leseleistung Buschkuehl et al. (2008); Törmänen (2010); Margelisch (2015) 44 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Merkmale des Gehirn-Funktionstrainings 1. Strategiebildung muss verhindert werden 2. Die Aufgaben müssen sich an das individuelle Leistungsvermögen anpassen 3. Es muss an der Leistungsgrenze trainiert werden 4. Massive Wiederholung der Aufgaben- und Stimulus-Darbietung 45 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Fazit: AG-Training verbessert Kognition und/oder Selbstkontrolle http://www.apn.psy.unibe.ch Unsere Befunde bestätigen vielversprechende Studien Ø Beim Problemösen von Studierenden (Jaeggi et al., 2008) Ø Beim Gedächtnis älterer Menschen (Buschkuel et al., 2010) Ø Bei Schulleistung von Kindern (Loosli et. al., 2011) Ø Persönlichkeitsvariablen spielen eine wichtige Rolle (Studer et. al., 2012) 46 1. Veränderungen 2. Lern-­‐ & Gedächtnis Funk:onen 3. Gedächtnis trainieren Zusammenfassung Ø Arbeitsgedächtnis und explizites Gedächtnis (Erinnerung) nehmen mit zunehmendem Alter ab Ø Lernen und Wissen bleiben bis ins hohe Alter erhalten Ø Die Neuroplastizität des Gehirns bleibt erhalten und ermöglicht Lernen bis ans Lebensende Ø Man kann geistige Leistungen bis ins hohe Alter verbessern v Mit Strategietraining Engpässe des bewussten Lernens überwinden v Mit Gehirnfunktionstraining geistige Leistungen allgemein verbessern Ø Im Vergleich zu Aktivierungsübungen verlangen Trainings klare Ziele und intensives Üben 47 Fertig ! Und bleiben Sie aktiv ! 48