Untersuchung des Einflusses von Aufmerksamkeit und kognitiver Kontrolle auf Vorhersagefehler bei Kindern und Adoleszente mithilfe auditiver Reizauslassung

• Antragsteller: Dr. Tjerk Dercksen
• Fachliche Zuordnung: Allgemeine, Kognitive und Mathematische Psychologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 548298273

Es wird angenommen, dass Wahrnehmung durch den Vergleich sensorischer Vorhersagen mit dem tatsächlichen Input entsteht, wobei falsche Vorhersagen zu Vorhersagefehlern führen. Diese Fehler dienen vermutlich als kritische Signale, die das Lernen und die Entwicklung formen. Dennoch ist wenig über den Einfluss sich noch entwickelnder kognitiver Funktionen auf Vorhersageprozesse im Gehirn bekannt. Im Grundschul- und Jugendalter entwickeln sich wichtige top-down-Funktionen, die Vorhersageprozesse beeinflussen können. Das Projekt untersucht die Auswirkungen von zwei solcher Funktionen–Aufmerksamkeit und kognitive Kontrolle–auf Vorhersagefehler während der Entwicklung. Unerwartete Reize können Vorhersagefehler im Gehirn evozieren. Die Erforschung dieser Fehler mit unerwarteten Reizen ist jedoch herausfordernd aufgrund von Störfaktoren der Bottom-up-Reizverarbeitung. Um dieses Problem zu umgehen, werden Handlungen mit Reizen verknüpft, wobei ein vorhergesagter Reiz gelegentlich ausbleibt. Spezifisch werden Tastendrücke mit Geräuschen gekoppelt, während mittels EEG die Gehirnaktivität gemessen wird. Aktuellen Studien zufolge löst das Ausbleiben vorhergesagter Geräusche eine Abfolge von Reaktionen im Gehirn aus, die verschiedene Ebenen der Verarbeitung von Vorhersagefehlern widerspiegeln. Die erste Studie untersucht die Auswirkungen von Aufmerksamkeit auf die Verarbeitung von Vorhersagefehlern bei Grundschulkindern (8–9 J.), Jugendlichen (11–12 J.) und Erwachsenen. Obwohl die Bedeutung der Aufmerksamkeit für das Lernen bekannt ist, ist die spezifische Interaktion mit Vorhersagefehlern auf neuronaler Ebene bei Kindern und Jugendlichen noch wenig erforscht. Durch die Analyse der Auswirkungen von fokussierter Aufmerksamkeit auf Auslassungsreaktionen isoliert das Projekt den Einfluss der Aufmerksamkeit auf verschiedenen Ebenen der Vorhersagefehlerverarbeitung im Gehirn. Die zweite Studie erforscht den Einfluss kognitiver Kontrolle auf Vorhersagefehler bei Grundschulkindern (7–8 J.), Jugendlichen (11– 12 J.) und Erwachsenen. Im Grundschulalter und in der Adoleszenz sind einige kognitive Kontrollfunktionen noch nicht ausgereift, was u.a. auf die Entwicklung frontaler Hirnregionen zurückgeführt wird. Ebenfalls mithilfe von Auslassungsreaktionen werden Auswirkungen von Umschalten und Hemmung als kognitive Kontrollfunktionen auf Vorhersagefehler untersucht. Abschließend ist die Erstellung eines Literaturüberblicks über die Rolle des Vorhersagefehlers während der Entwicklung geplant. In diesem sich schnell entwickelnden Themenfeld kann ein Review über die verschiedenen relevanten Forschungsstränge zukünftige Studien unterstützen und wesentliche Lücken in unserem Verständnis identifizieren. Die im Rahmen dieses Projekts gewonnenen Erkenntnisse verbessern nicht nur unser Verständnis der neuronalen Verarbeitungswege der Vorhersage und ihrer Entwicklung, sondern sind auch für Lern- und Bildungsprozesse sowie das Verständnis verschiedener psychischer Störungen relevant.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen