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Das Arbeitsgedächtnis, ein kapazitätsbegrenztes kognitives System zur kurzfristigen Speicherung und Manipulation aktuell relevanter Information (Baddeley, 1986, 2000, 2003), stellt eine zentrale Determinante schulischen Erfolgs dar. Lernschwächen und -störungen im Lesen, Schreiben und Rechnen sind mit Defiziten im Arbeitsgedächtnis assoziiert. Daher besteht ein großer Bedarf an standardisierten Instrumenten zur Arbeitsgedächtnismessung. Im deutschen Sprachraum lagen dazu bislang lediglich Einzeltestverfahren vor, die mit einem hohen Kosten- und Zeitaufwand verbunden sind. Vor diesem Hintergrund wurde im Rahmen der vorliegenden Dissertation eine gruppentestgeeignete Applikation für Tablet-PCs konzipiert, die eine ökonomische Arbeitsgedächtniserfassung bei Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen ermöglicht – die Eichstätter Messung des Arbeitsgedächtnisses (EI-MAG; Oesterlen, Gade & Seitz-Stein, 2016). In vier Studien wurde die Applikation validiert und untersucht. Studie I diente der Prüfung der testpsychologischen Güte einer Vorversion von EI-MAG. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass Tablet-Aufgaben bereits ab dem Grundschulalter selbstgesteuert durchführbar sind. Es fanden sich gute interne Konsistenzen, zufriedenstellende Retest-Reliabilitäten und Hinweise auf inhaltliche und konkurrente Validität der Aufgaben. In Studie II wurden die phonologischen Spannen in EI-MAG aufgrund ihres besonderen visuomotorischen Antwortformats in zwei Experimenten näher untersucht. Im direkten Vergleich mit dem klassischen verbalen Antwortformat zeigten sich altersbedingte Effekte: Grundschulkinder erzielten unter visuomotorischem Antwortformat niedrigere Werte als unter verbalem Antwortformat, während Erwachsene keine Leistungsunterschiede zeigten. Daran anknüpfend konnte in Studie III gezeigt werden, dass Rekodier- und visuelle Suchfähigkeiten für die gefundenen Antwortformateffekte mit verantwortlich sind. In Studie IV wurden schließlich Effekte des Untersuchungssettings (Einzel- vs. Gruppensetting) bei der tabletgestützten Arbeitsgedächtnismessung geprüft. Die Ergebnisse zeigen unabhängig von Altersgruppe und Arbeitsgedächtnisaufgabe keine Settingeffekte. Insgesamt liegt mit EI-MAG erstmals für den deutschen Sprachraum ein umfassendes standardisiertes Arbeitsgedächtnis-Instrument vor, das flexibel und ökonomisch über einen breiten Altersbereich einsetzbar ist. Die vorliegenden Studien weisen auf die psychometrische Qualität von EI-MAG hin. Die Befunde zeigen aber auch, dass die Anpassungen (z.B. im Antwortformat phonologischer Spannen), die für eine tabletgestützte Messung notwendig wurden, in ihren altersspezifischen Auswirkungen auf die erfasste Arbeitsgedächtnisleistung nicht vernachlässigt werden sollten.
In drei Experimenten wird die Sensitivität von Prozessen des Lesens und Textverstehens gegenüber Beeinträchtigungen durch verschiedene sprachliche und nicht-sprachliche Hintergrundschalle geprüft. Die Untersuchungen gründen auf der im Rahmen der Arbeitsgedächtnisforschung belegten Störwirkung von Hintergrundschallen. Das kurzzeitige Erinnern von Sequenzen sowohl visuell als auch auditiv präsentierter Stimuli wird durch die Darbietung von Schallen mit deutlicher temporal-spektraler Variabilität (Changing State) im Vergleich zur Aufgabenbearbeitung in ruhiger Umgebung gestört, obwohl die Probanden dazu angehalten sind, den für die Erinnerungsaufgabe irrelevanten Hintergrundschall nicht zu beachten. Dieses zuverlässig nachweisbare Phänomen ist unter der Bezeichnung Irrelevant Sound Effect bekannt. Unklar ist bislang allerdings, ob dieser Effekt auch auf andere Aufgabenstellungen übertragbar ist. Auf Grundlage eines arbeitsgedächtnisbasierten Erklärungsansatzes für das Zustandekommen des Irrelevant Sound Effect (Working Memory Model) und eines Modells zum Lesen und Textverstehen (Construction Integration Model) wird ein Zusammenhang zwischen Leistungen des Arbeitsgedächtnisses und dem Lesen und Verstehen von Texten hergestellt. Darauf aufbauend wird angenommen, dass sich Beeinträchtigungen durch die Darbietung von Hintergrundschallen mit deutlicher temporal-spektraler Variabilität auch beim Lesen und Textverstehen einstellen. Aufgrund der wesentlichen Bedeutung inhaltlicher Verarbeitungsvorgänge beim Lesen und Verstehen von Texten wird semantisch bedeutungsvollem – weil verständlichem – muttersprachlichem Hintergrundsprechen im Gegensatz zu fremdsprachlichem Hintergrundsprechen und einem Straßenverkehrsgeräusch eine besondere Störwirkung zugeschrieben. Allerdings wird von letzteren, aufgrund ihrer temporal-spektralen Variabilität, im Vergleich zu Ruhe ebenfalls eine Beeinträchtigung erwartet. Im ersten Experiment (n1=n2=n3=n4=20) zeigt sich eine Störung von Speicher- und Verarbeitungsvorgängen beim Lesen und Textverstehen ausschließlich durch semantisch bedeutungsvolles Hintergrundsprechen. Diese spiegelt sich in einem Anstieg der Fehlerraten bei der Endwortreproduktion und Inhaltsbeurteilung eines Lesespannentests wider. Bei der Verifikation unterschiedlicher Satzkonstruktionen ergibt sich im zweiten Experiment (n1=n2=n3=n4=24) ebenfalls eine Beeinträchtigung durch semantisch bedeutungsvolles Hintergrundsprechen, die sich besonders in einem Anstieg der Fehlerraten bei der Bearbeitung ambiguer Satzkonstruktionen manifestiert. Des Weiteren führt die Darbietung des muttersprachlichen Hintergrundsprechens zu einer Beschleunigung der Aufgabenbearbeitung. Im dritten Experiment (n1=n2=n3=n4=24) bearbeiten die Probanden eine mehrteilige Aufgabenstellung. Dabei werden die Korrektur eines Textes, das Wiedererkennen von Sätzen aus dem Text und die Beantwortung von inhaltlichen Fragen zum Text verlangt. Wiederum stellen sich Störwirkungen ausschließlich unter Darbietung von semantisch bedeutungsvollem Hintergrundsprechen ein. Diese schlagen sich in einem tendenziellen Anstieg übersehener grammatikalischer Fehler, einer niedrigeren Punktzahl bei der Beantwortung von Textfragen sowie in einer Veränderung des Urteilsverhaltens im Wiedererkennungstest nieder. Beeinträchtigungen durch die Präsentation von muttersprachlichem Hintergrundsprechen im Vergleich zu Ruhe lassen sich demnach in verschiedenen Aufgabenstellungen zum Lesen und Textverstehen aufzeigen. Diese Störwirkung von semantisch bedeutungsvollem Hintergrundsprechen ist vom Irrelevant Sound Effect abzugrenzen, da der semantische Gehalt von Hintergrundschallen für dessen Zustandekommen nachgewiesenermaßen nicht relevant ist. Im Rahmen des Irrelevant Sound Effect wären außerdem auch negative Auswirkungen durch fremdsprachliches Hintergrundsprechen und das Straßenverkehrsgeräusch zu erwarten, die sich jedoch im Rahmen der vorliegenden Untersuchung nicht nachweisen lassen. Die Besonderheit des semantisch bedeutungsvollen Hintergrundsprechens spiegelt sich auch in den subjektiven Urteilen der Probanden zur Wahrnehmung der Situation während der Aufgabenbearbeitung wider. Demnach wird die Bearbeitung der Testaufgaben bei Präsentation des semantisch bedeutungsvollen Hintergrundsprechens als schwieriger erlebt. Mit zunehmender Versuchsdauer zeigt sich unter Darbietung des semantisch bedeutungsvollen Hintergrundsprechens im Vergleich zu Ruhe auch ein deutlicher Anstieg der von den Probanden berichteten Beanspruchung. In Bezug auf die empfundene Ermüdung werden auch negative Auswirkungen durch das fremdsprachliche Hintergrundsprechen und das Straßenverkehrsgeräusch beschrieben. Die geschilderten Untersuchungsergebnisse werden im Rahmen der vorliegenden Arbeit bezüglich ihrer theoretischen Bedeutung und ferner im Hinblick auf anwendungsbezogene Implikationen diskutiert.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit besteht in der Untersuchung sich entwickelnder zentral-exekutiver Arbeitsgedächtnisprozesse bei Vor- und Grundschulkindern. Dazu wurden fünf Experimente mittels der Random Generation Aufgabe durchgeführt: Hierbei müssen Versuchspersonen Zufallsreihen auf der Grundlage eines vorgegebenen Itempools, z.B. Zahlen oder Tasten eines Keyboards, bilden. In Experiment 1 wurde der Einfluss unterschiedlicher Ausgabemodalitäten (sprachgestützt und motorisch) und der expliziten Begrenzung des Ereignisraumes (geschlossen vs. offen) auf die Randomisierungsleistung von 5-jährigen, 9-jährigen und Erwachsenen untersucht. Neben einem generellen Alterseffekt zeigten sich für die 5-jährigen sowohl in der motorischen als auch verbalen Modalität Schwierigkeiten mit den weniger bekannten Ereignisräumen. Demgegenüber ergab sich innerhalb der 9-jährigen und Erwachsenen ein genereller, wenngleich geringfügiger Leistungsvorteil zugunsten der sprachlichen Modalität. Experiment 2 diente zur Untersuchung der Stabilität von Random Generation Maßen. 6-, 8- und 10-Jährige sowie Erwachsene wurden dreimal im einwöchigen Abstand mittels einer verbalen, räumlichen und motorischen Random Generation Aufgabe untersucht. Es ergaben sich ebeso wie in Experiment 1 Alters- als auch Modalitätsunterschiede, ferner zeigte sich eine zunehmende Stabilität bei der Generierung von Zufallsreihen mit ansteigendem Alter. In Experiment 3 wurden die kurzzeitigen Speicheranforderungen während der Random Generation Aufgabe über die Itempoolgröße sowie eine externe Unterstützung der Ereignisraumrepräsentation variiert. Dabei zeigte sich, dass bei dynamischer Unterstützung die Leistung der 6-jährigen verbessert und die Leistung der 8- und 10-jährigen an das Niveau der Erwachsenen angeglichen werden kann. Damit definieren sich altersbedingte Leistungsunterschiede bei der Random Generation Aufgabe maßgeblich über Speicher und Repräsentationsprozesse. Die Rolle von Inhibitionsprozessen wurde in Experiment 4 untersucht. Hier mussten 6-, 8-, 10-jährige und Erwachsene aus einem zahlenbasierten Itempool gezielt Items auslassen. Die derart variierte Inhibitionsanforderung zeigte jedoch nur einen geringfügigen Einfluss auf die Randomisierungsleistung. Ebenso wie in Experiment 3 konnte ein Effekt des Alters und der dynamischen Unterstützung gefunden werden. In Experiment 5 wurde ein Vergleich von Random Generation mit 6 anderen, etablierten zentral-exekutiven Maßen vorgenommen. Dazu wurden 5-, 6-, 8- und 10-jährige sowie Erwachsene untersucht. Neben deutlichen Altersunterschieden in allen zentral-exekutiven Maßen, ergaben sich Zusammenhangsmuster, die den multi-prozessualen Anforderungscharakter der Random Generation Aufgabe bestätigen. Die Befunde aus den 5 Experimenten zeigen, dass sich zentral-exekutive Entwicklung ab dem 5. Lebensjahr gut abbilden lässt. Darüberhinaus konnte nachgewiesen werden, dass sich Altersdifferenzen bei der Random Generationaufgabe über unterschiedlich geartete Speicher-, Abruf-, Monitoring- und Inhibitionsprozesse konstituieren.