Einflussfaktoren auf unwillkürliche Aufmerksamkeitsprozesse im Kindes- und Erwachsenenalter
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In unserer komplexen und digitalisierten Welt wird die Steuerung der Aufmerksamkeit zu einer immer wichtigeren Ressource für den Menschen. Die Fähigkeit, sich auf relevante Informationen zu konzentrieren und irrelevante Informationen auszublenden, ist für den Lernerfolg und für schulische Leistungen von entscheidender Bedeutung. Im DFG-Projekt haben wir auditive Aufmerksamkeit und relevante Einflussfaktoren auf der Ebene des Gehirns und des Verhaltens in der frühen und mittleren Kindheit sowie bei Erwachsenen untersucht. Unsere Ergebnisse zeigen eine erhebliche Entwicklung der Aufmerksamkeitskontrolle in der frühen und mittleren Kindheit. Während auditive emotionale Informationen von Störreizen ein ähnlich hohes Ablenkungspotenzial für Grundschulkinder und Erwachsene haben, sind Kindergarten- und Grundschulkinder sensitiver gegenüber der Neuigkeit von aufgabenirrelevanten Informationen. Vor allem im Übergang zwischen Kindergarten- und Schulalter haben wir relevante quantitative und qualitative Entwicklungsveränderungen in der Aufmerksamkeitskontrolle dokumentiert. In der mittleren Kindheit (Grundschulalter), nicht jedoch in der frühen Kindheit, kann die Fähigkeit zur adaptiven Aufmerksamkeitskontrolle bis auf das Niveau von Erwachsenen verbessert werden - wenn Kinder ausreichend Gelegenheit haben, den Umgang mit aufgabenirrelevanten, aber neuen und unerwartet auftretenden Störreizen zu lernen. Dennoch unterscheidet sich die Aufmerksamkeitskontrolle in dieser Altersgruppe immer noch deutlich von der Aufmerksamkeitskontrolle, über die Erwachsene verfügen. Auf neuronaler Ebene sind insbesondere Mechanismen betroffen, die der Orientierung der Aufmerksamkeit hin zum Störreiz und der Reorientierung nach einer Ablenkung zurück auf die Aufgabe, zugrunde liegen. Die beobachteten Altersunterschiede in der Aufmerksamkeitskontrolle stimmen gut mit etablierten Konzepten kognitiver Kontrolle und exekutiver Funktionen und deren Entwicklungsverläufen überein. Im Hinblick auf die Untersuchung von Aufmerksamkeitsmechanismen bei sehr jungen Kindern, entwickelten wir einen pupillometriebasierten Ansatz und konnten belegen, dass Veränderungen der Pupillengröße als Reaktion auf ablenkende Störgeräusche ein sensitiver und spezifischer Marker für Aufmerksamkeitsprozesse bei Kindern und Erwachsenen sind. Damit steht ein einfach anzuwendendes und leistungsfähiges Instrument für die Untersuchung von Aufmerksamkeit insbesondere bei sehr jungen Kindern und Kindern mit Aufmerksamkeitsstörungen zur Verfügung. Unsere Ergebnisse fügen der Bedeutung des Locus-Coeruleus-Noradrenalin-Systems für Aufmerksamkeitsnetzwerke eine wichtige Entwicklungsperspektive hinzu. Unsere Studien haben weiterhin zur Methodenentwicklung in der Pupillometrie und in der Analyse von EEG-Kinderdaten beigetragen. Wir erwarten, dass unsere Ergebnisse zur Entwicklung von Aufmerksamkeit langfristig sowohl in der altersgerechten Gestaltung von Lernumgebungen als auch in Diagnostik und Therapie von Aufmerksamkeitsstörungen Anwendung finden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2016). Distraction by novel and pitch-deviant sounds in children. Frontiers in Psychology. 7(DEC)
Wetzel N., Schröger E., Widmann A.
(Siehe online unter https://doi.org/10.3389/fpsyg.2016.01949) - (2018). Emotion lies in the eye of the listener: emotional arousal to novel sounds is reflected in the sympathetic contribution to the pupil dilation response and the P3. Biological Psychology, 133, 10-17
Widmann, A., Schröger, E., & Wetzel, N.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2018.01.010) - (2019). Can't ignore – distraction by task-irrelevant sounds in early and middle childhood. Child Development, 90, e819-e830
Wetzel, N., Scharf, F., & Widmann, A.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1111/cdev.13109) - (2020). Picture-evoked changes in pupil size predict learning success in children. Journal of Experimental Child Psychology. 192: 104787
Wetzel N., Einhäuser W., & Widmann A.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.jecp.2019.104787) - (2020). The impact of novelty and emotion on attentionrelated neuronal and pupil responses in children. Developmental Cognitive Neuroscience. 42, 100766
Bonmassar C., Widmann A., & Wetzel N.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.dcn.2020.100766) - (2021). Distraction of attention by novel sounds in children declines fast. Scientific Reports. 5308
Wetzel, N., Widmann, A., & Scharf, F.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1038/s41598-021-83528-y) - (2022). A tutorial on the use of temporal principal component analysis in developmental ERP research – Opportunities and challenges. Developmental Cognitive Neuroscience, 54, 101072
Scharf, F., Widmann, A., Bonmassar, C., & Wetzel, N.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.dcn.2022.101072) - (2022). Attentional control in middle childhood is highly dynamic – Strong initial distraction is followed by advanced attention control. Developmental Science. e13275
Volkmer, S. Wetzel, N., Widmann, A., & Scharf, F.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1111/desc.13275)
