Alles unter Kontrolle? Wie kognitives Training helfen kann

In vielen Lebenssituationen ist Multitasking gefragt, also die Fähigkeit, mehrere Dinge gleichzeitig erledigen zu können. Ob und wie sich diese – zu den exekutiven Funktionen zählende - Fähigkeit trainieren lässt – und auch ob jeder von einem solchen Training profitieren kann, ist Gegenstand von aktuellen Forschungen am Campus Landau. Foto: Colourbox

Ein neues Jahr hat begonnen. Und wieder einmal haben sich viele Menschen vorgenommen, ihr Leben zu ändern: Gesünder Essen ist ein häufiger Neujahrsvorsatz – genauso wie das Vorhaben, weniger Alkohol zu trinken. Bei Schülerinnen und Schülern oder Studierenden steht meist ganz oben auf der Prioritätenliste: Sich auf eine wichtige Prüfung vorbereiten. Oder dem Studium mehr Konzentration zu schenken – und sich weniger von anderen Dingen ablenken zu lassen. Junge Eltern überlegen, wie sie Berufstätigkeit im Homeoffice und eine gleichzeitige Kinderbetreuung besser unter einen Hut bekommen. Andere nehmen sich vor, in Stress-Situationen nicht mehr so schnell aus der Haut zu fahren. Alles Vorsätze, die eine Gemeinsamkeit haben: Ihre Umsetzung erfordert von den jeweiligen Personen vor allem Fähigkeiten, die als sogenannte „exekutive Funktionen“ bekannt sind. Genauso nämlich bezeichnen Neurowissenschaftler verschiedene geistige Prozesse, die Verhalten, Aufmerksamkeit und Gefühle gezielt steuern. Funktionen, die uns helfen, das eigene Handeln möglichst optimal an eine Lebenssituation anzupassen und zu kontrollieren. „Exekutive Funktionen ist ein Sammelbegriff für gleich mehrere Fähigkeiten“, erklärt die Professorin Dr. Julia Karbach, die am Campus Landau im Bereich Entwicklungspsychologie und Pädagogische Psychologie forscht und lehrt. „Gemeint sind beispielsweise Fähigkeiten, die dabei helfen, dass wir uns an komplexe Dinge erinnern können. Oder auch, dass wir zum Multitasking fähig sind.“ Also über das Können verfügen, mehrere Dinge gleichzeitig zu erledigen oder schnell zwischen verschiedenen Tätigkeiten zu wechseln. 

Und unter exekutive Funktionen falle auch die Fähigkeit, sich zu kontrollieren, Handlungen zu stoppen oder zu hemmen. Die Forschung habe gezeigt, so führt es Julia Karbach weiter aus, dass Defizite bei eben jener Hemmfähigkeit zu Substanzmittel-Missbrauch oder auch einem ungesunden Lebensstil führen könne. Ganz vereinfacht gesagt also: Wer sich nicht kontrollieren kann, der kriegt vieles im Leben nicht so richtig in den Griff. Anhand der Hemmfähigkeit ließe sich zum Teil auch vorhersagen, welche gesundheitliche Entwicklung ein Mensch in seinem Leben nehmen werde. Aber auch eine schulische Entwicklung ließe sich laut Karbach anhand der Hemmfähigkeit einschätzen: „Wer eine hohe Hemmfähigkeit besitzt, kann sich mehr auf Relevantes konzentrieren.“ Der oder diejenige lässt sich etwa beim Lernen nicht so schnell von anderen Dingen ablenken. „Man kann sich besser auf eine Sache konzentrieren, kann Irrelevantes ausblenden.“ Und genau das könne ein wichtiger Baustein sein, wenn es um schulischen Erfolg gehe. Julia Karbach ergänzt: Exekutive Funktionen sind häufig bei Personen mit Entwicklungsstörungen oder psychischen Störungen eingeschränkt. Außerdem verändern sie sich über die Lebensspanne hinweg kontinuierlich. Und bauen im Alter ab. „Das ist beispielsweise für den Straßenverkehr relevant.“ Und könne erklären, warum sich ältere Menschen im Straßenverkehr manchmal schwertun, beim Autofahren unsicher fühlen. „Wobei hier auch andere Dinge eine Rolle spielen“, ergänzt die Expertin: So würden sich viele ältere Menschen auch durch eine verschlechterte Seh- und Hörfähigkeit unsicher fühlen.

Lassen sich exekutive Funktionen trainieren?

Die Psychologin weiß, wovon sie spricht: Exekutive Funktionen sind einer ihrer Forschungsschwerpunkte. Gemeinsam mit ihrem Team möchte Julia Karbach herausfinden, ob und wie sich die damit einhergehenden Fähigkeiten trainieren lassen. „Dazu laden wir Probanden in unser Labor ein“, erklärt die Forscherin. Pro Fragestellung könnten das schon mal 150 Personen sein. „Am Computer bearbeiten sie dann verschiedene Tests und Aufgaben.“ Dabei gehe es um Gedächtnis-Aufgaben, Multitasking-Aufgaben und um Aufgaben, bei denen die Fähigkeit, Handlungen zu stoppen, eine Rolle spielen – bei denen also die Hemmfähigkeit abgefragt wird. Je nach Fragestellung könne es vorkommen, dass ein Proband an 20 aufeinanderfolgenden Trainingssitzungen teilnimmt, die entweder im Campus-Labor oder am eigenen Computer zu Hause stattfinden. „Im Vergleich mit den passenden Kontrollgruppen lässt sich prüfen, wie erfolgreich das Training ist.“ 

„Nicht jeder profitiert von jedem Training“ 

Fragt man Julia Karbach nach Erkenntnissen aus ihren bisherigen Untersuchungen, dann ist ihr ein differenziertes Bild wichtig. Denn auf die Frage, ob man sich denn mithilfe von Übungen sozusagen geistig fit halten könne, antwortet sie: „Pauschal lässt sich das nicht sagen, – es kommt sehr darauf an, wie das Training gestaltet ist und wen man fördern möchte.“ Denn eine entscheidende Erkenntnis aus ihren bisherigen Untersuchungen sei: „Nicht jeder profitiert gleichermaßen von jedem Training“. Und genau diese interindividuellen Unterschiede möchten Julia Karbach und ihr Team besser verstehen. Kognitives Training könne zahlreiche vorteilhafte Effekte haben. Sehr bekannt sind Strategie-Trainings, die häufig zur Unterstützung des Gedächtnisses verwendet werden: „Um sich beispielsweise Zahlen oder Namen zu merken, werden diese in eine fiktive Geschichte eingebaut oder mir bestimmten Orten verknüpft.“ Eine Strategie soll hier also helfen, sich etwas zu merken. „Hierbei profitieren vor allem die Menschen, die bereits geistig sehr fit sind“, ergänzt Julia Karbach.

Im Rahmen ihre Forschung möchten Julia Karbach und ihr Team herausfinden, ob und wie sich ein kognitives Training so gestalten lässt, dass Prozesse trainiert werden, die für viele Dinge im alltäglichen Leben grundlegend sind. Dabei gehe es vor allem darum, Personen zu fördern, die entwicklungs- oder krankheitsbedingte Einschränkungen im Bereich der exekutiven Funktionen haben. Dazu gehören etwa Menschen mit altersbedingten Leistungseinbußen, aber auch Kinder mit Lernstörungen oder Patienten mit Herzinsuffizienz oder Hirntumoren. Laut Karbach scheint hier beispielsweise ein Training des Arbeitsgedächtnisses interessant zu sein: „Bei einem solchen Training geht es etwa darum, viele Informationen kurzzeitig aufrecht zu erhalten und damit zu arbeiten.“ Eine Fertigkeit, die etwa im Alltag abgerufen wird, wenn man sich eine Telefonnummer merkt, und zwar so lange, bis man einen Stift zur Hand hat, um sie sich aufzuschreiben. Oder, wenn man in einer fremden Stadt jemanden nach dem Weg fragt, sich die Beschreibung kurz merkt. Wenn man am Ziel angekommen ist, vergisst man sie wieder. Um so etwas gut meistern zu können, ist das Arbeitsgedächtnis gefragt: „Wir zeigen unseren Probanden beispielsweise am Computer für kurze Zeit Bilder und bitten sie, sich die Reihenfolge oder den Ort zu merken“. Kindern werden beispielsweise kurz Bilder von Tieren gezeigt, die sich an verschiedenen Orten auf einem Bauernhof befinden: „Sie müssen sich dann schnell merken können, wo eine Kuh oder ein Schwein entlanggelaufen sind.“ Interessanterweise haben die Forschenden um Julia Karbach herausgefunden, dass von einem solchen Training häufig Menschen profitieren, die darin vorher weniger gut waren. „Einige unserer Studien zeigen etwa, dass Arbeitsgedächtnistraining bei Grundschulkindern zu besseren Leseleistungen führt. Spannend ist dabei, dass sich vor allem die Kinder verbessern, die vor dem Training eher schlechte Leistungen gezeigt haben.“ Und auch die Multitasking-Fähigkeit ließe sich erfolgreich bei Probanden trainieren, die damit vorher Schwierigkeiten hatten: „Hier müssen Probanden in einer virtuellen Welt beispielsweise schnell zwischen zwei Aufgaben wechseln. Durch dieses Training verbessert sich nicht nur das Multitasking, sondern oft auch das Arbeitsgedächtnis und die Hemmfähigkeit.“ 

Aber nicht nur die Gestaltung des Trainings ist wichtig, sondern auch die Merkmale der Trainierenden. Aktuell untersucht Juniorprofessorin Tanja Könen aus dem Team von Julia Karbach, ob tägliche Schwankungen in Schlaf und Stress mit darüber entscheiden, wie gut ein Training im Einzelfall funktioniert. 

Rolle von kognitivem Training auf Emotionsregulation

Die Probanden in den Tests decken verschiedene Altersgruppen ab. Und das nicht ohne Grund, wie Julia Karbach erklärt: „Uns geht es aktuell auch darum herauszufinden, wie die Entwicklung der exekutiven Funktionen von frühster Kindheit bis ins hohe Alter verläuft. Wie sich welche Prozesse in welcher Altersgruppe entwickeln. Und auch, ob sich anhand bestimmter Kennzeichen eine zukünftige Entwicklung vorhersagen lässt.“ Genau diesen Fragen möchte sich Julia Karbach in Zukunft noch intensiver widmen. „Wir wissen seit vielen Jahren, dass Entwicklung nicht mit dem Jugendalter endet und vertreten daher die Entwicklungspsychologie der Lebensspanne.“ 

Die Psychologin möchte in Zukunft aber auch der Frage nachgehen, warum es die interindividuellen Unterschiede gibt: Also warum nicht jeder gleich gut von einem kognitiven Training profitiert. Genau das nämlich erschwere die Einschätzung, wie weitreichend die Effekte von kognitivem Training sind. „Hier gibt es selbst in der Fachwelt einen Diskurs.“

Aber auch andere Projekte sind in Planung. Julia Karbach: „Dabei soll es unter anderem um die Rolle von exekutiven Funktionen für die Emotionsregulation gehen.“ Vereinfacht gesagt also, wie sich positive und negative Emotionen kontrollieren lassen: „Jeder kennt diese Situationen, in denen man sich riesig freut – oder in denen man sehr wütend ist.“ Und die meisten wissen, dass man sich in einer solchen Situation unter Kontrolle haben sollte: „Wenn man beispielsweise bei der Arbeit wütend auf einen Kollegen ist, muss man sich beherrschen und kann ihn nicht einfach anbrüllen.“ Wie exekutive Funktionen bei der Kontrolle von Emotionen helfen und ob sich diese Fähigkeit durch Training verbessern lässt will Julia Karbach herausfinden. „In solchen Momenten braucht man die Hemmfähigkeit, um sich zurückzuhalten, muss diesen Vorsatz im Arbeitsgedächtnis präsent halten und gleichzeitig möglicherweise auf Signale von anderen Anwesenden reagieren.“ Emotionsregulation umfasse eine Vielzahl von Prozessen, mit denen wir versuchen, Dauer, Art, oder Stärke von Emotionen zu beeinflussen. Diese Fähigkeit, so Julia Karbach, sei beispielsweise oft bei Menschen mit Depressionen oder Angststörungen eingeschränkt. Ob ein gezieltes Training der exekutiven Funktionen den Betroffenen helfen könnte, möchte sie im Rahmen eines Verbundes mit weiteren Wissenschaftlerinnen am Campus Landau herausfinden.

Auswirkungen einer Covid-19-Infektion auf die kognitive Leistungsfähigkeit

„Aktuell beschäftigen wir uns damit, welche Auswirkungen eine Covid-19-Infektion auf die kognitive Leistungsfähigkeit, insbesondere die exekutiven Funktionen, hat. Dabei untersuchen wir unter anderem Patienten, die über sogenannte Long-Covid Symptome klagen“, ergänzt Julia Karbach. Dabei möchte sie herausfinden, wie groß die berichteten Einschränkungen objektiv sind – und ob es bestimmte Risikoprofile (Alter, Persönlichkeit, Krankheitsverlauf) gibt, die das Auftreten von langfristigen kognitiven Einschränkungen begünstigen.

Ihre Arbeit sei zunächst immer reine Forschung, ergänzt Julia Karbach zum Abschluss. Die gewonnenen Erkenntnisse könnten jedoch in der Praxis dazu beitragen, Menschen zu helfen, die Defizite bei exekutiven Funktionen zeigen – oder das Risiko für entsprechende Defizite haben. „Und zwar dann, wenn wir wissen, welches Training wem, wann und wie helfen kann.“ Und wer weiß, vielleicht könnten Julia Karbachs Erkenntnisse schon bald auch dem einen oder anderen helfen, so manchen Neujahrsvorsatz erfolgreich in die Tat umzusetzen.

Die Psychologin Prof. Dr. Julia Karbach ist am Campus Landau Professorin für Entwicklungs- psychologie und Pädagogische Psychologie. Nach ihrem Studium an der Universität des Saarlandes und der University of California, Santa Barbara (USA), promovierte sie 2008 an der Universität des Saarlandes und war von 2011-2014 Juniorprofessorin. Nachdem sie 2014-2017 eine Professur an der Goethe-Universität Frankfurt innehatte, wechselte sie nach Landau. Dort forscht sie zur Entwicklung und Plastizität von kognitiven Funktionen über die Lebensspanne, vor allem im Bereich exekutive Funktionen, Selbstregulation und Affektregulation. Dabei steht sowohl die Frage im Mittelpunkt, welche Entwicklungsverläufe verschiedene kognitive Dimensionen zeigen – als auch wie kognitive Fähigkeiten in verschiedenen Altersgruppen, Patientengruppen oder Risikogruppen durch kognitives Training unterstützt werden können. Foto: Jörg Pütz

Studien & Literatur (eine Auswahl)

Johann V.E., & Karbach, J. (2020). Effects of game-based and standard executive control training on cognitive and academic abilities in elementary school children. Developmental Science, 23, e12866.

Könen, T., & Karbach, J. (2021). Analyzing individual differences in intervention-related changes. Advances in Methods and Practices in Psychological Science4(1), 2515245920979172.

Smid, C. R., Karbach, J., & Steinbeis, N. (2020). Toward a science of effective cognitive training. Current Directions in Psychological Science29(6), 531-537.

Karbach, J. & Titz, C. (2015). Mit Gedächtnistraining zum Schulerfolg? Wie Mathematik- und Leseleistung mit dem Arbeitsgedächtnis zusammen hängen und was ein kognitives Training bewirken kann. InMind Magazin, 4.

Weitere wissenschaftliche Veröffentlichungen

Bücher: 

Strobach, T. & Karbach, J. (Eds.) (2021). Cognitive training – An overview of features and applications. 2nd edition. Cham: Springer. 

Wiebe, S., & Karbach, J. (Eds.) (2017). Executive Functions: Development Across the Life Span. New York: Taylor & Francis.

Das Thema in den Medien:

welt.de, Juli 2021: Funktioniert computergestütztes Jogging fürs Gehirn? 

Galileo TV, Dezember 2020: Multitasking – was passiert da?

Deutsche Welle, August 2019: Frauen nicht besser im Multitasking als Männer

Forschen für die Medizin von morgen: Hirnjogging für Patienten mit schwachem Herzen

Galileo TV, Januar 2015: Multitasking extrem! 

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