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Händigkeit
Lehre
Frühkindliche Blickbewegungsregistrierung
zur Indikatorgewinnung für kognitive Prozesse
Nachdem es lange als Lehrbuchwissen galt, dass je jünger das Kind desto ungenauer seine geistige Leistungsfähigkeit (wir Psychologen nennen sie auch die Allgemeine Intelligenz oder den g-Faktor) im Erwachsenenalter vorhergesagt werden konnte, kann es inzwischen als gut belegt gelten, dass Prozesse der (häufig visuellen) Informationsverarbeitung beim Säugling und Kleinkind so prädiktiv für spätere geistige Leistungsfähigkeit sind, dass Fagan, Singer, Montie, & Shepard (1986) z.B. bereits solche Indikatoren zur Frühdiagnostik einer zu erwartenden retardierten kognitiven Entwicklung einzusetzen empfehlen.
Die Forschung zum 'kompetenten Säugling' hat allerdings bisher erst ziemlich grobe Erfassungsmethoden wie Video eingesetzt und auch größtenteils das schwierig zu evaluierende Paradigma der Habituation angewandt, um kindliche Informationsverarbeitungsprozesse (Fagan 1990) zu charakterisieren: als Kriterium wird hierbei das Versiegen des Interesses des Kindes an dem Stimulus genommen, z.B. wann schaut ein Kind weg von einem neuen bzw. einem bereits mehrfach gesehenen ObjektKavsek, 2000 #13713.Jedoch haben Haith und Mitarbeiter haben schon vor Beginn der 80 Jahre (Haith, 1983) Jahre die Augenbewegungen von Kindern videographiert und die Blickdauern (kumulierte Fixationen auf einem Objekt) und die Antizipationen als abhängige Variablen gewählt, Variablen, die gut in das mental speed Konzept passen, das eine enge Beziehung zur Intelligenz hat (Neubauer, 1995). Hieraus wurde das sog. Visual expectancy Paradigma, das kürzere visuelle Reaktionszeit und größere Häufigkeit der Antizipationen als Voraussage für späteren IQ im Kindesalter (Dougherty & Haith, 1997) oder den im Erwachsenenalter zu erwartenden IQ (Benson, Cherney, Haith, & Fulker, 1991) benutzt.
Wir werden das schwerfällige Medium Video, um das Blick- und Lidschlagverhalten der Kinder zu erfassen durch ein zeitlich hochauflösendes Verfahren, das Elektrookulogramm (EOG) ersetzen (Galley & Galley, 1999), mit dem eine millisekundengenaue Erfassung der Fixationsdauern (Intervall zwischen zwei Sakkaden), der Sakkaden-Reaktionszeit und auch der sakkadischen antizipatorischen Latenz, der Zeit, die der Blick vor dem zu erwartenden Zeitpunkt des Reizes an dem vermuteten Ort auftaucht, möglich ist. Hochauflösende Blickregistriertechniken wurden zwar im Rahmen anderer Fragestellungen, z.B. nach Unterschieden in der kindlichen Okulomotorik im Vergleich zu den Erwachsenen eingesetzt, z.B. (Hainline 1988, Ashmead 1984), aber bisher wurde die hohe zeitliche und räumliche Auflösungsmöglichkeit nicht für Fragestellungen zur kognitiven Informationsverarbeitung im Sinne von mental speed bei Kleinkindern eingesetzt.In unseren Versuchen mit Erwachsenen fanden wir Korrelationen zwischen Fixationsdauern, Sakkadenreaktionszeiten, antizipatorischen Latenzen, Prozent Antizipationen in mehreren okulomotorischen Paradigmen und dem IQ der Betreffenden (Galley & Galley, 1999). Zusätzlich kann mit der sakkadischen Geschwindigkeit ein Anstrengungsmaß erhoben werden, das einer Motivationsvariablen entspricht (Galley, 1989). Weiterhin gestattet das computerausgewertete EOG auch das Lidschlagverhalten (Königstein, 1989) der Kinder mitaufzuzeichnen, die phänomenal immer ihre Äuglein aufreißen, wenn etwas sie interessiert, was zu deutlich verlängerten Lidschlagverhalten Anlaß geben müßte. Dieses taucht jedoch bisher in diesem Zusammenhang überhaupt noch nicht in der Literatur auf.
Es wird damit eine erhebliche genauere und vielseitigere Methode eingesetzt, um das kindliche Informationsverhalten zu registrieren. Da keine langwierige Nachbereitung der Videosequenzen mehr nötig ist, sondern die on-line identifizierten Sakkaden und auch Lidschläge bereits während der Aufnahme ausgewertet werden, erhält man nicht nur größere Zahlen von Sakkaden, Fixationsdauern und Lidschlägen, sondern es kann auch eine größere Anzahl Kinder untersucht werden (100 Kinder im Alter zwischen 4 und 24 Monaten sind geplant, um Normwerte für verschiedene Alterstufen zu erhalten, die es für die Blickparameter auch noch nicht gibt.Auch das Stimulusmaterial ist von besonderm Interesse: wir verwenden neben Fotos von Kleinkindern und Erwachsenen, die jeweils rechts oder links auf einer Leinwandhälfte projeziert werden Begleitmusik, die in Zusammenarbeit mit Professor Dr. Reinhard Kopiez (Hochschule fuer Musik und Theater) hergestellt wurde: 4 klassische kleine Stücke von Bach, Mozart, Beethoven und Chopin in einer Normalversion und in einer Dissonanz-Version. Mit Herrn Professor Kopiez können sie sich über seine eMail-Adresse kopiez@hmt-hannover.de in Verbindung setzten.
Damit soll mit verfeinerten Methoden repliziert werden, was in verschieden Säuglingsstudien herauskam, dass bereits Säuglinge konsonante Musik einer dissonanten vorziehen.
Hypothesen:
1. Erweiterte Mental speed Hypothese
Darunter ist zu verstehen, dass zwar Geschwindigkeit nach wie vor ein allgemein anerkannter Indikator als basaler Prozeß intelligenten Verhaltens beanspruchen kann, dass es aber gute Hinweise gibt, dass dahinter eine Optimierung des zielgerichteten Verhaltens steckt, die sich auch in geringeren Standardabweichungen, höherer Genauigkeit, besseren Voraussagen dokumentiert (Galley & Galley, 2001 in preparation). Die verwendeten Indikatoren wie Fixationsdauern, aber auch Blickdauern (kumulierte Fixationsdauern) auf neuen wie auch Verringerung der Blickdauer auf bekannten Objekten, Antizipation zukünftiger Orte, Sakkadische Reaktionszeiten usw.- korrelieren mit der später z.B. im 3. oder 4. Lebensjahr festzustellenden Intelligenz, IQ
- korrelieren mit dem Midparent IQ (der mittlere IQ von Mutter und Vater, was eine gute Annäherung an den zu erwartenden IQ des Kindes (Benson et al., 1991) darstellt)
2. Differenzierungshypothese
nach vielen Autoren nimmt mit zunehmender Übung einer bestimmten Aufgabe oder Tätigkeit die Bedeutung der allgemeinen Intelligenz hierfür ab (Beispiele bringt z.B. (Jensen, 1998) p.280: die Geschwindigkeit des word reading ist zu Beginn des Leselernprozesses g-indikativ, später ist es das Leseverständnis, da das decoding der Worte inzwischen hochautomatisiert abläuft oder (Ackerman, 1988) : mit der Automatisierung verschwindet die Korrelation zu g in vielen Aufgaben. oder nach (Detterman & Daniel, 1989) korrelieren mentale Tests bei niedrigem IQ höher miteinander. Es wird deshalb angenommen, dass Indikatoren mentaler Informationsprozesse bei Kleinkindern stärker mit einander korrelieren als bei Kindern und bei diesen wieder stärker als im Erwachsenenalter.3. Konsonanzhypothese
Es wird erwartet, dass die Kinder in allen untersuchten Altersstufen aber möglichweise mit steigender Tendenz ( durch zunehmenden Einfluss der Hörgewohnheit) die 'konsonanten' den 'dissonanten' Musikbeispielen mehr Interesse entgegenbringen (operationalisiert durch längere Fixationsintervalle, längere Lidschlagintervalle, geringere Sakkadengeschwindigkeit usw.)
Zitierte Literatur |
Ackerman, P. L. (1988). Determinants of individual differences during skill acquisition: Cognitive abilities and information processing. Journal of Experimental Psychology ; General, 117, 288-318.
Ashmead, D. (1984). Parameters of infant saccadic eye movements. Infant Behavior & Development, 7, 16.
Benson, J. B., Cherney, S. S., Haith, M. M., & Fulker, D. W. (1991). Rapid assessment of infant predictors of adult IQ: Midtwin-midparent analyses. Developmental Psycholo-gy, 29, 434-447.
Detterman, D. K., & Daniel, M. H. (1989). Correlations of mental tests with each other and with cognitive variables are highest for low IQ groups. Intelligence, 13, 349-360.
Dougherty, T. M., & Haith, M. M. (1997). Infant expectations and reaction time as predictors of childhood speed of processing and IQ. Developmental Psychology, 33, 146-155.
Fagan, J. F. (1990). The paired-comparison paradigm and infant intelligence. In A. Diamond (Ed.), The development and neural bases of higher cognitive functions (pp. 337-357).
Fagan, J. F., Singer, L. T., Montie, J. E., & Shepard, P. A. (1986). Selective screening device for early detection of normal and delayed cognitive development in infants at risk for mental retardation. Pediatrics, 78, 1021-1026
Galley, N. (1989). Saccadic eye movement velocity as an indicator of (de)activation. A re-view and some speculations. Journal of Psychophysiology, 3, 229-244.
Galley, N., & Galley, L. (1999). Saccadic latency and fixation durations as indicators of mental speed. In I. Mervielde, I. Deary, F. De Fruyt, & F. Ostendorf (Eds.), Persona-lity Psychology in Europe (pp. 221-234): Tilburg University Press.
Galley, N., & Galley, L. (2001 in preparation). What makes elementary behavior to an indi-cator of intelligence. Planned to submit in Intelligence.
Hainline, L. (1988). Normal Lifespan Developmental Changes in Saccadic and Pursuit Eye Movements. In C. W. Johnston & F. J. Pirozzolo (Eds.), Neuropsychology of Eye Mo-vements . Hillsdale,N.J.: Erlbaum.
Haith, M. M. (1983). Spatially determined visual acuity in early infancy. In A. Hein & M. Jeannerod (Eds.), Spatially Oriented Behavior. (pp. 175-214). New York: Springer.
Jensen, A. R. (1998). The g factor: The science of mental ability. Westport, CT: Praeger.
Königstein, A. (1989). Die On-Line-Identifizierung sakkadischer Augenbewegungen aus dem Elektrookulogramm. Bonn: Fachbereich Informatik der Universitaet zu Bonn.
Neubauer, A. (1995). Intelligenz und Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung. Wien: Springer.
Trainor, L. J. & Heinmiller, B. M. (1998). The development to evaluative responses to music: Infants prefer to listen to consonance over dissonance. Infant Behavior & Development, 21, 77-88.
Zentner, M. R. & Kagan, J. (1998). Infant's perception of consonance and dissonance in music. Infant Behavior & Development, 21, 483-492.
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© Thomas Schall
thomas.schall@smail.uni-koeln.de geändert am 04.05.2002 |