The learning brain
Being unlucky when you think H1
Het werkgeheugen heef een beperkte capaciteit en is nog kleiner bij kinderen. Daarom vinden
kinderen het lastg om instructes te onthouden, hoe langer de instructe hoe lastger te onthouden.
Het is echter niet zo dat volwassenen geen dingen vergeten. Ook volwassenen vergeten vaak dingen
door de kleine capaciteit van het werkgeheugen dit zijn werkgeheugen gaten. Afeiding en
irrelevante informate bedreigen de relevante informate in ons werkgeheugen. In veel van dit soort
situates zien mensen zichzelf vaak als niet gefocust. Dit klopt deels want aandacht en werkgeheugen
gaan hand in hand. Er zijn drie soorten aandacht: arousal, stmulussgebaseerde aandacht en
gecontroleerde aandacht. Arousal heef invloed op bijna alles wat we doen. Aandacht dat op een
stmulus is gebaseerd vindt vaak niet vrijwillig plaats maar als je afgeleid wordt door iets in je directe
omgeving wat je aandacht trekt, dit kan ook een gedachte zijn die oppopt. Wanneer we ons echt
ergens op concentreren is er sprake van gecontroleerde aandacht. We houden informate in ons
werkgeheugen door ons daar steeds op te concentreren, het is daarom dat gecontroleerde aandacht
en het werkgeheugen vooral samengaan. Mensen met een werkgeheugen dat beter functoneert
kunnen beter hun aandacht bij uitdagende actviteiten houden omdat zij onthouden waarop zij zich
moeten concentreren. Mensen met minder opslag in het werkgeheugen zijn gevoeliger voor
afeiding.
Het werkgeheugen van de Nynashamn kinderen
In het dagelijks leven maken we veelvuldig gebruik van het werkgeheugen om ons iets te herinneren.
Binnen onderzoek gebruiken we het juist voor de meer kunstmatge taken, ze lijken zinloos maar
hebben bewezen in staat te zijn om te meten hoeveel een individu kan onthouden in zijn of haar
geheugen. In Nynäshamn (Zweden) werd een onderzoek gedaan naar het verbale en visuele
werkgeheugen. Voor de verbale test lazen we een reeks nummers op die de kinderen achterstevoren
moesten opnoemen. Wanneer het lukte werd er elke keer een nummer toegevoegd aan de reeks, tot
het kind 50% of meer fout deed. Dat was een teken dat de max van het werkgeheugen bereikt is.
Voor de visuele werkgeheugen taak werd een computerprogramma gebruikt dat met een 4x4
vierkant (16 hokjes) waarin cirkels verschenen, de kinderen moesten de volgorde onthouden en
herhalen.
In de grafek (fguur 1.1.) zijn de resultaten zichtbaar. Twee conclusies hieruit: (1) er is een enorme
toename van het werkgeheugen gedurende de kinderjaren. (2) Er is een enorme individuele variate,
wat zelfs bij combineren van tests niet verdwijnt (ligt dus niet aan achtergrond factoren).
Vervolgens is geanalyseerd of de resultaten op de geheugentest gerelateerd waren aan de reken en
lees prestates van de kinderen op school. De sterkte van afankelijkheid wordt weergegeven met
een correlatecooëfcioënt (r). Waarbij 0 betekend geen relate en 1 totale afankelijkheid. De
correlate tussen wiskundige vaardigheden en het visueel ruimtelijk werkgeheugen bleek hier 0.62:
zeer hoog. 40% van de verschillen tussen de wiskundige prestates van kinderen valt te wijten aan
het werkgeheugen. Er werd eveneens een sterke correlate gevonden met het verbale
werkgeheugen, redeneren en leesvaardigheid. Het visueelsruimtelijk werkgeheugen bleek de
belangrijkste voorspeller voor wiskundige ontwikkeling van kinderen, niet alleen voor beter maar ook
snellere prestates. Tussen jongens en meisjes bleek geen verschil, ondanks dat er honderden
mensen meegenomen waren in de test. Het geslacht is volgens dit onderzoek geen verklarende
factor.
Ook begrijpend lezen is gemeten in een reeks test, kinderen moesten een tekst lezen en vragen
beantwoorden. De prestate hierop werden zowel met het verbale als het visuele werkgeheugen
geassocieerd, niet met het langetermijngeheugen. Toch is langetermijngeheugen wel van belang
voor het begrijpen wat woorden betekenen, maar deze resultaten suggereren dat de variate in
langetermijngeheugen geen invloed heef op het niveau.
De enorme variate in capaciteit van kinderen is een cruciale factor om in gedachten te houden voor
leerkrachten.
1
,The learning brain
Hoe zien kinderen met laag functonerend geheugen eruit en wat kunnen we doen om ze te helpen?
Cathercole deed onderzoek naar kinderen met slecht werkgeheugen (de laagste 10%). Zij hebben
moeite met instructes en daarnaast met rekenen en lezen. Veel leerkrachten schrijven dit af aan:
“niet gefocust”, “niet opleten”. een een leraar klaagde over het slechte geheugen van de kinderen.
Veel van de symptomen die bij een slecht werkgeheugen horen, worden geassocieerd met
aandachtsproblemen (ADHD). Deze symptomen kunnen in twee categorieoën opgedeeld worden: (1)
hyperactviteit en impulsief gedrag (onvermogen om stl te ziten) en (2) aandachtsproblemen.
Aangezien werkgeheugen en aandacht overlappende begrippen zijn laten kinderen met een laag
werkgeheugen vaak ADHDssymptomen zien. Veel kinderen laten vooral de aandachtsproblemen zien
maar kinderen met laag werkgeheugen is hebben zelden problemen met hyperactviteit.
Een diagnose voor ADHD is niet synoniem aan “kinderen met een laag werkgeheugen”. Daarom heef
athercole een aparte vragenlijst ontwikkelt: The Working Memory Ratng Scale. Hiermee wordt het
vermogen om instructe te onthouden en mee te nemen geobserveerd.
Deze kinderen bleken zichzelf ook lager te scoren op het gebied van ‘personal power’, de mate
waarin een persoon invloed heef op zijn of haar omgeving. Dit duidt op lage mate van
zelfvertrouwen. Dat is niet zo verwonderlijk, aangezien ze contnue worstelen met de kernvakken in
de klas. Helaas kan een laag zelfvertrouwen wel een negateve spiraal in gang zeten.
Rosemary Tannock heef een methode ontwikkeld speciaal voor kinderen met werkgeheugen
problemen. Ze focust zich op het opleiden van leerkrachten over het werkgeheugen, en de
problemen qua schoolwerk waar kinderen met laag functonerend werkgeheugen tegen aan lopen.
Deze opleiding aan leerkrachten biedt ook een scala aan strategieoën om kinderen te ondersteunen
bij het leren, ondanks een slechter werkgeheugen. Meestal is dit gericht op het verminderen van de
eisen aan het werkgeheugen, door de informatelast te verminderen (kortere instructes, foto’s als
hulpmiddelen). Een andere manier is het aantal afeidingen verminderen door bijvoorbeeld met
koptelefoons te werken. De druk op het werkgeheugen wordt dan tot het minimum beperkt. Een
andere benadering is het werkgeheugen vergroten (zie H9).
2
, The learning brain
The growing brain H2
Zodra een foetus 2 weken oud is begint er al iets van de hersenen te ontstaan. Er ontstaat een soort
buis waaruit de hersenen en de ruggengraat gaan ontstaan. De bovenkant van die buis groeit als een
soort ballon en hierin gaan cellen zich delen om nieuwe zenuwcellen of neuronen te ontwikkelen.
Deze neuronen gaan naar de buitenkant waar ze een laag vormen, de soma, wat uiteindelijk de
cortex wordt. Deze celdeling vindt plaats tussen de 10 e en 20e week van de foetus. Aan de soma
groeien dendrieten waardoor neuronen kunnen communiceren. Hierbij moeten ze over synapsen
heen. Bij de geboorte zijn de meeste neuronen al op de juiste plek in de cortex. Vervolgens gaan de
vertakkingen groeien waardoor er op den duur nieuwe verbindingen en netwerken ontstaan. Dit gaat
een aantal jaar door, in sommige gebieden tot 2 jaar en in andere hersengebieden tot 12 jaar. Bij het
ouder wordt er uiteindelijk gesnoeid waardoor synapsen en vertakkingen verdwijnen, degene die
geen functe hebben en niet worden gebruikt verdwijnen. Het volume van de cortex bestaat vooral
uit deze connectes en vertakkingen, dit houdt in dat de cortex eerst “groeit” en vervolgens weer
“krimpt”. Als we dit in kaart brengen zien we in piek in de dikte rond 10 jaar, dit betekent niet dat het
brein dan volledig ontwikkeld is maar het geef wel een bepaalde indicate van ontwikkeling. Er is een
verschil in ontwikkelingssnelheid tussen de verschillende hersengebieden. De gebieden die als eerste
de diktepiek behalen zijn: de motorische cortex, de zintuigelijke cortex en de visuele cortex. Als
laatste is de prefrontale cortex volgroeid. Om te bepalen wanneer de hersenen volledig ontwikkeld
zijn zou je moeten kijken naar een horizontale lijn in de grafek van de dikte, want dat betekent dat
alle hersengebieden zijn gegroeid en weer zijn gekrompen en nu stabiel zijn. echter tot 25 jaar is er
geen horizontaal stuk te zien. Het enige wat we zien zijn geleidelijke veranderingen en relateve
verschillen tussen hersengebieden en individuen. De dikte van de cortex verklaart bepaalde
genderverschillen, zo hebben neurowetenschappers gevonden dat de prefrontale cortex bij meiden
piekt op 11 jarige leefijd en bij jongens op 12 jarige leefijd. De parioëtale kwab kent zelfs een piek bij
meisjes op 10 jarige leefijd en bij jongens op 12 jarige leefijd.
We kunnen niet één hersengebied aan wijzen die verantwoordelijk is voor het werkgeheugen.
Visuospatoële werkgeheugen testen actveren visuele gebieden in de occipitaal kwab. Verbale testen
van het werkgeheugen actveren de temporaal kwab. Ook is er een netwerk van gebieden in zowel
de parietaal kwab als de frontale kwab die actef wordt bij verbale en visuele testen. Alle testen van
werkgeheugen actveren de frontaal kwab. Een vertraagde ontwikkeling van de frontaal kwab kan
daarom deels verantwoordelijk zijn voor een minder functonerend werkgeheugen. Kinderen met
ADHD die ook moeite hebben met werkgeheugen laten een verschil in piekleefijd zien van 3 tot zelfs
7 jaar, wat betref de frontale kwab.
Hoe het brein functoneert en ontwikkelt bepaalt verschillen in werkgeheugen capaciteit, maar de
vraag is waarom de hersenen van kinderen van elkaar verschillen en waarom ze andere
ontwikkelingstrajecten volgen. Bij tweelingonderzoek blijkt dat de werkgeheugencapaciteit voor
minstens 50% genetsch is. Een van de genen die daarbij belangrijk is is COMT, deze regelt een enzym
dat dopamine afreekt. Sommigen hebben een variant die zorgt voor snellere afreking, anderen
hebben een variant die zorgt voor langzamere afreking. angzamere afreking van dopamine zorgt
voor meer vrije dopamine en dus voor een beter werkgeheugen. Uit het Nynashamm onderzoek
hebben ze ook naar genen gekeken. Ook hier zagen ze een efect van het gen dat zorgt voor de
afraak van dopamine, maar deze veranderde met de leefijd. In de kindertjd hebben kinderen nog
veel meer dopamine, en dat te veel van deze neurotransmiter is niet goed. Een trage afreking is
daarom nadelig in de kindertjd maar zorgt op latere leefijd voor voordelen in het werkgeheugen.
Hieruit kunnen we opmaken dat de hersenen van volwassenen anders werken dan die van kinderen.
Andere genen waar dit ook uit blijkt is de aanwezigheid van het APO-E gen. Bij volwassenen is dit
geassocieerd met een verhoogde kans op demente, terwijl het bij kinderen tot een beter lange
termijn geheugen lijkt te leiden.
3
