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Projekt

Von kognitiven Prozessen zu Netzwerken und ihrer Konnektivität

NachwuchsgruppeNeuro-kognitive Plastizität
Laufzeit04/2015-03/2020
FörderungMinisterium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg, Europäischer Sozialfonds (ESF)
Projektbeschreibung

In diesem Habilitationsprojekt werden die neuronalen Grundlagen der Zahlenverarbeitung und des Rechnens sowie die neuronale Plastizität beim (numerischen) Lernen untersucht. Die zentrale Forschungsfrage ist dabei, wie neurofunktionelle Gehirnareale über neurostrukturelle Verbindungen innerhalb des Gehirns bei kognitiven Prozessen miteinander interagieren und wie sich diese Interaktion durch Lernprozesse verändert.


In einem ersten Schritt werden hierzu die neurofunktionalen Areale und ihre Verbindungen für die Verarbeitung von Zahlen untersucht. Dazu werden sowohl die Größenrepräsentation (z.B. „Ist 9 größer als 3?“ Oder „50 Personen in einem Bus, ist das viel oder wenig?“) als auch überlerntes und verbal mediiertes Faktenwissen (z.B. das kleine Einmaleins) in verschiedenen Populationen untersucht (gesunde Erwachsene, Erwachsene mit zerebralen Erkrankungen, sich typisch oder atypisch entwickelnde Kinder). In einem zweiten Schritt wird dann untersucht, inwieweit die im ersten Schritt identifizierten Strukturen und Prozesse für die numerische Kognition in einen allgemeineren domänenübergreifenden Begriff der Hodologie integriert werden können, wie z.B. durch die Identifizierung eines domänenübergreifenden Netzwerks für Zahlen und Sprache.


Ziel des Projektes ist, die gewonnenen Erkenntnisse für die Entwicklung von Interventionsprogrammen sowohl für das Erlernen (im Schulunterricht) als auch das Wiedererlernen numerischer Kompetenzen (z. B. nach einem Schlaganfall) zu nutzen.

Kooperationen
  • Prof. Dr. Dr. Hans-Otto Karnath, Universitätsklinikum Tübingen
  • Prof. Dr. Klaus Willmes, Universitätsklinikum RWTH Aachen
Publikationen
  • Klein, E., Willmes, K., Bieck, S. M., Bloechle, J., & Moeller, K. (2019). White matter neuro-plasticity in mental arithmetic: Changes in hippocampal connectivity following arithmetic drill training. Cortex, 114, 115-123. https://dx.doi.org/10.1016/j.cortex.2018.05.017

  • Bloechle, J., Huber, S., Bahnmueller, J., Rennig, J., Willmes, K., Cavdaroglu, S., Moeller, K., & Klein, E. (2016). Fact learning in complex arithmetic – The role of the angular gyrus revisited. Human Brain Mapping, 37, 3061-3079. https://dx.doi.org/10.1002/hbm.23226

  • Klein, E., Suchan, J., Moeller, K., Karnath, H.-O., Knops, A., Wood, G., Nuerk, H.-C., & Willmes, K. (2016). Considering structural connectivity in the triple code model of numerical cognition: Differential connectivity for magnitude processing and arithmetic facts. Brain Structure & Function, 221(2), 979-95. https://dx.doi.org/10.1007/s00429-014-0951-1