Untersuchung der Rolle des dorsolateralen präfrontalen Cortex und des intraparietalen Sulcus in der Proportionsgrößenverarbeitung bei Kindern und Jugendlichen mittels transkranieller Gleichstromstimulation

Das Verständnis von und der Umgang mit Proportionen ist eine grundlegende kognitive Fähigkeit, deren häufig mangelnde Ausprägung negative Auswirkungen auf die allgemeine mathematische Entwicklung von Schülern hat (Parsons & Bynner, 2005). Ein besseres Verständnis der neuronalen Mechanismen numerischer Kompetenz ist notwendig.

Die Prozessierung numerischer Informationen hat ihr Korrelat in einem fronto-parietalen neuronalen Netzwerk, in dem der dorsolaterale präfrontale Cortex (DLPFC) und der intraparietale Sulcus (IPS) eine zentrale Rolle einnehmen (Arsalidou et al., 2018). Einen vielversprechenden Ansatz zur nicht-invasiven Modulation der neuronalen Aktivität in diesen Bereichen bietet die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) (Paulus, 2016). Ziel der vorliegenden Studie ist es, den Effekt einer durch tDCS induzierten erhöhten neuronalen Exzitabilität im DLPFC und IPS auf Proportionsverarbeitungsprozesse im Kindes- und Jugendalter zu untersuchen.

21 gesunde Kinder und Jugendliche wurden einer anodalen tDCS jeweils des DLPFC, des IPS und einer Sham-Kontrollstimulation unterzogen. Unter DLPFC-Stimulation zeigten sich in den Aufgabensubtypen, die für die Probanden ein adäquates Anforderungsniveau hatten, signifikante Verbesserungen der Reaktionszeit ohne eine Abnahme der Genauigkeit. Die IPS-Stimulation brachte keine signifikanten Effekte hervor.

Es lässt sich schlussfolgern, dass eine anodale tDCS bei gesunden Kindern und Jugendlichen über eine Erhöhung der neuronalen Exzitabilität im DLPFC die Proportionsverarbeitung positiv beeinflussen kann. Somit ist davon auszugehen, dass die entsprechenden Nervenzellverbünde an den Prozessen der Proportionsverarbeitung tatsächlich beteiligt sind. Die eingesetzte fokale Multichannel-Montage hat sich zumindest über dem DLPFC als wirksam und insgesamt im Rahmen der üblichen Nebenwirkungen als verträglich erwiesen.

Die vorliegende Arbeit trägt zur Entschlüsselung der neuronalen Komponenten der numerischen Kognition bei und erweitert die Wissensbasis des Einsatzes von tDCS in juvenilen Populationen.