Copyright Cogmed 2007 Onderzoek naar Cogmed Werkgeheugentraining.

Presentatie over: "Copyright Cogmed 2007 Onderzoek naar Cogmed Werkgeheugentraining."— Transcript van de presentatie:

1 Copyright Cogmed 2007 Onderzoek naar Cogmed Werkgeheugentraining

2 Copyright Cogmed 2007 Definitie Werkgeheugen= De vaardigheid om informatie vast te houden voor een korte periode (seconden) en deze te gebruiken bij het nadenken. Geassocieerd met continue prefrontale activiteit. Werkgeheugen

3 Copyright Cogmed 2007 ”Werkgeheugen verwijst naar een hersensysteem dat tijdelijke opslag en manipulatie van informatie mogelijk maakt die noodzakelijk is voor complexe cognitieve taken als taalbegrip, leren en redeneren” -Alan Baddeley Werkgeheugen

4 Copyright Cogmed 2007 Visueel-Ruimtelijke route Fonologische loop Centrale Executief Alan Baddeley´s Werkgeheugen Metafoor Episodisch Buffer Werkgeheugen

5 Copyright Cogmed 2007 Werkgeheugentaken Digit Span8 … 5 … 2”8 … 5 … 2” Stimuli Respons Span Bord Werkgeheugen

6 Copyright Cogmed 2007 Gebruik van het werkgeheugen Rekenen73 – 6 + 8 = ? LezenWerkgeheugen is nodig om samen met andere taalvaardigheden als fonologisch bewustzijn lange en ingewikkelde zinnen te begrijpen. PlanningOnthouden wat het volgende is dat je moet doen. Werkgeheugen

7 Copyright Cogmed 2007 Werkgeheugen en school Correlatie tussen werkgeheugencapaciteit bij kinderen van 6-7 jaar oud en tests voor de Engelse taal en rekenen in “National Curriculum on tests”. Gathercole and Pickering, 2003 “De beoordeling van het werkgeheugen kan een waardevolle methode zijn bij het screenen van kinderen die een risico lopen op het problematisch doorlopen van school.” Werkgeheugen

8 Copyright Cogmed 2007 Mariani and Barkley (1997) Dev Psychol Karatekin and Asarnow (1998) Psychiatry Res Kempton et al. (1999) Psychol Med Kuntsi et al. (2001) J Child Psychol Psych Barnett et al. (2001) Psychol Med Westerberg et al. (2004) Child Neuropsychol Dowson et al. (2004) Acta Psychiatr Scand Karatekin (2004) J Child Psychol Psych Relatie tussen werkgeheugen en ADHD Werkgeheugen

9 Copyright Cogmed 2007 Cantab WMSpan Bord Dowson -041.15- Kempton -991.331.22 Barnett -011.451.06 Westerberg -04-1.34 Gemiddelde = 1.26 SD Span Bord taken en dergelijke Werkgeheugen

10 Copyright Cogmed 2007 Westerberg et al. (2004) Child Neuropsych. Werkgeheugen

11 Copyright Cogmed 2007 De ontwikkeling van werkgeheugen bij ADHD Werkgeheugen

12 Copyright Cogmed 2007 Kan werkgeheugen bevorderd worden door training? Indien ja, beïnvloedt een verbeterd werkgeheugen: - andere cognitieve gebieden? - symptomen? Basis Onderzoek

13 Copyright Cogmed 2007 De onderzoekers achter Cogmed Torkel Klingberg MD. PhD Professor Instituut voor Kinderneurologie, Het Karolinska Instituut Helena Westerberg Gecertificeerd Psycholoog, Ph.D. Onderzoekscentrum voor ouderdom, afdeling Neurobiologie, Zorg wetenschappen en Samenleving, Het Karolinska Instituut

14 Copyright Cogmed 2007 De spelontwikkelaars achter Cogmed Jonas Beckeman, CTO Spelontwikkelaar en Systeemarchitect David Sjölander Spelontwerper en Art Director

15 Copyright Cogmed 2007 Aandachtstekortstoornis met hyperactiviteit Klingberg, T, Forssberg, H, Westerberg, H (2002) Training of Working Memory in Children with ADHD J Clinical and Experimental Neuropsychology 24(6): 781-91. Klingberg, T, Fernell, E, Olesen, P, Johnson, M, Gustafsson, P, Dahlström, K, Gillberg, CG, Forssberg, H, Westerberg, H. (2005) Computerized Training of Working Memory in Children with ADHD – a Randomized, Controlled Trial. J Am Acad Child Adolesc Psychiatry 44(2):177-86 Hersenbloeding Westerberg H, Jacobaeus H, Hirvikoski T, Clevberger P, Ostensson J, Bartfai A, Forssberg H, Klingberg T (submitted), Computerized working memory training - a method of cognitive rehabilitation after stroke. Brain imaging bij jongvolwassenen Olesen, Westerberg, Klingberg (2004) Increased prefrontal and parietal activity after training of working memory. Nature Neuroscience. 16:1 Replicatie studie, Notre Dame Gibson B.S., Seroczynski A., Gondoli D.M., et al. Working memory training for early adolescents with ADHD. University of Notre Dame and Madison Center Hospital. Presented poster at CHADD Annual Conference, 2006. Effect van medicatie Klingberg, T, Andersson, M, Ljungbäck, H. Forssberg, H (submitted) The Effect of Stimulant Medication on Cognitive Training

16 Copyright Cogmed 2007 Meer onderzoek… Studie naar ouderdom Westerberg H, Brehmer Y, D’Hondt N, Söderlund D, Bäckman L. Working memory training for young adults and elderly without WM impairments. Aging Research Center, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden (2007). Onderzoek op scholen Dahlin, Myrberg, Klingberg (submitted) Training of working memory in children with special education needs. Werkgeheugentraining bij peuters Lisa Thorell et al

17 Copyright Cogmed 2007 14 kinderen, 8-15 jaar, 3 meisjes ADHD diagnose Met of zonder medicatie Basis Onderzoek

18 Copyright Cogmed 2007 Interventie Behandeling Oefeningen in verbaal en visueel-ruimtelijk werkgeheugen. Aanpassing van moeilijkheidsgraad. Controle Oefening in verbaal and visueel-ruimtelijk werkgeheugen. Makkelijke opgaven. Basis Onderzoek

19 Copyright Cogmed 2007 Uitkomstmaten: Span Bord Basis Onderzoek

20 Copyright Cogmed 2007 Uitkomstmaten: Stroop Blauw groen blauw geel … Basis Onderzoek

21 Copyright Cogmed 2007 Uitkomstmaten: Raven’s Progressieve Matrices Basis Onderzoek

22 Copyright Cogmed 2007 Uitkomstmaten: Hoofd Bewegingen (Optax) Basis Onderzoek

23 Copyright Cogmed 2007 Conclusies Intensieve en zich aanpassende, gecomputeriseerde werkgeheugentraining vergroot de hoeveelheid informatie die kinderen met ADHD in hun werkgeheugen op kunnen slaan. Effecten van werkgeheugentraining generaliseren naar niet geoefende taken zoals logisch redeneren en respons inhibitie.

24 Copyright Cogmed 2007 Bevestiging in een multi-centrum studie Klingberg, T, Fernell, E, Olesen, P, Johnson, M, Gustafsson, P, Dahlström, K, Gillberg, CG, Forssberg, H, Westerberg, H. (2005) Computerized Training of Working Memory in Children with ADHD – a randomized, controlled trial. J American Academy of Child Adolescent Psychiatry 44(2):177-86 53 kinderen, leeftijd 7-12 jaar, met ADHD en zonder medicatie Random verdeeld over behandelgroep en lage dosis controlegroep Vragenlijsten voor ouders en leerkrachten over ADHD symptomen zijn toegevoegd 4 klinische centra 3 maanden follow-up Significant behandeleffect voor niet geoefende taken voor: - visueel-ruimtelijk en verbaal werkgeheugen (ruimtelijke span en digit span) - respons inhibitie (Stroop) - complex redeneren (Raven’s Progressieve Matrices) Geen significante effecten voor hyperactiviteit zoals gemeten door het aantal hoofdbewegingen tijdens de CPT Vragenlijsten ingevuld door ouders lieten een significante afname van symptomen van aandachtstekort en hyperactiviteit/impulsiviteit zien na de interventie en tijdens de follow-up Gemiddeld meer dan 90% van de trainingseffecten van werkgeheugentaken bleef bestaan tijdens de follow-up

25 Copyright Cogmed 2007 Inclusie Neuropsych. tests (T1) Neuropsych. test (T2) Neuropsych. test (T3) Debriefing 5 w. training 3 maanden Rapporten Feedback Basis Onderzoek Tijdslijn

26 Copyright Cogmed 2007 Span Bord  (groepseffect) = 0.8 p < 0.001 Basis Onderzoek

27 Copyright Cogmed 2007 Digit-Span  (groepseffect) = 0.43 p < 0.01 Basis Onderzoek

28 Copyright Cogmed 2007 Raven  (groepseffect) = 2.0 p < 0.01 Basis Onderzoek

29 Copyright Cogmed 2007 Blauw Groen Blauw Basis Onderzoek Stroop b (groepseffect) = 14 p < 0.03

30 Copyright Cogmed 2007 Hoofdbewegingen b (groepseffect) = niet significant Basis Onderzoek

31 Copyright Cogmed 2007 Symptomen (DSM IV): Effect groottes van oudervragenlijsten Post-trainingFollow-Up Aandachtstekort1.210.67 Hyperactiviteit/ Impulsiviteit 0.42 Basis Onderzoek

32 Effect grootte: Cohen’s d Copyright Cogmed 2007 0.2 is indicatief voor een kleine effectgrootte 0.5 a medium effect 0.8 a groot effect

33 Copyright Cogmed 2007 Conclusies Significante verbetering van executief functioneren: –Werkgeheugen –Respons inhibitie –Redeneren Klinisch significante verbetering van symptomen bij kinderen, gemeten met oudervragenlijsten. 90% van de effecten blijft na drie maanden, de effect grootte neemt wel af. Basis Onderzoek

34 Copyright Cogmed 2007 Werkgeheugentraining na hersenbloeding Westerberg H, Jacobaeus H, Hirvikoski T, Clevberger P, Östensson M-L, Bartfai A, Klingberg T. (2007), Computerized working memory training after stroke – A pilot study. Brain Injury 21(1): 21–29 18 personen in de leeftijd van 34-65 jaar Getroffen door hersenbloeding 1-3 jaar voorafgaande aan de studie Random verdeeld in behandel- of wachtlijst controlegroep Behandelgroep verbeterde significant op neuropsychologische taken voor: -Werkgeheugen (Span bord en Digit span) -Aandacht (PASAT en Ruff 2 & 7) Behandelgroep rapporteerde significant minder symptomen cq cognitieve problemen (Cognitive Failure Questionnaire), wat gecorreleerd werd met verbeteringen op de neuropsychologische taken. Geen significante resultaten werden gevonden voor: -complex redeneren (Raven’s) -leren en declaratief geheugen (Cleason Dahl) -respons inhibitie (Stroop)

35 Copyright Cogmed 2007 Conclusies Werkgeheugentraining kan een bruikbare methode zijn bij revalidatie na een hersenbloeding. Cognitief functioneren in het dagelijks leven na een hersenbloeding kan verbeteren na werkgeheugentraining. Werkgeheugen en aandachtscontrole verbeteren door werkgeheugentraining bij volwassenen na een hersenbloeding. Niet alleen kinderen met werkgeheugenproblemen kunnen de capaciteit van hun werkgeheugen verbeteren. Cogmed werkgeheugentraining richt zich heel specifiek op het werkgeheugen, niet op geheugen in het algemeen.

36 Copyright Cogmed 2007 De neurale basis van het trainingseffect Olesen P, Westerberg H, Klingberg T (2004), Increased prefrontal and parietal activity after training of working memory. Nature Neuroscience 7:75-79. 8 gezonde, jongvolwassenen getraind in alleen visueel-ruimtelijke taken functionele magnetische resonantie techniek (fMRI) Hersenactiviteit werd gemeten vooraf, tijdens de werkgeheugentraining en achteraf Hersenactiviteit in de prefrontale en pariëtale hersengebieden neemt toe na training Hersenactiviteit in andere gebieden daalt De proefpersonen verbeterden signficant op niet geoefende taken: -visueel-ruimtelijk werkgeheugen (Span bord) -verbaal werkgeheugen (Digit span) -reactietijd (Stroop)

37 Copyright Cogmed 2007 fMRI Experiment 8 jongvolwassenen alleen visueel-ruimtelijke taken 5 scans/subject moeilijkere taken tijdens de scan fMRI werkgeheugentraining Onderzoek Nature Neuroscience (2004) 7(1):74-79

38 Copyright Cogmed 2007 Toename in hersenactiviteit caudate nucleus thalamus middelste frontale gyrus parietale cortex (intra-, inferieur en superieur) parietale cortex (intra-, inferieur en superieur) Onderzoek Nature Neuroscience (2004) 7(1):74-79

39 Copyright Cogmed 2007 Conclusies Niet alleen kinderen met ADHD kunnen hun werkgeheugen verbeteren. De neurale systemen die aan de basis liggen van het werkgeheugen zijn plastisch en kunnen verbeterd worden door training. Hersenactiviteit in de prefrontale en parietale gebieden neemt toe na werkgeheugentraining. Een beperking is niet noodzakelijk om het werkgeheugen te kunnen verbeteren. Training met visueel-ruimtelijke werkgeheugentaken verbetert niet alleen het visueel- ruimtelijke werkgeheugen, maar ook het verbale werkgeheugen.

40 Copyright Cogmed 2007 Notre Dame (submitted) Gibson B.S., Seroczynski A., Gondoli D.M., et al. Working memory training for early adolescents with ADHD. University of Notre Dame and Madison Center Hospital. Presented poster at CHADD Annual Conference, 2006. 14 studenten met ADHD in de leeftijd van 12-14 jaar die medicatie gebruiken Geen controle groep (vergelijkingen zijn gemaakt met Klingberg et al., 2005) Significante behandeleffecten voor niet getrainde taken aangaande: -visueel-ruimtelijk en verbaal werkgeheugen (ruimtelijke span en digit span) -complex redeneren (Raven’s Progressieve Matrices) Oudervragenlijsten lieten een significante afname zien van symptomen van aandachtstekort en hyperactiviteit/impulsiviteit. Vragenlijsten ingevuld door de leerkracht lieten een significante afname zien van symptomen van aandachtstekort.

41 Copyright Cogmed 2007 U.S. Onafhankelijke replicatie studie - Resultaten Gibson et al. (CHADD 2006) Gestandaardiseerde verandering Klingberg et al. (2005) Controle Klingberg et al. (2005) Behandel Replicatie behandelgroep Lopend Onderzoek

42 Copyright Cogmed 2007 U.S. Onafhankelijke replicatie studie – DSM-IV Gestandaardiseerde verandering Klingberg et al. (2005) Controle Klingberg et al. (2005) Behandel Replicatie behandelgroep Gibson et al. (CHADD 2006) Lopend Onderzoek

43 Copyright Cogmed 2007 Conclusies Intensieve en zichzelf aanpassende, gecomputeriseerde werkgeheugentraining verbetert de hoeveelheid informatie die iemand in zijn werkgeheugen kan houden. Effecten van werkgeheugentraining generaliseren naar niet geoefende taken als logisch redeneren en respons inhibitie. De meest voorkomende symptomen bij ADHD verminderen na werkgeheugentraining.

44 Copyright Cogmed 2007 Effecten van medicatie (submitted) Klingberg, T, Andersson, M, Ljungbäck, H. Forssberg, H (submitted) The Effect of Stimulant Medication on Cognitive Training Kinderen in de leeftijd van 6-16 jaar met ADHD 70 zonder medicatie, 66 met medicatie Niet random verdeeld, maar wel gematched op basiseigenschappen. Bevordert metylphenidaat, een vorm van stimulerende medicatie die de beschikbaarheid van dopamine bevordert, verbetering tijdens werkgeheugentraining? -Beide groepen verbeterden op geoefende taken -Beide groepen lieten een daling van ADHD symptomen zien -Kinderen met medicatie lieten een grotere verbetering op ruimtelijke werkgeheugentaken zien -Er was een trend dat kinderen met medicatie een sterkere afname van ADHD symptomen lieten zien Een extra, gerandomiseerde (metylphenidaat/ vitamine-c), placebo-gecontroleerde experimentale studie omvatte 12 gezonde jongvolwassenen. -Bevestiging van een groter effect in de verbetering op visueel-ruimtelijke werkgeheugentaken als effect van behandeling met stimulerende medicatie.

45 Copyright Cogmed 2007 Geen medicatieMedicatie Aantal subjecten7066 Leeftijd11.5 (2.0)11.6 (2.1) Geslacht (jongen/ meisje)63 / 760 / 6 ADHD-type (combi / aandacht)60 / 1062 / 4 Oudervragenlijst aandacht (pnt)18.4 (4.3)18.5 (5.2) Oudervragenlijst Hyp/imp (pnt)13.8 (7.2)15.2 (7.2) Leerkracht aandacht (pnt)16.6 (6.3)15.2 (5.2) Leerkracht Hyp/imp (pnt)11.9 (9.0)13.3 (6.4) Verbaal werkgeheugen (items)5.36 (0.99)5.51 (1.04) Ruimtelijk werkheugen (items)5.52 (0.95)5.49 (0.89) Lopend Onderzoek Klingberg et al. (submitted) Medicatie tijdens training

46 Copyright Cogmed 2007 Klingberg et al. (submitted) Lopend Onderzoek Medicatie tijdens training

47 Copyright Cogmed 2007 Klingberg et al. (submitted) Lopend Onderzoek Medicatie tijdens training

48 Copyright Cogmed 2007 Conclusies Stimulerende medicatie kan de effecten van cognitieve training bevorderen, afhankelijk van de specifieke taken die erbij betrokken zijn. Het effect lijkt duidelijker voor visueel- ruimtelijke taken. Zowel kinderen met als kinderen zonder medicatie kunnen hun visueel-ruimtelijk en verbaal werkgeheugen verbeteren door werkgeheugentraining. Zowel kinderen met als kinderen zonder medicatie kunnen hun ADHD symptomen verminderen door werkgeheugentraining.

49 Copyright Cogmed 2007 Onderzoek op scholen (submitted) Dahlin K, Myrberg M, Klingberg T. (submitted) Training of working memory in children with special education needs. 43 kinderen in de leeftijd van 9-12 jaar op het speciaal onderwijs Aanwezigheid van een werkgheugenstoornis (50% had ADHD) Controlegroep bestond uit 16 kinderen die alleen aan speciaal onderwijs deelnamen Een correlatie analyse van basislijn prestatatie op academische tests bevestigt de correlatie van leesbegrip en rekenvaardigheid met werkgeheugencapaciteit. Behandelgroep verbetert significant op tests voor: -het oplossen van problemen (Raven’s) -leesbegrip (PIRLS) -rekenvaardigheid (BNST) -visueel-ruimtelijk werkgeheugen (Span board) -respons inhibitie (Stroop) -verminderen van ADHD symptomen (DSM-IV vragen over aandachtstekort beantwoord door ouders en leerkrachten)

50 Copyright Cogmed 2007 pre post follow-up prepost follow-up Lopend Onderzoek Dahlin, Myrberg, Klingberg (submitted) Resultaten van de studie naar speciaal onderwijs

51 Copyright Cogmed 2007 Conclusies Werkgeheugentraining kan een goede hulp zijn voor kinderen op het speciaal onderwijs bij het verbeteren van schoolse vaardigheden (leesbegrip en niet-verbale rekenvaardigheden). Werkgeheugen speelt een centrale rol bij schoolprestaties. Effecten van werkgeheugentraining generaliseren naar niet geoefende taken zoals logisch redeneren en respons inhibitie bij kinderen op het speciaal onderwijs.

52 Copyright Cogmed 2007 De ontwikkeling van werkgeheugen

53 Copyright Cogmed 2007 Studie naar ouderdom (submitted) Westerberg H, Brehmer Y, D’Hondt N, Söderlund D, Bäckman L. Working memory training for young adults and elderly without WM impairments. Aging Research Center, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden (2007). 45 volwassenen in de leeftijd van 60-70 jaar en 55 volwassenen in de leeftijd van 20-30 jaar Random verdeeld in interventie- en lage dosis controlegroep Criterium taak (span bord vooruit en digit span achteruit): -Getrainde participanten in beide leeftijdsgroepen verbeterden significant Bijna-transfer taak (span bord achteruit en digit span vooruit): -Beide leeftijdsgroepen lieten een zelfde verbetering zien die gerelateerd was aan de interventie Ver van-transfer-taken: -Aandacht (PASAT) verbeterde significant voor getrainde participanten in beide leeftijdsgroepen -Zelf-evaluatie van cognitieve problemen in het dagelijks leven (CFQ) verbeterden significant voor getrainde participanten in beide leeftijdsgroepen -Respons inhibitie (Stroop) was niet significant -Complex redeneren (Raven’s) was niet significant 3 maanden follow-up: verbetering in de criterium en transfer taken werden over het algemeen behouden.

54 Copyright Cogmed 2007 Training bij oude en jonge, gezonde volwassenen Jong = 20-30 jaar; N=50 Oud = 60-70 jaar; N=50 Westerberg et al. (wordt geschreven)

55 Copyright Cogmed 2007 Training bij oude en jonge, gezonde volwassenen

56 Copyright Cogmed 2007 Conclusies De vaardigheid tot het verbeteren van het werkgeheugen zou een algemene vaardigheid kunnen zijn die gedurende het hele leven behouden wordt. Normale jonge en oudere volwassenen kunnen hun werkgeheugen verbeteren door intensieve training. Een beperking is niet noodzakelijk om het werkgeheugen te kunnen verbeteren. Cognitief functioneren in het dagelijks leven kan verbeterd worden door werkgeheugentraining, zowel voor oudere als voor jongere volwassenen.

57 Copyright Cogmed 2007 Werkgeheugentraining bij peuters Normale peuters in de leeftijd van 4-5 jaar Random verdeeld over 4 groepen: -Groep 1: werkgeheugentraining, 15 minuten per dag, gedurende 5 weken -Groep 2: training van inhibitiefuncties -Groep 3: oefenen van een commercieel computerspel -Groep 4: passieve controlegroep Groep 1 verbeterde op tests voor: -verbaal en visueel-ruimtelijk werkgeheugen -volgehouden aandacht Groep 2-4 verbeterde niet op uitkomstmaten

58 Copyright Cogmed 2007 Conclusies Peuters kunnen hun verbaal en visueel-ruimtelijk werkgeheugen verbeteren alsmede ook hun volgehouden aandacht. Training met visueel-ruimtelijke werkgeheugentaken verbetert niet alleen visueel-ruimtelijk werkgeheugen, maar ook verbaal werkgeheugen. Een beperking is niet noodzakelijk voor het kunnen verbeteren van het werkgeheugen. Werkgeheugen kan verbeterd worden door training, niet cognitieve vaardigheden in het algemeen.