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Precise slow oscillation-spindle coupling promotes memory consolidation in younger and older adults
(2018)
Memory consolidation during sleep relies on the precisely timed interaction of rhythmic neural events. Here, we investigate differences in slow oscillations (SO) and sleep spindles (SP) and their coupling across the adult human lifespan and ask whether observed alterations relate to the ability to retain associative memories across sleep. We demonstrate that the fine-tuned SO–SP coupling that is present in younger adults diffuses with advanced age and shifts both in time and frequency. Crucially, we show that the tight precision of SO–SP coupling promotes memory consolidation in younger and older adults, and that brain integrity in source regions for the generation of SOs and SPs reinforces this beneficial SO–SP coupling in old age. Our results reveal age-related differences in SO–SP coupling in healthy elderly individuals. Furthermore, they broaden our understanding of the conditions and the functional significance of SO–SP coupling across the entire adult lifespan.
The outstanding speed of language comprehension necessitates a highly efficient implementation of cognitive-linguistic processes. The domain-general theory of Predictive Coding suggests that our brain solves this problem by continuously forming linguistic predictions about expected upcoming input. The neurophysiological implementation of these predictive linguistic processes, however, is not yet understood. Here, we use EEG (human participants, both sexes) to investigate the existence and nature of online-generated, category-level semantic representations during sentence processing. We conducted two experiments in which some nouns – embedded in a predictive spoken sentence context – were unexpectedly delayed by 1 second. Target nouns were either abstract/concrete (Experiment 1) or animate/inanimate (Experiment 2). We hypothesized that if neural prediction error signals following (temporary) omissions carry specific information about the stimulus, the semantic category of the upcoming target word is encoded in brain activity prior to its presentation. Using time-generalized multivariate pattern analysis, we demonstrate significant decoding of word category from silent periods directly preceding the target word, in both experiments. This provides direct evidence for predictive coding during sentence processing, i.e., that information about a word can be encoded in brain activity before it is perceived. While the same semantic contrast could also be decoded from EEG activity elicited by isolated words (Experiment 1), the identified neural patterns did not generalize to pre-stimulus delay period activity in sentences. Our results not only indicate that the brain processes language predictively, but also demonstrate the nature and sentence-specificity of category-level semantic predictions preactivated during sentence comprehension.
Metacognition plays a pivotal role in human development. The ability to realize that we do not know something, or meta-ignorance, emerges after approximately five years of age. We aimed at identifying the brain systems that underlie the developmental emergence of this ability in a preschool sample.
Twenty-four children aged between five and six years answered questions under three conditions of a meta-ignorance task twice. In the critical partial knowledge condition, an experimenter first showed two toys to a child, then announced that she would place one of them in a box behind a screen, out of sight from the child. The experimenter then asked the child whether or not she knew which toy was in the box.
Children who answered correctly both times to the metacognitive question in the partial knowledge condition (n=9) showed greater cortical thickness in a cluster within left medial orbitofrontal cortex than children who did not (n=15). Further, seed-based functional connectivity analyses of the brain during resting state revealed that this region is functionally connected to the medial orbitofrontal gyrus, posterior cingulate gyrus and precuneus, and mid- and inferior temporal gyri.
This finding suggests that the default mode network, critically through its prefrontal regions, supports introspective processing. It leads to the emergence of metacognitive monitoring allowing children to explicitly report their own ignorance.
In diesem Beitrag werden Ansätze zur Förderung der Eignungsreflexion der Studierenden im Lehramt sowie der Beratungskompetenz der betreuenden Lehrenden an der Goethe-Universität Frankfurt dargestellt: Für die Studierenden wurden unterschiedliche Maßnahmen entwickelt und implementiert, die die Reflexion über die persönliche Eignung für den Lehrerberuf fördern und bestehende Defizite frühzeitig ausgleichen helfen. Für die betreuenden Lehrenden (an Universität und Schule) wurde eine hochschuldidaktische Weiterbildung entwickelt und eingesetzt, welche deren Beratungskompetenz stärken soll.
Hochschuldidaktische Weiterbildungsveranstaltungen haben häufig nur eine geringe Akzeptanz bei etablierten Hochschullehrenden. Es wird angenommen, dass der Nachweis wissenschaftlicher Evidenz hochschuldidaktischer Maßnahmen deren Akzeptanz in Hochschulen erhöht. Zur Verknüpfung von empirischer Forschung und hochschuldidaktischen Weiterbildungen schlagen wir ein Spiralmodell vor. Praktisch werden ausgehend von theoretischen und empirischen Grundlagen relevante Ergebnisse für die Bearbeitung in hochschuldidaktischen Weiterbildungen entwickelt. Die Anwendung des Spiralmodells wird an einem Praxisbeispiel zum Themenfeld "Interkulturelle Kommunikation in der Hochschule" illustriert.
Während der wissenschaftliche Nachwuchs im Forschungsbereich strategisch und wissenschaftlich fundiert samt diversen Prüfungen (Bachelor, Master, Promotion, ggf. auch Habilitation) ausgebildet wird, existiert im Bereich der Lehre nichts auch nur annährend Vergleichbares. Die übliche „Qualifizierung“ des Nachwuchslehrenden findet meist nur „On-the-job“ (vgl. Conradi, 1983) statt, d.h. durch eigenes Ausprobieren nach Beobachtung anderer Lehrender während des eigenen Studiums. Unter guten Bedingungen hat der Lehrende vorab oder begleitend Weiterbildungen zu guter Lehre besucht. Eine strategische Einbettung dieser Personalentwicklungsmaßnahmen, wie es seitens der Forschung intendiert wird, ist nicht vorhanden. Dieser Beitrag stellt mögliche Formen vor und führt exemplarisch eine darunter näher aus.
Im Rahmen des Bund-Länder-Programms "Qualitätspakt Lehre" hat die Goethe-Universität Frankfurt erfolgreich das Programm "Starker Start ins Studium" eingeworben. Dadurch verfügt das Institut für Psychologie nun über die personellen Möglichkeiten, die fachliche und soziale Integration neuer Psychologiestudierender im sechssemestrigen Bachelorstudiengang Psychologie zu verbessern. Hierzu wurden zwei obligate je zweisemestrige Lehrmodule entwickelt. In dem vorliegenden Beitrag wird das übergeordnete Lehrkonzept beschrieben und dessen Implementierung im Fach Psychologie als Praxisbeispiel illustriert.
Verständnisvolle Dozenten haben weniger Fachwissen : Wirkungen der sprachlichen Anpassung an Laien
(2012)
In der Interaktion mit Studierenden ist schriftliche Online-Kommunikation ein wichtiges Arbeitsmedium für jeden Lehrenden geworden. Die Interaktionspartner haben dabei für ihre Urteilsbildung über den jeweils anderen ausschließlich den geschriebenen Text mit seinen lexikalen und grammatikalischen Merkmalen zur Verfügung. Das Ausmaß der lexikalen Anpassung an die Wortwahl eines Studierenden kann daher einen Einfluss auf die studentische Bewertung ihrer Dozenten hinsichtlich unterschiedlicher Persönlichkeitseigenschaften haben. In der vorliegenden Studie beurteilten Studierende jeweils zwei Dozenten hinsichtlich Verständnis, Gewissenhaftigkeit und Intellekt (IPIP, Goldberg, Johnson, Eber et al., 2006) auf Grundlage einer Emailkommunikation. Der Grad der lexikalen Anpassung der Lehrenden wurde dabei variiert. Es zeigte sich, dass Studierende Dozenten mit umgangssprachlicher Wortwahl als verständnisvoller, gewissenhafter aber tendenziell weniger wissend einschätzen.
Die Internationalisierung der deutschen Hochschulen nahm in den letzten Jahren stark zu. Umgang mit Studierenden aus unterschiedlichen Kulturen bedeutet für Lehrende längst Alltag. Nicht immer jedoch verläuft die Kommunikation zwischen Angehörigen unterschiedlicher Kulturen reibungslos. Um möglichen Schwierigkeiten entgegenzuwirken, setzen einige Universitäten interkulturelle Trainings ein zur Sensibilisierung für interkulturelle Unterschiede. Die Autoren haben im Rahmen eines hochschuldidaktischen Weiterbildungsprogramms für Lehrende ein interkulturelles Training entwickelt und eingesetzt. Über den Aufbau und die Ziele des Trainings wird im vorliegenden Artikel berichtet. Weiterhin wird ein Untersuchungsdesign vorgestellt, mit welchem der Einfluss von Kultur auf die Online-Kommunikation in der Lehre untersucht wurde.
We propose a framework of individual problem-solving and communicative demands (IproCo) that bridges the gap between models from cognitive psychology and communication pragmatics. Furthermore, we present two experiments conducted to identify factors influencing the demands and to test possibilities for support. The experiments employed a remote collaborative picture-sorting task with concrete and abstract pictures and applied non-interactive conditions compared to interactive conditions. In a first experiment, the influence of the postulated demands on collaboration process and outcome was analysed, and the impact of shared applications was tested. In a second experiment, we evaluated instructional support measures consisting of model collaboration and a collaboration script. The collaboration process showed benefits of the support but the outcome did not. However, the support measures fostered the collaboration process even in the particularly difficult conditions with non-interactive communication. We discuss the impact of the IproCo framework and apply it to other tasks.