Gehirntraining und Wissenschaft: die Laboraufgaben dahinter
Aktualisiert
Vom Team von Optics Trainer auf Grundlage veröffentlichter Forschung verfasst; alle Quellen sind unten verlinkt.
Viele Gehirntraining-Spiele beruhen auf Aufgaben, die Psychologinnen und Psychologen seit Jahrzehnten im Labor nutzen, etwa dem Stroop-Farbwort-Test und der Flanker-Aufgabe. Diese Geschichte ist echt, beantwortet aber eine andere Frage als die, die sich die meisten stellen: Verändert das Spielen irgendetwas außerhalb des Spiels? Dieser Ratgeber erklärt die Wissenschaft hinter Gehirnjogging: wie Spiele aus Laboraufgaben entstehen, welche kognitiven Aufgaben aus der Forschung hinter den Spielen von Optics Trainer stehen, was naher und ferner Transfer bedeuten und wie man eine Studie zum Gehirntraining liest.
Ist Gehirntraining wissenschaftlich belegt?
Die Frage hat zwei Teile. Beruht das Spiel auf einer Aufgabe, die die Wissenschaft nutzt? Bei vielen Spielen ja. Verändert das Üben dieser Aufgabe andere Fähigkeiten oder den Alltag? Das prüfen Trainingsstudien.
Ein Review von 2016 unter Leitung von Daniel Simons untersuchte die Studien, die Anbieter von Gehirntraining selbst zitierten. Die Autorinnen und Autoren fanden umfangreiche Belege dafür, dass Menschen bei den trainierten Aufgaben besser werden, weniger Belege für eng verwandte Aufgaben und wenig Belege für entfernte Aufgaben oder das Denken im Alltag. Eine Arbeit von Giovanni Sala und Fernand Gobet aus dem Jahr 2019 fasste mehrere Metaanalysen zusammen und berichtete einen minimalen Effekt auf allgemeine kognitive Fähigkeiten. Sie schrieben, dass sich die Unterschiede zwischen den Studien durch die Qualität des Studiendesigns und statistische Artefakte erklären ließen.
Unser Ratgeber zum visuellen Gehirntraining behandelt das Simons-Review und die ACTIVE-Studie ausführlicher. Unser Vergleich von Gehirntraining-Apps behandelt die Anordnung der US-Handelsbehörde FTC von 2016 gegen den Hersteller von Lumosity, die kompetente und verlässliche wissenschaftliche Belege verlangt, bevor Aussagen über Nutzen im Alltag gemacht werden.
Wie Gehirntraining-Spiele aus Laboraufgaben entstehen
Kognitive Aufgaben in der Forschung sollen einen einzelnen Vorgang so sauber wie möglich messen. Eine typische Laboraufgabe zeigt einfache Reize, misst, wie schnell und wie genau Sie reagieren, und vergleicht Durchgänge, die sich nur in einem Punkt unterscheiden.
Ein Spiel behält den Kern der Aufgabe und ändert die Verpackung: Punkte, Zeitlimits, Serien, Grafik und schwerere Level. Dadurch macht das Wiederholen mehr Spaß, aber das Spiel ist nicht mehr die Version, die untersucht wurde, und hinter einem Spielergebnis stehen keine Normwerte.
So schrieb der Blog von Lumosity 2018, dass eigene Spiele aus dem Stroop-Test abgeleitet seien, den er auf 1935 datierte, und aus der Flanker-Aufgabe von 1974.
Kognitive Aufgaben aus der Forschung und die Spiele, die ihnen nachempfunden sind
Die Tabelle zeigt die Laboraufgaben hinter den Spielen und Drills von Optics Trainer. Jedes Spiel und jeder Drill ist der jeweiligen Aufgabe nachempfunden; keines davon wurde in den Studien zu dieser Aufgabe verwendet.
- Stroop: Unser Ratgeber zum Stroop-Test behandelt das Experiment von 1935 und was Übungsstudien fanden.
- Flanker: Unser Ratgeber zur Flanker-Aufgabe behandelt selektive Aufmerksamkeit und die Version der NIH Toolbox.
- Go/No-Go: Unser Ratgeber zur Go/No-Go-Aufgabe behandelt die Forschung zur Reaktionshemmung.
- Arbeitsgedächtnis: Unser Ratgeber zu Arbeitsgedächtnis-Spielen behandelt Spannenaufgaben und die Metaanalysen zum Training.
- Funktionelles Sehfeld und Mehrfachobjektverfolgung: Unser Ratgeber peripheres Sehen trainieren behandelt Studien zu Sportsehen und Objektverfolgung.
- Sakkaden und Folgebewegungen: Unser Ratgeber zu Übungen für Augenfolgebewegungen behandelt das Üben von Augenbewegungen, und unser Klinik-Artikel zu Sakkaden, Folgebewegungen und Fixation (auf Englisch) behandelt, wie Fachleute sie testen.
- Vergenz und Fusion: Unser Ratgeber zum binokularen Sehen und zur Augenzusammenarbeit behandelt Probleme der Augenzusammenarbeit, und unser Klinik-Artikel zu fusionalen Vergenzbereichen (auf Englisch) behandelt, wie sie gemessen werden.
| Laboraufgabe | Wichtige frühe Quelle | Was Sie tun | In Optics Trainer nachempfunden |
|---|---|---|---|
| Stroop-Farbwort-Test | Stroop, 1935 | Auf die Druckfarbe eines Wortes reagieren, wenn das Wort eine andere Farbe nennt | Unser Farbwort-Spiel |
| Flanker-Aufgabe | Eriksen und Eriksen, 1974 | Auf das mittlere Element reagieren und die Elemente daneben ignorieren | Directionality |
| Go/No-Go-Aufgabe | Donders, 1868 | Auf manche Signale reagieren und sich bei anderen zurückhalten | Flower Tap |
| Arbeitsgedächtnisspanne | Viele Versionen | Elemente oder eine Reihenfolge im Kopf behalten und dann wiedergeben | Symbol Order, Number Flash, Working Memory, Memory Grid |
| Funktionelles Sehfeld (Useful Field of View) | Ball und Kollegen, 1988 | Ein zentrales Element erkennen und gleichzeitig ein kurzes Ziel weiter außen orten | Middle Match; Peripheral-Awareness-Drills (eine verwandte Aufgabe) |
| Mehrfachobjektverfolgung (Multiple Object Tracking) | Pylyshyn und Storm, 1988 | Mehrere bewegte Ziele zwischen gleich aussehenden verfolgen | UFO Bounce, Target Rotator, Multiple-Object-Tracking-Drills |
| Vergenz und Fusion | Klinische Vergenzmessungen | Ein Bild beider Augen einfach halten, während sich die Anforderung ändert | Spiele zur Augenzusammenarbeit mit Konvergenz- und Divergenz-Leveln |
| Sakkaden und Folgebewegungen | Klinische Tests der Augenbewegungen | Zwischen Zielen springen oder einem bewegten Ziel folgen | Sakkaden- und Folgebewegungs-Drills |
Naher und ferner Transfer erklärt
Naher Transfer bedeutet, bei der trainierten Aufgabe oder einer ähnlichen Version besser zu werden. Ferner Transfer bedeutet Fortschritte bei anderen Fähigkeiten, etwa beim logischen Denken, bei Schulnoten, im Beruf oder im Alltag.
Metaanalysen, die viele Studien zusammenfassen, haben häufiger Fortschritte beim nahen als beim fernen Transfer berichtet:
- Kassai und Kollegen fassten 2019 Experimente zum Training exekutiver Funktionen bei Kindern zusammen (Arbeitsgedächtnis, Inhibition und kognitive Flexibilität). Das Training erzeugte einen Effekt auf den nahen Transfer von g = 0,44 über 43 Vergleiche. Die Effekte auf nicht trainierte exekutive Fähigkeiten lagen bei g = 0,11 über 17 Vergleiche und waren statistisch nicht signifikant. Die Autorinnen und Autoren schrieben, sie hätten keine überzeugenden Belege für fernen Transfer gefunden.
- Melby-Lervåg, Redick und Hulme fassten 2016 87 Veröffentlichungen zusammen. Fortschritte bei Messungen des Arbeitsgedächtnisses waren direkt nach dem Training verlässlich. Im Vergleich mit aktiven Kontrollgruppen gab es keine überzeugenden Belege für Fortschritte beim logischen Denken, Lesen oder Rechnen.
- Sala und Gobet berichteten 2019 über mehrere Trainingsbereiche hinweg einen minimalen Effekt auf allgemeine kognitive Fähigkeiten.
Wie man Studien zum Gehirntraining liest
Diese Fragen, viele davon aus dem Simons-Review und einer Arbeit von Walter Boot und Kollegen aus dem Jahr 2013, helfen beim Lesen einer Studie oder der Forschungsseite eines Anbieters.
- Übungseffekte: Menschen werden bei jedem Test schneller, den sie wiederholen. Ohne Kontrollgruppe, die dieselben Tests gemacht hat, kann ein Fortschritt allein auf das erneute Testen zurückgehen.
- Aktive und passive Kontrollgruppen: Eine passive Gruppe macht nur die Tests, eine aktive Gruppe macht gleich lange eine andere Tätigkeit. In einer randomisierten, doppelblinden Studie von 2014 mit 122 Erwachsenen wirkte ein Inhibitionstraining gegenüber einer passiven Gruppe wirksam, zeigte aber keinen Unterschied zu einer aktiven Kontrollgruppe. Boot und Kollegen argumentierten, dass auch aktive Kontrollgruppen dieselben Erwartungen an einen Fortschritt haben müssen, bevor man einen Zuwachs dem Training zuschreiben kann.
- Publikationsbias: Studien mit positiven Ergebnissen werden eher veröffentlicht. Die Metaanalyse zum Arbeitsgedächtnis von 2016 prüfte das und berichtete keinen Beweiswert in Studien mit behandelten Kontrollgruppen.
- Vom Anbieter finanzierte Studien: Prüfen Sie die Angaben zu Finanzierung und Interessenkonflikten. Simons und Kollegen bauten ihr Review aus den Studien auf, die Anbieter zitieren. Unser Ratgeber zum visuellen Gehirntraining weist auf eine finanzielle Verbindung eines ACTIVE-Autors zum Eigentümer der Trainingssoftware hin.
- Wer untersucht wurde: Ergebnisse bei älteren Erwachsenen, Kindern oder Sportlerinnen und Sportlern gelten nicht unbedingt für andere.
Wo Optics Trainer passt
Optics Trainer ist eine Reihe spielbasierter Apps für Seh- und Gehirntraining für iPhone, iPad, Android, Webbrowser und Meta Quest. Die App ist auf Deutsch verfügbar. Ihre Spiele und Drills sind den oben genannten Laboraufgaben nachempfunden: ein Farbwort-Spiel dem Stroop-Test, Directionality der Flanker-Aufgabe, Flower Tap der Go/No-Go-Aufgabe und Symbol Order, Number Flash, Working Memory und Memory Grid den Spannenaufgaben des Arbeitsgedächtnisses. Middle Match ähnelt der Aufgabe zum funktionellen Sehfeld, und UFO Bounce und Target Rotator sind der Mehrfachobjektverfolgung nachempfunden.
Die Spiele zur Augenzusammenarbeit Odd One Out, Front or Back und Motor Fusion nutzen dieselbe Art von Aufgabe wie die Zeile Vergenz und Fusion, und im Tab „Drills“ gibt es Drills für Sakkaden, Folgebewegungen, periphere Wahrnehmung und Objektverfolgung.
Die Spiele von Optics Trainer wurden in keiner der hier beschriebenen Studien getestet. Sie lassen Sie die Aufgaben üben und fordern Sie mit ihnen heraus, denen sie nachempfunden sind. Sie sind keine Tests oder Messungen, keine Behandlung oder Diagnose, und Optics Trainer ist nicht von der FDA freigegeben und kein CE-gekennzeichnetes Medizinprodukt. Motor Fusion ist Übung, keine klinische Messung der Vergenzbreite. Optics Tracker auf unserer Klinik-Website ist unser Messprodukt. Optics Trainer ersetzt weder eine fachliche Diagnose noch eine verordnete Behandlung. Wenden Sie sich für eine Beratung zu Ihrer persönlichen Situation an Ihre Augenärztin, Ihren Augenarzt oder Ihre Orthoptistin.
Die Apps für Smartphone und Tablet starten mit 7 Tagen kostenlosem Test, und ein kostenloses Webkonto enthält 3 Spielrunden pro Tag. Danach kostet der Zugang für Mobilgeräte und Web 17,99 € pro Monat im App Store (Google Play und die Web-Version zeigen ihren Preis beim Bezahlen); ein Jahresabo ist ebenfalls verfügbar. Auch der VR-Zugang startet mit 7 Tagen kostenlosem Test; danach wird der Preis im Meta Quest Store in Ihrer Landeswährung angezeigt.
Optics Trainer herunterladen
Kostenlos herunterladen und die Apps 7 Tage gratis testen. Oder täglich 3 kostenlose Spiele im Browser spielen.
Häufige Fragen
Ist Gehirntraining wissenschaftlich belegt?
Viele Spiele beruhen auf Aufgaben mit einer langen Forschungsgeschichte. Ob das Spielen andere Fähigkeiten verändert, ist eine andere Frage. Ein Review von 2016 fand umfangreiche Belege für Fortschritte bei trainierten Aufgaben und wenige für das Denken im Alltag.
Welche Wissenschaft steckt hinter Gehirnjogging-Spielen?
Die meisten Gehirnjogging-Spiele sind aus kognitiven Aufgaben der Forschung abgeleitet, etwa dem Stroop-Test, der Flanker-Aufgabe und der Go/No-Go-Aufgabe. Die Entwickler fügen Punkte, Zeitlimits und Level hinzu. Trainingsstudien prüfen dann, ob sich das Üben auf nicht trainierte Aufgaben überträgt.
Was ist der Unterschied zwischen nahem und fernem Transfer?
Naher Transfer heißt, bei der trainierten Aufgabe oder einer ähnlichen Version besser zu werden. Ferner Transfer heißt, Fortschritte bei anderen Fähigkeiten wie logischem Denken, Schule oder Alltag zu machen. Metaanalysen haben häufiger nahen als fernen Transfer berichtet.
Welche kognitiven Aufgaben nutzt die Forschung?
Verbreitet sind der Stroop-Farbwort-Test, die Flanker-Aufgabe, die Go/No-Go-Aufgabe, Spannenaufgaben des Arbeitsgedächtnisses, visuelle Suche, Mehrfachobjektverfolgung und der Test zum funktionellen Sehfeld (Useful Field of View). Jede soll einen einzelnen Vorgang isolieren.
Warum sind Kontrollgruppen in Studien zum Gehirntraining wichtig?
Menschen werden bei wiederholten Tests schneller und strengen sich vielleicht mehr an, wenn sie einen Fortschritt erwarten. In einer Studie von 2014 schnitt ein Inhibitionstraining besser ab als eine passive Kontrollgruppe, aber nicht besser als eine aktive.
Sind die Spiele von Optics Trainer Tests für Aufmerksamkeit oder Gedächtnis?
Nein. Sie sind Laboraufgaben nachempfunden, wurden aber nicht in der Forschung getestet und machen keine klinischen Messungen. Für eine Messung fragen Sie eine Fachperson; Optics Tracker auf unserer Klinik-Website ist unser Messprodukt.
Quellen
- Simons DJ, et al. Do "brain-training" programs work? Psychol Sci Public Interest. 2016
- Sala G, Gobet F. Cognitive training does not enhance general cognition. Trends Cogn Sci. 2019
- Kassai R, et al. A meta-analysis of the experimental evidence on the near- and far-transfer effects among children's executive function skills. Psychol Bull. 2019
- Melby-Lervåg M, Redick TS, Hulme C. Working memory training does not improve performance on measures of intelligence or other measures of "far transfer". Perspect Psychol Sci. 2016
- Boot WR, et al. The pervasive problem with placebos in psychology. Perspect Psychol Sci. 2013
- Enge S, et al. No evidence for true training and transfer effects after inhibitory control training in young healthy adults. J Exp Psychol Learn Mem Cogn. 2014
- Stroop JR. Studies of interference in serial verbal reactions. J Exp Psychol. 1935
- Eriksen BA, Eriksen CW. Effects of noise letters upon the identification of a target letter in a nonsearch task. Percept Psychophys. 1974
- Donders FC. On the speed of mental processes (translation of the 1868 paper). Acta Psychol. 1969
- Ball KK, et al. Age and visual search: expanding the useful field of view. J Opt Soc Am A. 1988
- Pylyshyn ZW, Storm RW. Tracking multiple independent targets: evidence for a parallel tracking mechanism. Spat Vis. 1988
- Lumosity. From lab to laptop: the origins of Lumosity games. 2018
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