AG Developmental Cognitive Neuroscience unter der Leitung von Dr. Marisa Nordt
Das Lab für Developmental Cognitive Neuroscience an der Uniklinik Aachen unter der Leitung von Dr. Marisa Nordt ist ein junges, motiviertes Team, das sich für Hirnentwicklung und Plastizität interessiert und dabei das menschliche visuelle System nutzt, um diese Prozesse zu untersuchen. Unsere Studien befassen sich mit zentralen Fragen wie: Wie verändert sich das Gehirn, wenn wir lesen lernen oder in Gebärdensprache kommunizieren? Um diesen Fragen auf den Grund zu gehen, nutzen wir eine Kombination verschiedener Methoden wie kindgerechte funktionelle und strukturelle Magnetresonanztomographie, Videoaufnahmen und Eye-Tracking.
Langfristig soll unsere Forschung zu einem besseren Verständnis der typischen Hirnentwicklung und Plastizität sowie von Entwicklungsstörungen wie Lesestörungen und Autismus-Spektrum-Störungen beitragen.
Projekte
Wie prägt die Kommunikation in Gebärdensprache die Hirnregionen, die an der Wahrnehmung von Gesichtern, Händen und Gesten beteiligt sind?
Handbewegungen und Mimik spielen in Gebärdensprachen eine weitaus größere Rolle als in der Lautsprache. In diesem Projekt untersuchen wir, wie sich dies auf die Hirnregionen auswirkt, die an der Erkennung von Gesichtern und Händen beteiligt sind. Frühere Forschung deutet beispielsweise darauf hin, dass Gebärdensprachnutzer:innen besonders geschickt darin sind, Gesichter zu erkennen und zu unterscheiden – unser Ziel ist es, die neuronalen Grundlagen dieser Fähigkeit aufzudecken.
Wir erheben Daten von drei Gruppen erwachsener Teilnehmer:innen: taube Personen, die Gebärdensprache verwenden, hörende Personen, die Gebärdensprache verwenden, und hörende Personen ohne Kenntnisse der Gebärdensprache. Dabei kombinieren wir mehrere Methoden, darunter Eye-Tracking und Magnetresonanztomographie (MRT).
Die Ergebnisse sollen zu einem besseren Verständnis der Plastizität des Gehirns beitragen.
Wie prägt die visuelle Erfahrung von Kindern die Entwicklung der Hirnregionen für die Erkennung von Gesichtern, Gesten und Wörtern?
Kinder sind täglich von Gesichtern, Objekten und Schrift umgeben – eine visuelle „Diät", von der angenommen wird, dass sie den höheren visuellen Kortex prägt, also jene Hirnregion, die für die Erkennung von Gesichtern, Händen und geschriebenen Wörtern zuständig ist. In diesem Projekt untersuchen wir diesen Zusammenhang direkt, indem wir Videoaufnahmen der alltäglichen visuellen Erfahrung von Kindern mit funktioneller MRT (fMRT)-Messungen ihrer Hirnaktivität kombinieren. Durch den Vergleich von Kindergartenkindern (4–6 Jahre) mit Schulkindern (10–12 Jahre, die bereits mehrere Jahre Leseerfahrung haben) können wir nachvollziehen, wie Unterschiede in der visuellen Erfahrung mit Unterschieden in der neuronalen Entwicklung während der Kindheit zusammenhängen.
Die Ergebnisse werden uns helfen, besser zu verstehen, wie die alltägliche visuelle Erfahrung die Entwicklung des höheren visuellen Kortex prägt. Langfristig sollen diese Erkenntnisse als Grundlage für zukünftige Studien zu Entwicklungsstörungen dienen.
Wie hängt die Hirnstruktur mit der Leseentwicklung zusammen?
In diesem Projekt untersuchen wir, wie Unterschiede in der Hirnstruktur mit der Leseentwicklung zusammenhängen. Dabei konzentrieren wir uns auf die hirnstrukturelle Maße im ventralen Temporallappen – eine Hirnregion, die eng mit dem Lesen verknüpft ist und zwischen Individuen erheblich variiert. Erste Befunde deuten darauf hin, dass bestimmte anatomische Merkmale mit besserer Leseleistung in Verbindung stehen könnten.
Um dies genauer zu untersuchen, analysieren wir große, frei zugängliche Datenbanken mit strukturellen MRT-Aufnahmen von Kindern mit und ohne Entwicklungsdyslexie und gehen der Frage nach, ob bestimmte anatomische Merkmale im frühen Kindesalter die spätere Leseentwicklung vorhersagen können.
Langfristig möchten wir dazu beitragen, frühe biologische Marker für Leseschwierigkeiten zu identifizieren, damit Kinder mit Lesestörungen frühzeitig und gezielt unterstützt werden können.
Wie entwickelt sich das Gehirn beim Erwerb der Lesefähigkeit?
In diesem Projekt untersuchen wir, wie sich das Gehirn verändert, wenn Kinder lesen lernen. Lesen ist eine komplexe Fähigkeit, die das Erkennen von Buchstaben, deren Verknüpfung mit Lauten und das Verstehen von Wörtern umfasst. Um diesen Prozess zu erfassen, erheben wir Daten von Kindern im Alter von 5 bis 6 Jahren zu drei Zeitpunkten rund um den Übergang in die Schule – vor der Einschulung und während des ersten Schuljahres. Mithilfe von funktioneller Magnetresonanztomographie (MRT) und computerbasierten Aufgaben untersuchen wir, wie sich die am Leselernen beteiligten Hirnregionen über diesen Zeitraum hinweg entwickeln.
Die Ergebnisse werden zu einem besseren Verständnis der neuronalen Grundlagen des Leselernens beitragen und langfristig helfen, gezielte Unterstützungsangebote für Kinder mit Leseschwierigkeiten zu entwickeln.
