Het schema-effect in kinderen: de neurale mechanismen van geheugenfacilitatie via voorkennis

Voorkennis (schema*s) faciliteert leren en het consolideren van het leerproces
(Barlett 1932, Craik & Lockhart 1971): tijdens het coderen kan nieuwe,
gerelateerde informatie worden gekoppeld aan reeds bestaande herinneringen. Er
wordt gedacht dat het mPFC in dit proces een rol speelt (se et al. 2007, van
Kesteren 2010): tijdens het coderen of ophalen van ongerelateerde punten is er
sprake van verhoogde activiteit van de Hippocampus terwijl tijdens het coderen
of ophalen van schemagerelateerde informatie het mPFC wordt geactiveerd (Van
Kesteren 2012).

Omdat het PFC pas volgroeit aan het einde van de puberteit (Gogtay et al. 2004,
Shaw et al. 2008), is onduidelijk in hoeverre kinderen voorkennis net zo
efficiënt gebruiken als volwassenen. Tegelijk met de ontwikkeling van de mPFC
verwerven kinderen grote hoeveelheden semantische informatie op school,
waarvoor het efficiënt omgaan met voorkennis zeer nuttig zou zijn.

In vergelijking met kinderen hebben volwassenen meer gedetailleerde
herinneringen en zijn zij over het algemeen beter in staat om geheugentaken te
volbrengen (Ofen et al. 2007, Ghetti et al. 2010). Deze verbetering in het
opslaan van details in het geheugen wordt gekoppeld aan veranderingen in de PFC
(Ofen et al. 2007) en MTL (Ghetti et al. 2010), terwijl de algemene verbetering
in het uitvoeren van geheugentaken aan het toenemende gebruik van strategieën
en de rijping van de DLPFC wordt toegeschreven (Craik & Tulying 1975, Kapur et
al. 1994, Shing et al. 2008, Maril et al. 2011).

Kinderen kunnen al op een jonge leeftijd semantische informatie gebruiken voor
de consolidering van nieuw geleerde woorden (Henderson et al. 2013): vijf tot
negen jaar oude kinderen leren woorden door ze te koppelen aan informatie over
a) de vorm of b) de betekenis van het woord. Meteen na het leren van nieuwe
woorden was er geen verschil tussen de twee groepen. Na een week had de groep
kinderen, die woorden koppelde aan de semantische informatie het woord beter
geïntegreerd dan kinderen die woorden koppelde aan de vorm. Dit werd aangeduid
door een stijging in lexicale competitie, wat suggereert dat jonge kinderen
semantische informatie al weten te gebruiken om consolidering te faciliteren.
Anders dan bij voorafgaande schema*s werd tijdens het coderen semantische
informatie gekoppeld aan het woord. Kinderen tonen verder andere activation
patterns voor oppervlakkige versus diepe codering dan volwassenen (McAuley
2007). Hoe kinderen het mPFC gebruiken om te kunnen profiteren van voorkennis
is onbekend. Recent onderzoek heeft aangetoond dat kinderen beter zijn in het
converteren van impliciete tot expliciete kennis in hun slaap (Wilhelm et al.
2013). In het onderzoek van Wilhelm et al. (20130) leerden kinderen en
volwassenen motor sequences op impliciete wijze. Na het slapen hadden kinderen
dan een hogere expliciete herinnering van de sequences in vergelijking met
volwassenen. Dit zou erop kunnen wijzen dat kinderen sneller zijn in het
opbouwen van sequence-schemas dan volwassenen.

Doel van deze studie is om veranderingen in de hersenen en in gedrag
veroorzaakt door leren te onderzoeken.

Het design van deze studie zal een multi session within subject design zijn.
Participanten zullen object-locatie associaties leren tijdens het spelen van
een Memory spel op de computer. Gedurende verschillende sessies leren ze
locaties van 100 items voor twee sets van kaarten kennen. Voor de eerste set
kaarten veranderen de locaties van de items tussen sessies. Dit geldt niet voor
de tweede set kaarten, waarbij het continu mogelijk was om een schema te
vormen. Vier dagen na de laatste sessie worden kinderen gevraagd om een
cued-recall task in de MRI scanner uit te voeren om de verschillen in
integratie voor het de schema vs. niet-schema items te testen.

Er zijn geen risico*s verbonden aan de deelname aan deze studie. De belasting
die deze studie met zich meebrengt is voornamelijk toe te schrijven aan de tijd
die de verschillende taken vergen. We verwachten echter dat deze taken boeiend
en plezierig zijn voor de kinderen. Het resultaat van deze studie zal aan een
beter beeld van hersenen en gedrag bijdragen en mogelijk voortgang in het
onderwijs en de praktijk opleveren. De deelnemers zelf zullen niet profiteren
van deelname aan de studie.