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Diskussion
Das wichtigste Problem auf dem Gebiet der Cochlea-Implantat-Forschung ist heute das Verständnis und die Erklärung der enormen Variabilität und der individuellen Unterschiede in den Sprach- und Sprechergebnissen bei prälingual gehörlosen Kindern. Wie in der Einleitung erwähnt, ist einer der Hauptgründe für den Mangel an substantiellen Fortschritten im Verständnis der Variabilität der Ergebnisse, dass die konventionellen Methoden zur Bewertung der Ergebnisse und des Nutzens, die heute verwendet werden, sich auf eine kleine Batterie von endpunkt- oder produktbasierten klinischen Messungen der audiologischen und sprachlichen Leistung stützen, ohne dass die grundlegenderen, zugrundeliegenden neurokognitiven Prozesse, die ebenfalls von der Hörbehinderung betroffen sind und die Sprach- und Sprechergebnisse beeinflussen können, ausreichend berücksichtigt werden (Pisoni, 2000).
In diesem Artikel berichten wir über mehrere neue Erkenntnisse über die Entwicklung der Kapazität des unmittelbaren Gedächtnisses und der verbalen Übungsgeschwindigkeit in der Gruppe von 112 prälingual ertaubten Kindern, die im Rahmen des St. Louis-Projekts nach 8 Jahren CI-Trägerschaft getestet wurden. Die Teilnehmer meldeten sich freiwillig für diese Studie, und obwohl alle, die sich qualifizierten, eingeschlossen wurden, war ihre CI-Nutzung und ihre Entscheidung, sich für die Studie zu bewerben, nicht zufällig. Daher müssen wir die Auswirkungen einer verzerrten Stichprobenauswahl auf diese Ergebnisse berücksichtigen. Die in diese Studie einbezogene Stichprobe wurde aus Implantatprogrammen und Bildungseinrichtungen in ganz Nordamerika gezogen und wies einen Mittelwert und eine Standardabweichung des nonverbalen Intelligenzquotienten (103 bzw. 16) auf, die nahe an den Werten lagen, die für die normative Stichprobe hörender Altersgenossen ermittelt wurden (d. h. 100 und 15). In einigen Punkten unterschieden sich diese Kinder jedoch von der Allgemeinbevölkerung. Ihre Familien sprachen zu Hause nur Englisch, und Kinder mit zusätzlich diagnostizierten Behinderungen waren nicht in der Stichprobe enthalten. Außerdem war das durchschnittliche Bildungs- und Einkommensniveau der Eltern höher als der Durchschnitt der amerikanischen Allgemeinbevölkerung. Die weitere Auswahl erfolgte aufgrund von Abgängen, da 72 der ursprünglichen Stichprobe nicht zur Nachuntersuchung zurückkehrten. Familien, die das Gefühl hatten, dass ihre Kinder einigermaßen gut abschnitten, waren möglicherweise eher bereit, zur Nachuntersuchung zu erscheinen. Obwohl sich die 112 Teilnehmer der Nachuntersuchung in Bezug auf PIQ, Alter beim CI oder sozioökonomischen Status der Familie nicht von den 72 Schülern unterschieden, die nicht zurückkehrten, wiesen die zurückkehrenden Schüler signifikant höhere Werte für Sprachwahrnehmung, Sprachverständlichkeit und Sprache beim CI-E auf (siehe Geers et al., 2010 in diesem Band). Einige der Familien, die es ablehnten, an der Folgestudie teilzunehmen, taten dies möglicherweise, weil ihr Kind entweder sein Cochlea-Implantat nicht mehr nutzte oder weil sie mit dem Gerät nicht die Ergebnisse erzielten, die sich die Familie erhofft hatte. Diese Faktoren bei der Auswahl der Stichprobe könnten zu einer Überschätzung der Werte für die Ziffernspanne und zu einer Unterschätzung der durchschnittlichen Satzdauer bei Jugendlichen mit langfristigem CI-Einsatz geführt haben. Die relative Selektivität der Stichprobe könnte auch dazu geführt haben, dass wir die Beziehungen zwischen der Geschwindigkeit des verbalen Übens und den sprachlichen Leistungen unterschätzt haben. Diese Ergebnisse könnten in einer repräsentativeren Stichprobe hochgradig gehörloser Kinder mit CI noch stärker sein.
Auf der Grundlage früherer Analysen der Kapazität des unmittelbaren Gedächtnisses und der verbalen Übungsgeschwindigkeit in der CI-E-Stichprobe, die von Pisoni und Cleary (2003) durchgeführt wurden, nahmen wir an, dass diese beiden elementaren neurokognitiven Kernmaße der Informationsverarbeitung, die Kapazität des unmittelbaren Gedächtnisses und die verbale Übungsgeschwindigkeit, Komponenten aller konventionellen Messungen der Sprech- und Sprachleistung sind. Unsere Analysen der Veränderungen in der vorwärts und rückwärts gerichteten Ziffernspanne und der Sprechgeschwindigkeit im Laufe der Zeit nach 8 Jahren zusätzlicher Implantatnutzung und -erfahrung, kombiniert mit einer Reihe von Korrelationsanalysen unter Verwendung einer Teilmenge der zentralen Sprach- und Ergebnismessungen, haben eine Reihe neuer Erkenntnisse über die zugrundeliegenden neurokognitiven Informationsverarbeitungsfaktoren geliefert, die mit der Variabilität der Ergebnisse nach der Implantation in dieser Gruppe gehörloser Kinder in Verbindung stehen.
Analysen der Ergebnisse des Untertests Ziffernspanne zeigten ein komplexes Entwicklungsmuster mit den zentralen Sprach- und Ergebnismessungen. Die CI-Gruppe wies nahezu identische Verzögerungen bei den Gesamtwerten für die Ziffernspanne bei CI-E und CI-HS auf, wobei der durchschnittliche Gesamtwert für die Ziffernspanne mehr als 1 SD unter dem normativen Mittelwert lag, was trotz des Vorteils der CI-Nutzung eine konsistente Verzögerung und einen Entwicklungsrückstand im Vergleich zu normalhörenden Gleichaltrigen widerspiegelt. Die kombinierte Gesamtpunktzahl für die Ziffernspanne verdeckt jedoch wichtige Unterschiede in der Entwicklung grundlegenderer Informationsverarbeitungsfähigkeiten, die den Unterabschnitten „Ziffern vorwärts“ und „Ziffern rückwärts“ des Tests zugrunde liegen (Rudel & Denckla, 1974, St Clair-Thompson, 2010). Darüber hinaus gibt es beträchtliche Hinweise darauf, dass Ziffern vorwärts und Ziffern rückwärts zwar verwandt sind, aber auch signifikante Komponenten einzigartiger Varianz aufweisen (Alloway, 2007; Gathercole & Alloway, 2008). Daher sollten Ergebnisse, die auf der Gesamtpunktzahl für die Ziffernspanne basieren, mit Vorsicht und im Kontext der separaten Punktzahlen für die Ziffern vorwärts und rückwärts interpretiert werden.
Bei den Ziffern vorwärts (LDSF) erreichten etwa 75 Prozent der Stichprobe bei CI-E deutlich unterdurchschnittliche Werte, aber fast die Hälfte lag bei CI-HS im durchschnittlichen Bereich (Punktzahl 1 SD unter dem Mittelwert oder höher). Dies deutet darauf hin, dass sich die Fähigkeiten zur schnellen phonologischen Kodierung und zum Kurzzeitgedächtnis (auswendig gelernte, sequentielle, serielle Item- und Ordnungsspeicher für verbale Informationen, ohne Anforderungen an die mentale Transformation oder die gleichzeitige Bewältigung anderer kognitiver Verarbeitungsvorgänge) im Vergleich zu den Normen während des Achtjahreszeitraums verbessert haben. Trotz dieser Verbesserung in einer signifikanten Untergruppe der Stichprobe zeigte jedoch ein großer Prozentsatz der Kinder entweder keine Verbesserung in der LDSF und/oder blieb weiterhin deutlich hinter ihren NH-Gleichaltrigen zurück. Diese Variabilität in der unmittelbaren verbalen Gedächtnisleistung wird wichtig sein, um sie zu erklären und in der zukünftigen Forschung zu berücksichtigen.
Andererseits erzielten nur 23 % der Stichprobe beim Untertest Ziffern rückwärts (LDSB) zum Zeitpunkt der CI-E einen Wert von 1 SD oder mehr unter dem normativen Mittelwert, aber diese Zahl stieg im Laufe der acht Jahre an, was darauf hindeutet, dass eine größere Anzahl von Kindern hochspezifische Schwächen und Verzögerungen in ihren verbalen Arbeitsgedächtnisfähigkeiten (verbale Gedächtnisleistung, wenn gleichzeitige mentale Verarbeitung erforderlich ist) zeigte. Weitere Belege für eine Trennung zwischen der Entwicklung des phonologischen verbalen Kurzzeitgedächtnisses und der Verschlechterung des verbalen Arbeitsgedächtnisses lieferten die Analysen des Digit-Span-Profils, die ergaben, dass über 75 % der Stichprobe über den Zeitraum von acht Jahren eine Verbesserung des LDSF zeigten, während nur etwa 45 % der Stichprobe eine Verbesserung des LDSB aufwiesen. Zum Vergleich: In der WISC-III-Normstichprobe stiegen LDSF und LDSB zwischen dem Alter von 8 Jahren (LDSF=5,3, LDSB=3,3) und 16 Jahren (LDSF=6,7, LDSB=4,7) in etwa um den gleichen Betrag (etwa 1,5 Stellen).7), was eine Verbesserung von etwa 1 SD über diese Altersspanne widerspiegelt (Wechsler, 1991).
Die größere Tendenz zur Verbesserung der LDSF im Vergleich zur LDSB kann auf mehrere Faktoren zurückzuführen sein, die mit Lernen, Gedächtnis und Aufmerksamkeit zusammenhängen. Da der vom CI gelieferte Input sequenzieller und zeitlicher Natur ist und somit eher den Anforderungen der LDSF entspricht, ist es sehr wahrscheinlich, dass die verbesserten LDSF-Werte den direkten Nutzen neuer Hörerfahrungen und Aktivitäten widerspiegeln, die mit dem Kontakt und dem Zugang zu Geräuschen und zeitlich variierenden Mustern zusammenhängen. Kürzlich haben Conway et al. (2009) vorgeschlagen, dass Erfahrungen und Aktivitäten mit auditivem Input ein breites Spektrum an bereichsübergreifenden sequenziellen Verarbeitungskapazitäten entwickeln, zu denen auch Strategien des phonologischen Auswendiglernens gehören würden. Alternativ könnte ein Teil der Verbesserung der LDSF das Ergebnis einer Regression zum Mittelwert sein, da Werte, die weit unter dem Mittelwert liegen, bei einer erneuten Testung (rein zufällig) mit größerer Wahrscheinlichkeit eine Verbesserung aufweisen als solche, die keine Veränderung oder Verschlechterung zeigen. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass die Regression auf den Mittelwert allein die Verbesserung der LDSF vollständig erklärt, da das Ausmaß der Verbesserung der LDSF auch mit den Sprach- und Sprechergebnissen zusammenhängt (Tabelle 2), was auf eine sinnvolle (d. h. nicht zufällige) Komponente der Veränderung hindeutet,
Digit Span Backward (Ziffernspanne rückwärts) hingegen wird weithin als ein Maß für exekutive Kontrolle und Verarbeitung, Konzentration und Planung angesehen, das die aktive Verarbeitung verbaler Informationen im unmittelbaren Gedächtnis unter einer gewissen kognitiven Belastung beinhaltet (Pickering & Gathercole, 2001). Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Aufgabe „Ziffern rückwärts“ auch auf visuell-räumliche Gedächtnisstrategien und exekutive Fähigkeiten zugreift, die möglicherweise weniger direkt durch Erfahrungen und Aktivitäten mit einem CI verbessert werden (siehe Wilson & Emory, 1997).
Die vorliegenden Ergebnisse zeigten auch, dass die Ergebnisse der Aufgabe „Ziffern vorwärts“ stark mit den Sprach- und Sprechergebnissen bei CI-HS assoziiert waren, während die Ergebnisse der Aufgabe „Ziffern rückwärts“ nur mit den Ergebnissen der Sprachverarbeitung höherer Ordnung bei CI-HS in Verbindung standen. Diese Dissoziation in den Korrelationsmustern im Zeitverlauf könnte darauf hindeuten, dass die schnelle phonologische Kodierung und das verbal-sequenzielle phonologische Kurzzeitgedächtnis, wie es mit der Digits Forward-Aufgabe gemessen wird, ein obligatorischer Grundbaustein für die Entwicklung einer robusten Sprachwahrnehmung und sprachlicher Fähigkeiten ist. Das verbal-sequenzielle phonologische Gedächtnis wird bei allen Sprachverarbeitungsaufgaben intensiv genutzt. Es verlangt vom Kind, Repräsentationen von Sprachlauten, gesprochenen Wörtern und Satzbedeutungen im bewussten Arbeitsgedächtnis zu kodieren, zu speichern und aufrechtzuerhalten, während lange Sequenzen von zusätzlichen gesprochenen Wörtern und Sätzen schnell in Echtzeit wahrgenommen und kodiert werden. Die Fähigkeit, große Mengen an verbalen Informationen im phonologischen Kurzzeitgedächtnis schnell zu kodieren, zu speichern und aufrechtzuerhalten, stellt im Laufe der Entwicklungsjahre einen bedeutenden Vorteil beim Erlernen der Nutzung verbaler Vermittlungsprozesse in einer Vielzahl von sprachabhängigen Verarbeitungsbereichen wie Lesen, Schreiben und mathematische Kognition dar. Die Ergebnisse, die über einen Zeitraum von acht Jahren signifikante zeitlich verzögerte Assoziationen zwischen den Digits Forward-Werten (sowohl beim CI-E als auch bei der Veränderung der Digits Forward-Werte vom CI-E zum CI-HS) und den Sprach- und Sprechleistungen zeigen, belegen eine starke prädiktive Beziehung über einen langen Zeitraum, in dem sich viele Aspekte des Gehirns, des Verhaltens und der Sprachverarbeitungsfähigkeiten rasch entwickeln.
Digits Backward-Werte korrelierten dagegen nur signifikant mit Sprachmessungen höherer Ordnung, wie z. B. Wortschatzwissen, Sprachverständnis und Lesefähigkeiten. Dieses Ergebnis, das mit einer Vielzahl früherer Forschungsarbeiten übereinstimmt, deutet darauf hin, dass das verbale Arbeitsgedächtnis bei gleichzeitigen mentalen Operationen, wie es durch die Digits Backward Span gemessen wird, für das Verständnis, die Informationsintegration und die organisatorischen Fähigkeiten wichtiger ist als für die grundlegendere Sprachwahrnehmung und die phonologische Kodierung. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass Digits Backward auch stark mit komplexen exekutiven Fähigkeiten (Baddeleys „Central Executive“) verbunden ist, die aktive mentale Kontrolle, Planung und Argumentation sowie visuell-räumliche Verarbeitung beinhalten (Engle et al., 1999; Pickering & Gathercole, 2006). Visuell-räumliche Verarbeitung, exekutive Funktionen und logisches Denken kommen wahrscheinlich eher in komplexeren Lernsituationen zum Tragen, die Online-Sprachverständnis und -produktion in Echtzeit erfordern, als bei grundlegenden phonologischen Verarbeitungsaufgaben auf niedrigerem Niveau, die Fähigkeiten wie Sprachwahrnehmung, Worterkennung, Sprachproduktion und Sprachverständlichkeit bewerten.
Eine alternative Erklärung für die Verzögerung bei den Digit-Span-Ergebnissen und für die Beziehung zwischen Digit-Span und den Sprach- und Sprechergebnissen könnte die Auswirkung von Verzögerungen bei der Sprachwahrnehmung auf Digit-Span- und andere Sprachergebnisse sein. Die Sprachwahrnehmung kann die Werte für die Ziffernspanne auf verschiedene Weise beeinflussen: (1) Erhöhung der Fehlerquote bei der Ziffernwahrnehmung (d. h., die Ziffer wird nicht oder nur ungenau erkannt); (2) Erhöhung der kognitiven Belastung durch die Aufgabe (d. h., es müssen mehr Aufmerksamkeitsressourcen für die Wahrnehmung aufgewendet werden, wodurch die für das Arbeitsgedächtnis verfügbaren kognitiven Ressourcen verringert werden); und (3) Verringerung der Qualität und Spezifität der internen kognitiven Repräsentation der phonologischen Informationen im STM. Die beiden letztgenannten Effekte (kognitive Belastung und Spezifität der Repräsentation) könnten Erklärungen dafür liefern, wie sich ein verminderter auditiver Input auf die Fähigkeiten des Arbeitsgedächtnisses auswirkt. So sind beispielsweise Kurzzeit- und Arbeitsgedächtnisaufgaben alle mit einer gewissen Anstrengung der zentralen Exekutive verbunden, von der angenommen wird, dass sie die kognitiven Ressourcen während der Gedächtnisaufgaben verwaltet und steuert (Baddeley, 2007). Eine erhöhte kognitive Belastung (durch die zusätzliche Anstrengung der Sprachwahrnehmung) würde die zentrale Exekutive weiter belasten und die Effizienz des Arbeitsgedächtnisses verringern. Ebenso würde eine reduzierte Repräsentationsspezifität phonologischer Informationen im STM die Speicherung und den Abruf anstrengender und schwieriger machen (Oberauer et al., 2000; Conlin et al., 2005; Francis & Nusbaum, 2009). Der erste Effekt (Misserfolg bei der Identifizierung von Items) könnte bei einigen Ziffernlisten eine Rolle gespielt haben. Die Daten dieser Studie deuten jedoch darauf hin, dass die Fehlerquote bei der Itemwahrnehmung allein wahrscheinlich nicht der Schlüsselfaktor ist, da dieser Faktor vermutlich die Ziffern vorwärts und rückwärts in etwa gleich stark beeinflussen würde (da beide identisch präsentiert werden, nämlich als aufeinanderfolgende Listen von Ziffern, die vom Prüfer im Abstand von einer Sekunde gelesen werden). Die Ergebnisse für Ziffern vorwärts und Ziffern rückwärts unterschieden sich in Bezug auf den Vergleich mit den Normen, die Veränderung im Laufe der Zeit und den Zusammenhang mit den Sprachleistungen. Daher tragen Unterschiede in der Sprachwahrnehmung wahrscheinlich zu den Ergebnissen der Ziffernspanne bei, und zwar in einer Weise, die direkt mit den zugrundeliegenden Arbeitsgedächtnisprozessen zusammenhängt (kognitive Belastung und Repräsentationsspezifität), und in einer Weise, die eher mit Wahrnehmungs- als mit Arbeitsgedächtnisprozessen zusammenhängt (Wahrnehmungsfehler). Zukünftige Forschungen in diesem Bereich werden wichtig sein, um unser Verständnis der Verzögerungen des verbalen Arbeitsgedächtnisses bei Kindern mit CIs zu verbessern.
Die Feststellung, dass Digits Forward und Digits Backward unterschiedliche neurokognitive Prozesse messen, wurde von anderen Forschern berichtet und diskutiert und ist nicht einzigartig für diese klinische Stichprobe (Gathercole & Alloway 2007; 2008). Wir haben jedoch zusätzliche Beziehungen zwischen den Ziffern vorwärts und rückwärts identifiziert, die unerwartete Assoziationen mit den Ergebnissen im Bereich Sprechen und Sprache zeigten. Bei der Unterteilung der Gruppe anhand von Ziffernspannenprofilen auf der Grundlage des Grades der Verbesserung bei den Ziffern vorwärts und rückwärts zeigte fast die Hälfte der Stichprobe eine Verbesserung bei beiden Ziffernspannen (LDSF+/LDSB+) und etwa ein weiteres Drittel eine Verbesserung bei LDSF, aber keine Verbesserung bei LDSB (LDSF+/LDSB-). Diese beiden Untergruppen wiesen auch die besten Gesamtergebnisse bei der Sprachwahrnehmung und den Sprachwerten auf, und sie unterschieden sich nicht voneinander. Bei den beiden Gruppen, die keine Verbesserung bei den Ziffern vorwärts (LDSF-) zeigten, war die Verbesserung bei den Ziffern rückwärts jedoch mit schlechteren sprachlichen Ergebnissen verbunden, wobei die Gruppe LDSF-/LDSB+ die niedrigsten Werte bei allen acht Ergebnismessungen aufwies. Dieser Befund war unerwartet, da Digits Backward in der gesamten Stichprobe mit einer besseren Sprachfunktion zusammenhing und die mit Digits Backward gemessenen Fähigkeiten (verbale zentrale exekutive Kontrolle und Arbeitsgedächtniskapazität) in der Regel als wichtige Voraussetzungen für das Erlernen von Sprache, das Verstehen und das Lesen gelten (Baddeley, Gathercole & Papagno, 1998; Gathercole & Alloway, 2007; 2008). Dieser unerwartete Befund ist schwer zu erklären, da die Untersuchung anderer Merkmale der Untergruppe LDSF-/LDSB+ (z. B. Verwendung von SC- vs. OC-Kommunikationsstrategien in der Schule oder Unterschiede im verbalen oder Leistungs-IQ) keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen LDSF-/LDSB- und LDSF-/LDSB+ ergab. Insbesondere schnitten beide LDSF–Gruppen beim verbalen IQ schlechter ab als die LDSF+-Gruppen, unterschieden sich aber nicht voneinander. Darüber hinaus wies die LDSF-/LSDB+-Gruppe einen hohen (aber im Vergleich zu den anderen Gruppen statistisch nicht signifikanten) Prozentsatz von Kindern auf, die in der Schule eher mit SC (69 %) als mit OC kommunizierten. Zukünftige Forschungen sind erforderlich, um die Veränderungen in der Gedächtnisspanne im Laufe der Zeit besser zu verstehen.
Im Gegensatz zur Ziffernspanne, die sich bei einigen Kindern verbesserte und bei anderen nicht, verbesserte sich die verbale Übungsgeschwindigkeit bei fast allen Probanden von CI-E bis CI-HS durchgehend. Außerdem waren die McGarr-7-Dauern bei CI-E und CI-HS stark interkorreliert. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Steigerung der verbalen Übungsgeschwindigkeit bei Kindern mit Cochlea-Implantaten universell ist und dass Messungen der frühen verbalen Übungsgeschwindigkeit robuste Prädiktoren für die spätere verbale Übungsgeschwindigkeit und die unmittelbare Gedächtniskapazität sind.
Die McGarr-7-Dauern bei CI-E waren ebenfalls in hohem Maße prädiktiv für die Sprach- und Sprechergebnisse bei CI-HS. Tatsächlich lagen die Korrelationen der McGarr-7-Dauern mit allen sprachlichen Ergebnisgrößen in allen Fällen über -0,45 und bei etwa der Hälfte der Ergebnisgrößen über -0,60. Diese Werte sind extrem hoch für eine einzelne Verhaltensmessung (McGarr-7 Dauer), die das Ergebnis 8 Jahre später vorhersagt. Darüber hinaus waren in den meisten Fällen die zeitlich verzögerten Korrelationen zwischen den McGarr-7-Dauer-Werten bei CI-E und den sprachlichen Ergebnissen bei CI-HS stärker als die Korrelationen zwischen den McGarr-7-Dauern bei CI-HS und den sprachlichen Ergebnissen bei CI-HS, obwohl die letzteren Korrelationen die Werte zum gleichen Zeitpunkt in der Entwicklung verglichen. Diese neuen Ergebnisse deuten darauf hin, dass Messungen der verbalen Übungsgeschwindigkeit zu Beginn der Entwicklung stärkere Prädiktoren für die sprachlichen Ergebnisse sind als Messungen der verbalen Übungsgeschwindigkeit, die nach 8 Jahren CI-Nutzung ermittelt wurden. Anders ausgedrückt: Der frühe Einfluss der verbalen Übungsgeschwindigkeit auf die sprachlichen Ergebnisse scheint eher davon abzuhängen, wo das Kind beginnt (z. B. im Alter von 8 Jahren), als davon, wo das Kind aufhört (z. B, (z. B. im Alter von 16 Jahren) abhängt, und deutet stark darauf hin, dass die Art der frühen sensorischen, neurokognitiven und sprachlichen Erfahrungen und Aktivitäten unmittelbar nach der Cochlea-Implantation eine noch größere Rolle für die Entwicklung und die langfristigen Sprach- und Sprechergebnisse spielen könnte, als in der Vergangenheit anerkannt wurde.
Die vorliegende Reihe von Befunden deutet auch darauf hin, dass die verbale Übungsgeschwindigkeit ein zentraler elementarer Prozess ist, der sich bei Kindern mit Cochlea-Implantaten gleichzeitig mit den Sprach- und Sprechfähigkeiten entwickelt. Effizienz, Geschwindigkeit und Geläufigkeit der phonologischen Kodierung und Verarbeitung, die sich in der McGarr-7-Dauer widerspiegeln, beeinflussen wahrscheinlich die sprachlichen Ergebnisse, indem sie das Volumen und den „Durchsatz“ phonologischer Informationen erhöhen, die schnell kodiert, verarbeitet und im unmittelbaren Gedächtnis gespeichert werden können, so dass das Kind größere Teile verbaler Informationen pro Zeiteinheit wahrnehmen, einüben und abrufen kann (Neufeld et al., 2007). Über einen langen Entwicklungszeitraum hinweg spiegeln die Veränderungen der Kapazität und des Informationsflusses wahrscheinlich die Auswirkungen größerer Erfahrung und Übung beim Kodieren, Einüben und Abrufen verbaler Informationen aus dem Langzeitgedächtnis wider (Hart & Risley, 1995; 1999).
Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass das unmittelbare verbale phonologische Kurzzeitgedächtnis (in dieser Studie mit Digits Forward evaluiert), das unmittelbare verbale Arbeitsgedächtnis (in dieser Studie mit Digits Backward evaluiert) und die verbale Übungsgeschwindigkeit (in dieser Studie mit McGarr-7 Satzdauern evaluiert) zentrale elementare, zugrunde liegende neurokognitive Faktoren sind, die sich gleichzeitig mit der Hör-, Sprech- und Spracherfahrung entwickeln und ein breites Spektrum verschiedener Sprech- und Sprachleistungen bei Kindern mit Cochlea-Implantaten beeinflussen. Diese zugrunde liegenden neurokognitiven Kernfaktoren korrelieren nicht nur mit acht verschiedenen konventionellen Sprach- und Sprechergebnissen, sondern auch untereinander, insbesondere mit den in Tabelle 4 dargestellten Werten für die McGarr-7-Dauer und die Ziffernvorwärtsspanne. Die gemeinsamen neurokognitiven Komponenten dieser beiden Aufgaben können als „Repräsentationseffizienz“ oder allgemeiner als „Informationsverarbeitungskapazität“ konzeptualisiert werden, die das Ausmaß widerspiegelt, in dem die Person in der Lage ist, phonologische und lexikalische Repräsentationen aus dem Kurzzeitarbeitsgedächtnis schnell und fließend („effizient“) zu kodieren, zu speichern, aufrechtzuerhalten und abzurufen.
Die Repräsentationseffizienz ist sowohl für die Anforderungen an die verbale Speicherkapazität der Ziffernspannenaufgabe als auch für die Anforderungen an die schnelle Kodierung und unmittelbare Reaktion der McGarr-Satzwiederholungsaufgabe erforderlich. Repräsentationseffizienz und Informationsverarbeitungskapazität sind auch die zentralen neurokognitiven Faktoren, die der Entwicklung phonologischer Verarbeitungsfähigkeiten bei Kindern zugrunde liegen, die gesprochene Sprache auf der Grundlage des stark degradierten akustisch-phonetischen Inputs ihres Cochlea-Implantats im Kindesalter lernen und entwickeln. Wir vermuten, dass das Ausmaß, in dem gehörlose Kinder schnell und effizient phonologische und lexikalische Repräsentationen konstruieren und diese Repräsentationen im bewussten Arbeitsgedächtnis kodieren, speichern und manipulieren können, mit ihren langfristigen Sprech- und Sprachergebnissen zusammenhängt.
Das Verständnis der Beziehungen zwischen diesen zentralen zugrundeliegenden neurokognitiven Prozessen, wie z.B. Repräsentationseffizienz, unmittelbare Gedächtniskapazität und verbale Übungsgeschwindigkeit, und den sprachlichen Ergebnissen bei Kindern mit CI kann klinischen Forschern neue grundlegende Kenntnisse und theoretische Einsichten vermitteln, die zur Entwicklung neuer Ansätze für die Intervention und Behandlung von gehörlosen Kindern, die mit ihren Cochlea-Implantaten schlechte Leistungen erbringen, genutzt werden können. Darüber hinaus könnten neue Erkenntnisse und ein besseres Verständnis der zugrunde liegenden neurokognitiven Faktoren, die für die Variabilität und die individuellen Unterschiede bei den Sprach- und Sprechleistungen verantwortlich sind, dazu genutzt werden, neue Methoden zu entwickeln, um gehörlose Kinder, die ein hohes Risiko für schlechte Sprach- und Sprechleistungen nach einer Cochlea-Implantation haben, frühzeitig zu identifizieren. Dies ist ein kritischer Zeitraum in der sprachlichen und neurokognitiven Entwicklung, in dem neuartige Interventionen eingeleitet werden können, um Verzögerungen und Defizite in ausgewählten Bereichen der Informationsverarbeitung zu beheben, die mit spezifischen Problemen bei der Sprachwahrnehmung, der Erkennung gesprochener Wörter, der Wortschatzkenntnis, der Satzproduktion, der Sprachverständlichkeit, dem Verständnis gesprochener Sprache und dem Lesen einhergehen (Alloway & Gathercole, 2006). Bevor jedoch ein Behandlungsprotokoll eingeleitet werden kann, müssen die zugrundeliegenden neurokognitiven Verarbeitungsbereiche ermittelt werden, die für eine Intervention in Frage kommen. Diese Bereiche sollten mit der Sprachverarbeitung oder anderen adaptiven Funktionen zusammenhängen und im Vergleich zu den verfügbaren Normen für normalhörende Kinder verzögert sein.
In der vorliegenden Studie wurde beispielsweise festgestellt, dass das verbal-phonologische Kurzzeitgedächtnis, das mit Digits Forward gemessen wurde, stark mit den sprachlichen Leistungen zusammenhängt und im Vergleich zu normalhörenden Gleichaltrigen verzögert ist. Kürzlich hat unser Forschungsteam eine Pilot-Durchführbarkeitsstudie mit dem Cogmed-Arbeitsgedächtnistrainingsprogramm abgeschlossen, um zu versuchen, diesen Kernbereich der neurokognitiven Funktionen bei einer kleinen Gruppe von gehörlosen Kindern mit CI zu verbessern. Das Cogmed-Arbeitsgedächtnistraining bestand aus 25 Sitzungen mit computergestützten Gedächtnisübungen, die über einen Zeitraum von 5 Wochen durchgeführt wurden und das Arbeitsgedächtnis und die exekutiven Funktionen verbessern sollten (Klingberg et al., 2005). Die Ergebnisse zeigten nicht nur eine Verbesserung des unmittelbaren verbal-phonologischen Gedächtnisses (bewertet durch Digit Span), sondern auch eine Verbesserung des Satzgedächtnisses, der Aufmerksamkeit, der Konzentration und der exekutiven Kontrolle (Kronenberger et al., 2009). Die fortgesetzte Evaluierung neuartiger Interventionen, die auf Kernbereiche neurokognitiver Funktionen abzielen, bietet das Potenzial, die in dieser Studie gewonnenen Erkenntnisse auf Gruppen von Kindern mit CI anzuwenden, die suboptimale Sprach- und Sprechleistungen aufweisen.
Zusammenfassend zeigen die in dieser Arbeit berichteten Ergebnisse deutlich den Nutzen einer wesentlichen Erweiterung der konventionellen Batterie von Sprach- und Sprechleistungsmessungen, die zur Bewertung der Vorteile von Cochlea-Implantaten bei gehörlosen Kindern verwendet werden. Unser langfristiges Ziel ist es, die zentralen neurokognitiven Prozesse zu identifizieren, die der Entwicklung der Sprech- und Sprachfunktion bei Kindern mit CI zugrunde liegen, und neuartige, wirksame, wissenschaftlich fundierte Interventionen zu entwickeln, um die Ergebnisse von Kindern zu verbessern, die in diesen Bereichen der Sprech- und Sprachentwicklung anfällig sind.