Macht Bewegung unsere Kinder wirklich schlauer? Neue Erkenntnisse zum Zusammenhang von Bewegung und kognitiven Fähigkeiten bei Kindern und Jugendlichen

Zusammenfassung

Glaubt man vielen Medienberichten, soist Bewegung oft ein Allheilmittel. Si-cherlich ist der positive Effekt der Be-wegung auf die Gesundheit unbestrit-ten, doch macht Bewegung wirklichauch noch schlauer? Dieser Artikel gibteinen aktuellen €Uberblick €uber die wis-senschaftlichen Studien zum Zusam-menhang von Bewegung und den sogenannten kognitiven F€ahigkeiten undkonzentriert sich dabei auf die Studienmit Kindern und Jugendlichen. Allge-mein zeigt sich, dass ein positiverEffekt der Bewegung sowohl auf dieso genannten exekutiven Funktionenals auch auf die visuell-r€aumlichenF€ahigkeiten nachgewiesen werdenkonnte. Dennoch steht die wissen-schaftliche Forschung noch ganz amAnfang dieses komplexen Forschungs-gebietes. Viel zu wenig ist noch be-kannt dar€uber, welche motorischen Ak-tivit€aten welche kognitiven F€ahigkeitenzu welchem Zeitpunkt im Kindes- undJugendalter beeinflussen.

Schl€usselw€orterMotorische und kognitive F€ahigkeiten– Kinder–Jugendliche– exekutive Funktionen– visuell-r€aumliche F€ahigkeiten

P. Jansen

Is there a relationshipbetween movement andcognition in childhood andadolescence?

Abstract

According to many media articles,movement is a universal remedy. Ofcourse, there is a positive effect ofmovement on health, but can we getsmarter through physical activity? Thisarticle gives an actual review of scien-tific studies concerning the relationshipbetween movement and cognitive abil-ities. It focuses on studies with childrenand adolescents. Generally it is proven,that there is a positive effect of move-ment or physical activity on executivefunctions as well as on visuo-spatialabilities. Since science is still at thebeginning of understanding the

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Orthop€adieTraumatologie

Sport Orthop. Traumatol. xx, xx–xx (2014)Elsevier – Urban&Fischer

www.elsevier.de/SportOrthoTraumahttp://dx.doi.org/10.1016/j.orthtr.2014.02.001

ORTHTR 10685 No. of Pages 7

FREIE THEMEN/REVIEW

REVIEW

Macht Bewegung unsere Kinderwirklich schlauer? NeueErkenntnisse zumZusammenhang von Bewegungund kognitiven F€ahigkeiten beiKindern und Jugendlichen

Petra JansenInstitut fur Sportwissenschaft, Universitat Regensburg

Eingegangen/acceptes: 30.09.2013; akzeptiert/accepted: 03.02.2014

Einleitung Der positive Einfluss von Bewegung

In der Pravention von Ubergewichtund von verschiedenen Krankheitenhat sowohl alltagliche Bewegung alsauch Sport eine besondere Bedeu-tung, hier wird die Effektivitat nichtbestritten. Glaubt man jedoch denverschiedenen Medien, soll Sport da-ruber hinaus ,,schon‘‘ und ,,schlau‘‘machen. Ziel dieses Artikels ist es,gerade die letzte Behauptung,,,Sport mache schlau‘‘, kritisch zubetrachten und die neuesten Stu-dien zum Einfluss der Bewegungauf die so genannten kognitiven Fa-higkeiten bei Kindern darzulegen.Die dargestellten Studien machendeutlich, dass es wissenschaftlicheEvidenz fur den Einfluss der Bewe-gung auf bestimmte kognitiveFahigkeiten bei Kindern gibt,insbesondere auf die exekutivenKontrollfunktionen und die visuell-raumlichen Prozesse. Dabei muss je-doch beachtetet werden, dass dieseEffekte sehr spezifisch und die Stu-dien aufgrund der verschiedenen Ar-ten und Intensitaten der Bewe-gungsprogramme sehr unterschied-lich sind.

P. Jansen � Macht Bewegung

fur altere Erwachsene ist zumindestin Teilbereichen belegt [10]. Auch inder Forschung mit Kindern existierteine Metaanalyse, die diesen Zusam-menhang proklamiert [41]. Die Au-toren dieser Studie schließen je-doch: ,,... these findings suggestthat, in fact, more research is needed.Statistical powerful intervention stu-dies, both chronic and acute, thatinclude valid and reliable dependentmeasures and in which potential con-founds are controlled are needed inorder to establish whether a causalrelationship exists....‘‘ [41].In diesem Zusammenhang ist insbe-sondere die wichtige Frage zu klaren,welche Art von Sport, sei es Alltags-bewegung oder auch motorische Fer-tigkeiten (zur Erklarung des moto-rischen Fertigkeitsbegriffes siehe z.B. [39]) bzw. motorische Fahigkei-ten, welche kognitiven Fahigkeitenbeeinflussen konnen. Hierbei ver-steht man unter kognitiven Fahig-keiten z.B. die Fahigkeiten zur Wahr-nehmung und zur Aufmerksamkeit,zum Denken, zum Gedachtnis, zu denEntscheidungsprozessen, zur Intelli-genz, zur mentalen Vorstellungen

unsere Kinder wirklich schlauer? 1

http://dx.doi.org/10.1016/j.orthtr.2014.02.001


underlying processes of this complexfield of research, a lot of questionsneed to be answered. Therefore, futureresearch needs to investigate in moredetail issues regarding the influence ofspecific motor abilities on specific cog-nitive abilities in childhood andadolescents.

Keywordsmotor and cognitive development– children–adolescents– executive function– visuo-spatialabilities

2 P. Jansen � Macht Bewegung unsere

FREIE THEMEN/REVIEWSport Orthop. Traumatol. xx, xx–xx (2014)

und zur Sprache (vgl. [42]). Die For-schung hat eine hohe Alltagsrele-vanz. Unter der Annahme des Ein-flusses von Bewegung auf bestimmtekognitive Fahigkeiten und unter derAnnahme des Zusammenhanges zwi-schen den Schulleistungen und be-stimmten kognitiven Fahigkeiten([7]) konnte dies bedeuten, dasstrotz oftmals verkurzter Lehrplanedem Sportunterricht eine bedeuten-de Rolle zukommen sollte. Dies istinsbesondere wichtig, da es z.B. inden USA gerade den gegenlaufigenTrend gibt, den Sportunterricht zureduzieren (vgl. [18]) und auch inDeutschland werden die Sportstun-den gerne als Erstes gestrichen. Dieskann jedoch kontraproduktiv sein,so zeigten z.B. Castelli, Hillman,Buck, und Erwin [8] eine positiveBeziehung zwischen dem Fitnessle-vel und der Schulleistung in Mathe-matik und im Lesen bei Kindern imdritten und funften Schuljahr.Beschaftigt man sich mit dem Zu-sammenhang zwischen Bewegungund Kognition, ist es jedoch wichtig,nicht nur die kognitiven Fahigkeitensondern auch die Art der Bewegungdifferenziert zu betrachten, gemaßz.B. der Unterscheidung von Bos [6]in konditionelle (Ausdauer, Kraftund Schnelligkeit) und koordinativeFahigkeiten (Reaktionsschnellig-keit, Ausfuhrung unter Zeitdruckund Prazision). In dieser Differen-zierung werden eher die motor-ischen Fahigkeiten im Vergleich zurUntersuchung des Fitnesslevelsbetrachtet.Ein Hauptaugenmerk bei der Darstel-lung der Bewegung auf die kogniti-ven Fahigkeiten liegt insbesondereauf den exekutiven Funktionen undden visuell-raumlichen Fahigkeiten,die beiden Bereiche, fur welches esgesicherte Evidenz eines positivenZusammenhanges gibt. Unter denexekutiven Funktionen verstehtman a) die Bereiche des Arbeitsge-dachtnisses, d.h. der kurzfristigen

Kinder wirklich schlauer?

Speicherung von Information, b)der Inhibition, d.h. der Unterdru-ckung irrelevanter Reize und c) derkognitiven Flexibilitat, der Fahig-keit, Wissen und Aufmerksamkeitaufgrund neuer Aufgaben umstruk-turieren zu konnen [26,43]. Zu denvisuell-raumlichen Fahigkeiten ge-hort neben der raumlichen Wahrneh-mung und der raumlichen Veran-schaulichung [29] insbesondere dieFahigkeit zur mentalen Rotation, d.h. die Fahigkeit, sich Objekte imGeiste gedreht vorzustellen [40].Da die Fahigkeit zur mentalen Rota-tion die am besten untersuchte Fa-higkeit ist, wird diese im Folgendendetailliert dargestellt.In dem nachsten Kapitel soll zu-nachst eine kurze Darstellung derkognitiven (insbesondere der exeku-tiven Funktionen als auch der vi-suell-raumlichen Fahigkeiten) undder motorischen Entwicklung gege-ben werden. In den darauffolgendenKapiteln wird die Bedeutung der Be-wegung fur diese beiden Bereichemit Fokus auf das Kindes- und Ju-gendalter dargestellt.

Entwicklung der exekutivenFunktionen und visuell-r€aumlichenF€ahigkeiten

Generell lasst sich davon ausgehen,dass sich die ersten Facetten derEntwicklung der exekutiven Funktio-nen vor der Kindheit im ersten Le-bensjahr zeigen (Diamond, 1990). Inder Literatur wird haufig diskutiert,ob die einzelnen Komponenten derExekutiven Funktionen distinkteKomponenten sind [30] oder sichuberlappen [4]. Hughes, Ensor, Wil-son, und Graham [20] zeigten, dasssich im Alter von 4-6 Jahren die dreiKomponenten der exekutiven Funk-tionen durch einen einzelnen Faktorbeschreiben lassen konnen. Auch inder mittleren Kindheit (7-12 Jahre)scheinen Arbeitsgedachtnis, Inhibi-tion und kognitive Flexibilitat auf



einen Faktor zuruckzufuhren zu sein,wahrend in der Adoleszenz sich diedrei Komponenten voneinander dis-soziieren lassen [47]. Generell zeig-te sich, dass sich die Entwicklung derexekutiven Funktionen im Schulalterund in der Adoleszenz fortsetzt [4].Bezuglich der Entwicklung des Ar-beitsgedachtnisses konnte gezeigtwerden, dass z.B. das in der Literaturprominente Arbeitsgedachtnismo-dell von Baddeley [1,2] auch bereitsfur Kinder im Alter zwischen vier und15 Jahren seine Gultigkeit besitzt[13]. Selbst in fruhen Jahren istvon der Unterteilung in zwei Subsys-teme, der phonologischen Schleifeund dem visuell-raumlichen Notiz-block auszugehen, welches sich ineiner unterschiedlichen Entwicklungder beiden Teilbereiche zeigt [36].Inhibition ist eine weitere wichtigeKomponente der exekutiven Funk-tionen, wobei die Unabhangigkeitvon Arbeitsgedachtnisprozessen kri-tisch diskutiert wird. Garon, Brysonund Smith [12] beschreiben einerapide Verbesserung der Inhibitions-leistung in der fruhen Kindheit, wo-bei diese von der Komplexitat derInhibitionsaufgabe abhangt [4].Auch hinsichtlich der kognitiven Fle-xibilitat kommt es im Alter bis zusieben Jahren zu einer deutlichenVerbesserung [27]. Wenn kognitiveKontrolle mittels Task-switching-Aufgaben untersucht wird, zeigtsich, dass dieselbe Leistungsfahig-keit wie bei Erwachsenen im Altervon ca. 12 Jahren erreicht wird [19].Die mentale Rotationsfahigkeitkann mittels psychometrischer so-wie chronometrischer mentaler Ro-tationstests gemessen werden. Beiden psychometrischen Tests mussendie Kinder auf einem Blatt Papierunter Zeitlimit eine bestimmteAnzahl von mentalen Rotationsauf-gaben losen. Wenn altersgerechteStimuli genutzt werden, konnenbereits Kinder im Alter von funf Jah-ren die Aufgaben losen [34]. Bei

chronometrischen Verfahren mussendie Kinder an einem Computer soschnell wie moglich entscheiden,ob zwei prasentierte Reize gleichoder gespiegelt sind. Hier konnte ge-zeigt werden, dass bereits Kinder imAlter von vier Jahren in der Lagesind, diese Aufgaben zu losen (Mar-mor, 1975), auch wenn dieser Befundmittlerweile in der Literatur kritischdiskutiert wird [32], da nur wenigeKinder im Alter von vier Jahren einementale Rotationsstrategie verwen-den. Von diesen Studien abzugren-zen sind jedoch Studien, die bereitsbei Kindern im Sauglingsalter einementale Rotationsleistung mit Hilfeeines mentalen Habituationspara-digmas untersuchen [31,35]. Gene-rell zeigt sich bei der mentalen Rota-tionsentwicklung (mit Buchstabenund abstrakten Symbolen als Stimu-lusmaterial) nach dem Alter von achtJahren eine lineare Rotationsfunk-tion und eine Verdoppelung der men-talen Rotationsgeschwindigkeit imVergleich zum Alter von 8 Jahrenbis zum Erwachsenenalter [25].

Motorische Entwicklung

Aufgrund der Vielzahl der motor-ischen Entwicklungsmodelle ist essicherlich schwierig, die motorischeEntwicklung, sei es die Entwicklungder motorischen Fahigkeiten oderFertigkeiten, im Rahmen dieses Ar-tikels umfassend darzustellen. DieEntwicklung motorischer Fertigkei-ten wie z.B. der Fortbewegung (z.B. Laufen, Hupfen) oder auch derArmbewegungen (z.B. Werfen, Fan-gen) ist sehr umfassend in Schottund Munzert [37] dargestellt. Gene-rell ist davon auszugehen, dass sichviele motorische Grundfertigkeitenuber einen Zeitraum von vielen Jah-ren entwickeln und dass sie in einemZusammenhang zur korperlichen Ak-tivitat zu sehen sind, welcher mitdem Lebensalter im Kinders- undJugendalter zunimmt [10]. Ob essich bei der Entwicklungmotorischer


Fertigkeiten eher um einen linearenVerlauf oder auch einen U-formigenVerlauf handelt, wird z.B. bei derEntwicklung der Zeigebewegungendiskutiert: So existieren Arbeiten,die auch von einem U-formigen Ent-wicklungsverlauf mit einer schlech-teren Leistung der 8-jahrigen Kinderim Vergleich zu jungeren und alterenKindern ausgehen [45]. Bei der Be-schreibung der Entwicklung der mo-torischen Fahigkeiten mussen dieeinzelnen Fahigkeiten differenziertbetrachtet werden. Wahrend z.B.die Entwicklung der Kraftfahigkeit,insbesondere der Maximalkraft, imGrundschulalter noch relativ langsamvoranschreitet, entwickeln sich diekoordinativen Fahigkeiten im fein-als auch großmotorischen Bereichstetig.

Einfluss von Bewegung auf dieexekutiven F€ahigkeiten beiKindern und Jugendlichen

Der Einfluss von Bewegung bzw. derkorperlichen Fitness auf die kogniti-ven Funktionen wurde insbesonderevon der Arbeitsgruppe von CharlesHillmann bei Kindern im Schulkind-alter untersucht und in der Arbeitvon Hillmann und Schott [18] aus-fuhrlich dargestellt. Im Mittelpunktihrer Arbeiten steht aber weniger dieBedeutung einzelner motorischer Fa-higkeiten bzw. Fertigkeiten auf kog-nitive Leistungen sondern vielmehrz.B. der Effekt des Fitnesslevels. Sokonnten Hillmann et al. [17] z.B.mittels eines kognitiven Tests undeiner EEG-Untersuchung zeigen,dass eine einzelne 20-minutige dau-ernde Intervention mittlerer Inten-sitat (wie z.B. Walking) sowohl dieInhibition gemessen mit einem mo-difizierten Flankertest als auch dieakademische Leistungsfahigkeit (ge-messen mit dem Wide Range Achie-vement Test, der die Fahigkeiten desLesens, des Buchstabierens und desarithmetischen Verstandnisses pruft)




von 20 teilnehmenden Kindern imdurchschnittlichen Alter von neunJahren verbessern kann. Bei demFlankertest wurden den Kindernfunf Pfeile in horizontaler Richtungauf dem Monitor gezeigt und sie wur-den aufgefordert, auf die Pfeiltastezu drucken, die die Pfeilrichtung desmittleren Pfeils anzeigt. Dabei konn-ten die vier umgebenden Pfeile indieselbe Richtung wie der Pfeil inder Mitte zeigen (kongruente Bedin-gung) bzw. in die entgegengesetzte(inkongruente Bedingung). Auf derVerhaltensebene zeigte sich hin-sichtlich der akademischen Leis-tungsfahigkeit ein Effekt der akutenIntervention nur auf die Leistung imBuchstabieren. Bezogen auf die In-hibitionsleistung zeigte sich ein Ef-fekt nur bei der Messung der Genauig-keit, nicht bei der Messung derSchnelligkeit der Antwort. Auf derneuronalen Ebene konnte ein spezifi-scher Anstieg in der P3-Amplitudenachgewiesen werden. Im Gegensatzdazu fanden Stroth et al. [44] keinenEinfluss einer akuten physischen In-tervention, einer Ergometeraufgabemit kontinuierlicher Steigerung derLeistung, bei insgesamt 35 teilnehm-enden Jugendlichen im durch-schnittlichen Alter von 14 Jahren ineiner kognitiven Kontrollaufgabe(Kombination eines Flankertests miteiner go/nogo Aufgabe) mit einerEEG-Messung, wohl aber einen Unter-schied zwischen fitten und wenigerfitten Jugendlichen. Die fitten Ju-gendlichen, die sich durch eine ho-here Ergometerleistung gemessen inRelation zum BMI auszeichneten alsweniger fitte Jugendliche, zeigten imEEG eine bessere Antizipationsleis-tung (großere CNV-Amplitude) undauch effizientere exekutive Kontroll-prozesse (kleinere N2-Amplitude). Ineiner neueren Studie wiesen Chad-dock et al. [9] darauf hin, dass fittere9- bis 10-jahrige Kinder sowohl zuBeginn eines Fitnesstests als auchein Jahr spater eine bessere Leistung


in einer kognitiven Kontrollaufgabezeigten als weniger fitte Kinder. Beider Kontrollaufgabe handelte es sichum einen modifizierten Flankertest,bei welchem ein zusatzlicher kogniti-ver Konflikt durch die Instruktion,auf eine bestimmte Antwort mit einerbestimmten Hand zu reagieren, er-zeugt wurde. Die aerobe Fitness wur-de mittels computerbasierter Kalori-metriemessung erhoben. Die Kinderwurden der Gruppe der fitten Kinderzugeordnet, wenn ihre maximaleSauerstoffaufnahme uber dem sieb-zigsten Perzentil der Vergleichsdatenvon Kindern im selben Alter lag, wah-rend sie der Gruppe der weniger fittenKinder zugeordnet wurden, wenn ihreLeistung unter dem dreißigsten Per-zentil der Vergleichsdaten lag. DieKinder der beiden Gruppen unter-schieden sich nur im Fitnesslevel,nicht aber in ihrer Intelligenz, ihremAlter, ihrem soziookonomischen Sta-tus oder ihrer Einstufung ihres Puber-tatsstadiums. Daruber hinaus zeigtesich, dass die Leistungen zu beidenTestterminen durch das bilaterale Pu-tamen-Volumen des dorsalen Stria-tum und das Globus Pallidum-Volu-men vorhergesagt werden konnte.Damit zeigen die Daten einen Zusam-menhang zwischen aerober Fitnessund dem Volumen der Basalganglienbei genannten Teilaufgaben der exe-kutiven Funktionen. Monti, Hillman,und Cohen [29] fuhrten eine Studiedurch, in welcher sie die Augenbewe-gungen bei pra-adoleszenten Kin-dern wahrend einer Gedachtnisauf-gabe gemessen haben. Die Halfteder Kinder hat uber einen Zeitraumvon neun Monaten an einem tagli-chen zwei Stunden dauernden Sport-programm teilgenommen, die andereHalfte der Kinder fuhrte ihre norma-len Aktivitaten nach der Schuledurch. Die Ergebnisse zeigen einenUnterschied in den Augenbewegun-gen der Kinder, die an dem sport-lichen Interventionsprogramm teil-genommen haben, in der Bedingung,


in welcher das relationale Gedacht-nis, d.h. das Gedachtnis an Informa-tionen, die durch Relationen verbun-den sind, gemessen wurde. Da fruh-ere Studien gezeigt haben, dass es zueiner Aktivierung des Hippocampuskommt, wenn Versuchspersonen rela-tionale Gedachtnisaufgaben losenmussen, [15], im Gegensatz zur Akti-vierung z.B. des medialen Temporal-lappen bei Gedachtnisaufgaben, beiwelchen man sich nur an ein Itemerinnern muss, schließen die Autorendaraus auf eine Beteiligung des Hip-pocampus nach der Fitnessinterven-tion bei den pra-adoleszenten Kin-dern und diskutieren eine gesteigerteKonnektivitat zwischen dem Hippo-campus und dem pafrontalen Cortex.Anhand der Darstellung der Arbeitenwird deutlich, dass die Studien sichsehr bzgl. ihrer Methodik, der Unter-suchung des Fitnesslevels, der sport-lichen Intervention (Dauer, Artetc.), der Erhebung der kognitivenFahigkeiten etc. unterscheiden. Ineiner Ubersicht hat Best [3] die Ex-perimente zusammengefasst, dieden Einfluss einer sportlichen kurz-fristigen Intervention auf die exeku-tiven Funktionen untersuchen (sie-he Abbildung 1).Abbildung 1 verdeutlicht, dass sichdie Studien sehr in der Anzahl derTeilnehmer, dem Alter, der Art undDauer der kurzfristigen Interven-tion, und der Art des kognitivenTests unterscheiden. Im Allgemei-nen zeigte sich jedoch ein positiverEinfluss eines akuten Trainings aufdie exekutiven Funktionen sowie eingroßerer Einfluss eines Trainings miteinem hoheren kognitiven Aufwand.

Einfluss von Bewegung auf dievisuell-r€aumlichen F€ahigkeiten beiKindern und Jugendlichen

Visuell-raumliche Fahigkeiten spie-len fur viele Alltagsaufgaben eineRolle, wie z.B. die Aufgabe einenWeg zu finden [24] eine Rolle oder


Abbildung 1Zusammenfassung der Studien, die die Effekte eines akuten Trainings auf die Exekutiven Funktionen bei Kindern untersuchen (ent-nommen aus Best, 2010).


auch fur die Fahigkeit zum Problem-losen [14] oder zum mathemati-schen Denken [16]. Die Verbindungvon motorischer Aktivitat und vi-suell-raumlichen Fahigkeiten undhier insbesondere der mentalen Ro-tationsfahigkeit, konnte in verschie-denen Studien unter Berucksichti-gung unterschiedlicher wissen-schaftlicher Designs nachgewiesenwerden. So konnte in einer Korrela-tionsstudie gezeigt werden, dassKindergartenkinder im Alter zwi-schen 5-6 Jahren, die in einem mo-torischen Leistungstest ihrer Alters-stufe, sehr gut abschnitten, aucheine bessere mentale Rotationsleis-tung in einem psychometrischenmentalen Rotationstest fur Kinderim Kindergartenalter aufwiesen alsKinder, die schlechter in dem Motor-iktest abschnitten [21]. Daruber hi-naus weisen Studien darauf hin, dassKinder, die motorisch eingeschranktwaren, weil sie entweder von Geburtan gelahmt waren, wie Kinder mitSpina Bifida (durchschnittliches Al-ter von 11 Jahren [46]), oder Kinder,die eine schlechtere motorische Leis-tungsfahigkeit besaßen, wie Kindermit Ubergewicht (durchschnittlichesAlter von 10 Jahren [23]), ebenfallseine schlechtere mentale Rotations-leistung als eine Kontrollgruppe auf-wiesen. Dabei war die Kontrollgruppein der Studie mit den Kindern mit

Spina Bifida hinsichtlich des Alters,des Geschlechts und des Verbal-IQsund in der Studiemit den KindernmitUbergewicht hinsichtlich des Alters,des Geschlechts und des soziookono-mischen Status gematcht. Interes-santerweise lasst sich dieses Ergeb-nis bei den Kindern mit Spina Bifidanicht auf die mit der Erkrankung inden meisten Fallen einhergehendenErkrankung des Hydrocephalus zu-ruckfuhren, sondern tatsachlich aufdie seit der Geburt eingeschrankteMotorik [28]. Analog dazu zeigtesich in einer umgekehrten Betrach-tungsweise bei Erwachsenen ein po-sitiver Effekt der Bewegung: Sowiesen Sport-, aber auch Musikstu-dierende, die uber einen durch-schnittlichen Zeitraum von 13-14Jahren regelmaßig entweder Sportoder Musik betrieben, im Vergleichzu Padagogikstudierenden, die signi-fikant weniger Sport oder Musik be-trieben (7 Jahre bzw. 4 Jahre) einebessere mentale Rotationsleistungauf [33]. Daruber hinaus zeigtenFußballspieler eine bessere mentaleRotationsleistung als Nicht-Fußball-spieler [22]. In der zuletzt genann-ten Studie wird diskutiert, ob sichdieser Effekt tatsachlich auf denmentalen Rotationsprozess an sichoder auf die Wahrnehmung bzw.Antwortreaktion auf die Reize zu-ruckfuhren lasst. Korrelationsstudien


lassen jedoch aufgrund der Natur desDesigns keine Ursachen-Wirkungs-schlusse zu. Quasi-experimentelleDesigns haben den Nachteil, dassdie untersuchten Gruppen sichnoch durch andere Variablen unter-scheiden konnen, als die zu unters-uchenden. Es zeigten sich jedochauch sowohl in einer Interferenzstu-die als auch in einer Trainingsstudiebei Kindern im Grundschulalter einEinfluss einer motorischen Aktivitatauf die mentale Rotationsleistung[11] sowie ein Effekt eines koordina-tiven Trainings auf diese kognitiveLeistung [5]. In der Interferenzstu-die mit Kindern im Alter von 5, 8, 11Jahren und Erwachsenen musste je-des Kind sowie jeder Erwachsene einementale Rotationsaufgabe losen undgleichzeitig entweder in der dersel-ben Richtung wie die Rotationsauf-gabe (kompatible Bedingung) bzw.in die entgegengesetzte Richtung(inkompatible Richtung) an einerHandkurbel drehen. Die Ergebnissezeigten, dass nur fur die beiden jun-geren Altersgruppen die motorischeHandlung einen Einfluss auf die men-tale Rotationsleistung hatte. Nur furdiese beiden Altersgruppen war dieLeistung in der kompatiblen Bedin-gung besser als in der nicht-kompa-tiblen Bedingung.Die Korrelations- und Interferenz-studien lassen darauf schließen,




dass ein motorisches Training einenpositiven Einfluss auf eine mentaleRotationsaufgabe haben kann. Alsein Beispiel fur einen positiven Trai-ningseffekt sei hier eine Studie an-gefuhrt, bei welcher Kinder der zwei-ten Grundschulklasse in einem Ab-stand von zwei Wochen jeweils einenpsychometrischen mentalen Rota-tionstest durchfuhrten. In den da-zwischen liegenden zwei Wochen er-hielt die Halfte der Kinder jeden Tagfur 20 Minuten ein spezifisches, furdie Grundschule entwickeltes moto-risches koordinatives Training. Dieandere Halfte der Kinder nahm amnormalen Unterricht teil. Die Ergeb-nisse zeigten eine starkere Verbes-serung in der mentalen Rotations-leistung bei der Interventionsgrup-pe im Vergleich zur Kontrollgruppe.Interessanterweise wurde in diesemJahr eine Studie publiziert, die sichmit der mentalen Rotationsleistungbei 48 neun Monate alten Sauglin-gen und deren Zusammenhang zursich entwickelnden Motorik beschaf-tigt [38]. Wie bereits oben erwahnt,kann auf die mentale Rotationsleis-tung in dieser Altersstufe mittelseines Habituationsparadigmas ge-schlossen werden. Die Halfte derSauglinge konnte im Durchschnittmit 9,3 Monaten krabbeln. Die Saug-linge wurden in einem Video an ineinem Winkel von 240 Grad rotierteWurfelfiguren gewohnt. In einerTestphase wurden den Sauglingendann in einem Winkel von 120 Gradrotierte und gespiegelte Wurfelfigu-ren gezeigt. Daruber hinaus nahmendie Sauglinge an einem Objektexplo-rationstest teil. Die Ergebnisse zei-gen, dass die Sauglinge, die schonkrabbeln konnten, signifikant langerzu den neuen Objekten, den Objek-ten, die in einem Winkel von 120Grad rotiert waren, schauten alsdie nicht krabbelnden Sauglinge. Zu-dem zeigte sich, dass nur die Blick-zeit der nicht krabbelnden Sauglingedurch die manuelle Explorationszeit


beeinflusst wurde. Festzuhalten ist,dass generell Sauglinge, die mentaleRotationsaufgabe ,,losen‘‘ konnten,dass sie jedoch fur die Sauglinge, dieweder krabbeln konnten noch dieObjekt spontan explorierten, ,,amschwierigsten‘‘ war.

Schlussfolgerung

Wie bereits am Anfang des Artikelserwahnt, ist auf die Unterschiedlich-keit der Studien hinzuweisen. EinBeispiel hierfur ist, dass z.B. lang-fristige Effekte untersucht werden,wie es z.B. bei einem Vergleich vonfitten vs. weniger fitten Kindern derFall war oder kurzfristige Effekte imRahmen einer Intervention, wobeidie Lange einer Intervention auchsehr variieren kann.Die wissenschaftliche Forschungsteht hier noch an ihrem Anfang.Diese Forschungslucke kann meinesErachtens nur dadurch geschlossenwerden, dass ein Forschungsmodellentsteht, welches die Variation derArt der Trainingsprogramme (Aus-dauer orientierte vs. koordinativeProgramme), die Dauer und die In-tensitat der Trainingsprogrammeund die unterschiedliche Messungder kognitiven Funktionen beinhal-tet. Hinsichtlich der Untersuchungkognitiver Funktionen muss zwi-schen unterschiedlichen Arten wieexekutiven Funktionen vs. visuell-raumliche Fahigkeiten unterschie-den werden. Zudem ist innerhalbder Forschung zu den exekutivenFunktionen davon auszugehen ist,dass sich die drei Teilbereiche unter-schiedlich entwickeln. Ebenso ist beider Auswahl der motorischen Pro-gramme das Alter der Kinder undder Jugendlichen von entscheiden-der Bedeutung. Wunschenswert warees jedoch auch, in einem zu postu-lierenden Forschungsmodell sowohldie mit der Entwicklung einhergeh-enden biologischen als auch sozia-len und emotionalen Veranderungenzu berucksichtigen.


Bewegung macht nicht per se schlau– spezifische Bewegungen konnenhelfen, spezifische kognitive Fahig-keiten abhangig vom Alter der Kin-der und Jugendlichen zu fordern. Furdie Forschung gilt es, diese Bezie-hung im Detail zu untersuchen.

Interessenkonflikt

Die Autorin erklart, dass kein Inte-ressenkonflikt vorliegt.

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Korrespondierende Autorin:Prof. Dr. Petra JansenInstitut fur SportwissenschaftUniversitat RegensburgUniversitatsstr. 31D-3047 RegensburgTel.: +49 (0) 41 943 2518.E-Mail: [email protected]

Available online at www.sciencedirect.com































































































































































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Macht Bewegung unsere Kinder wirklich schlauer? Neue Erkenntnisse zum Zusammenhang von Bewegung und kognitiven Fähigkeiten bei Kindern und Jugendlichen