Bewegung und Kognition : Einflüsse von simultaner Bewegung auf die Gedächtnisleistung

Abstract

Das Forschungsfeld Bewegung und Kognition beschäftigt mehrere wissenschaftliche Disziplinen, wie die Psychologie, die Erziehungswissenschaften und die Sportwissenschaften. Ebenso vielfältig sind auch die theoretischen Grundlagen, die versuchen, die wechselseitige Wirkung von Bewegung und Kognition zu erklären. Die hier vorgestellte kumulative Dissertation diskutiert die drei maßgeblich relevanten Forschungsschwerpunkte unter der Fragestellung, wie simultane Bewegung die Gedächtnisleistung verbessern kann. In diesem Kontext wird der Forschungsschwerpunkt der Doppelaufgabenforschung, der Forschungsschwerpunkt der akuten physischen Belastung und der Forschungsschwerpunkt Embodied Cognition betrachtet, die bisher weitestgehend unabhängig voneinander untersucht wurden. In Beitrag 1 wurden Embodiment-Effekte bei Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen in einer verbalen Arbeitsgedächtnisaufgabe untersucht. Entgegengesetzt der Erwartungen konnten in zwei Experimenten jedoch keine positiven Effekte von Embodiment nachgewiesen werden, was zum einen auf die Aufgabenspezifität, als auch auf mögliche Doppelaufgabeneffekte zurückgeführt werden kann. Die Beiträge 2 und 3 beschäftigen sich maßgeblich mit den Effekten von akuter physischer Belastung auf das Gedächtnis. In Beitrag 2 lernten Studenten Wortlisten mithilfe einer zuvor gelernten Gedächtnisstrategie auswendig, während sie sich entweder nicht bewegten, langsame Kniebeugen, oder schnelle Kniebeugen machten. Es wurde vermutet, dass die Gedächtnisleistung der Studenten mit zunehmender physischer Aktivierung zunimmt. Die Ergebnisse zeigten jedoch lediglich Leistungseinbußen in beiden bewegten Bedingungen. Wie bereits in Beitrag 1 erwähnt, können auch diese Leistungseinbußen zum Teil anhand der Doppelaufgabenforschung erklärt werden. Zudem wird vermutet, dass sich die physische Aktivierung, je nachdem ob sie durch eine Kraft- oder eine Ausdauerbelastung induziert wurde, unterschiedlich auf die Gedächtnisleistung auswirkt. In Beitrag 3 konnten die positiven Effekte einer physischen Aktivierung auf die Gedächtnisleistung bei Kinder gezeigt werden, die während des Einprägens von Wörtern eine gewisse Strecke gelaufen sind. Für junge und ältere Erwachsene zeigte sich kein Unterschied zwischen den körperlich aktiven und nicht aktiven Testbedingungen. Diese altersspezifischen Unterschiede in den Ergebnissen können auf die Intensität der körperlichen Aktivierung, als auch auf die unterschiedliche Verwendung von Gedächtnisstrategien zwischen den Altersgruppen zurückgeführt werden. Beitrag 4 untersucht verschiedene Gegenstände (sog. „fidget tools“), Bewegungen (Kritzeln und Zeichnen) und ein Getränkesupplement, die nach Aussage von Verkäufern und wissenschaftlicher Literatur die Gedächtnisleistung verbessern sollten. Die Ergebnisse der Studie zeigten jedoch, dass das Verwenden eines Fidget tools, das Kritzeln und Zeichnen und die Einnahme des Supplements die Gedächtnisleistung nicht veränderte oder sogar zu einer Verminderung der Gedächtnisleistung führte. Dieses Ergebnis wird im Rahmen der Studie anhand der theoretischen Konzepte der Doppelaufgabenforschung diskutiert. Somit zeigen die vier in die Dissertation eingebetteten Studien sowohl die Relevanz der einzelnen Forschungsschwerpunkte, als auch die Limitationen, die bei einer einseitigen Betrachtung entstehen. Hiermit ebnen die Studien den Weg für ein forschungsfeldübergreifendes Modell, das in der Dissertation erstellt wird. Dieses Modell integriert die Kernaussagen der einzelnen Forschungsschwerpunkte und ruft dazu auf, die gewonnenen Erkenntnisse im Forschungsfeld der Effekte von simultaner Bewegung auf die Gedächtnisleistung zu berücksichtigen.

The research field Movement and Cognition is based on multiple scientific disciplines, like psychology, educational sciences, and sports sciences. The underlying theories dealing with the mutual effects of movement and cognition vary just as much. This cumulative dissertation discusses the three most relevant research areas, focusing on the question how simultaneous movement can improve memory performance. Research on dual-tasking, on acute physical exercise, and on embodied cognition are taken into account, which had been examined independently of one another before. In Paper 1 embodiment effects in children, adolescents, and young adults have been investigated in a verbal working memory task. Contrary to our expectations, no positive effects of embodiment could be shown in two experiments. This can be attributed to the specificity of the task used, as well as to possible dual-task effects that occurred. Paper 2 and 3 both investigate the effects of acute physical exercise on memory. In paper 2 students learned word-lists using a previously learned mnemonic strategy while they either did not move, did slow squats, or did fast squats. We hypothesized that the memory performance of students would increase with increasing physical activation. However, the results showed performance reductions in both active conditions. As already mentioned in paper 1, these performance costs can be partially explained by the dual-task literature. In addition, it is possible that the effects of a physical activation on memory performance are dependent on the type of exercise used, namely endurance or resistance exercise. In paper 3, the positive effects of acute physical exercise could be shown in children who ran a specific distance while encoding words. Young and older adults however were neither positively nor negatively affected by the active or the non-active test conditions. These age-specific differences of the results could be attributed to the intensity of the exercise and to age-specific differences in the use of memory strategies. Paper 4 investigates various fidget tools, movements (doodling and drawing), and a neuro-enhancing supplement, that should all improve memory performance following the statements of the vendors and some scientific literature. However, the results of the study show that the use of a fidget tool, doodling and drawing, and the consumption of the supplement did not change memory performance. Some of these conditions even led to performance decrements. The paper discusses this result in relation to the dual-tasking literature. To conclude, the four empirical studies included in this cumulative dissertation show the relevance of the three research fields, as well as the limitations that arise from a one-sided view. Therefore, the studies pave the way for a new research model that is proposed in the dissertation. This conceptual model calls for the integration of the knowledge of all three research fields in a unifying framework that investigates the effects of concurrent movement on memory performance.The research field Movement and Cognition is based on multiple scientific disciplines, like psychology, educational sciences, and sports sciences. The underlying theories dealing with the mutual effects of movement and cognition vary just as much. This cumulative dissertation discusses the three most relevant research areas, focusing on the question how simultaneous movement can improve memory performance. Research on dual-tasking, on acute physical exercise, and on embodied cognition are taken into account, which had been examined independently of one another before. In Paper 1 embodiment effects in children, adolescents, and young adults have been investigated in a verbal working memory task. Contrary to our expectations, no positive effects of embodiment could be shown in two experiments. This can be attributed to the specificity of the task used, as well as to possible dual-task effects that occurred. Paper 2 and 3 both investigate the effects of acute physical exercise on memory. In paper 2 students learned word-lists using a previously learned mnemonic strategy while they either did not move, did slow squats, or did fast squats. We hypothesized that the memory performance of students would increase with increasing physical activation. However, the results showed performance reductions in both active conditions. As already mentioned in paper 1, these performance costs can be partially explained by the dual-task literature. In addition, it is possible that the effects of a physical activation on memory performance are dependent on the type of exercise used, namely endurance or resistance exercise. In paper 3, the positive effects of acute physical exercise could be shown in children who ran a specific distance while encoding words. Young and older adults however were neither positively nor negatively affected by the active or the non-active test conditions. These age-specific differences of the results could be attributed to the intensity of the exercise and to age-specific differences in the use of memory strategies. Paper 4 investigates various fidget tools, movements (doodling and drawing), and a neuro-enhancing supplement, that should all improve memory performance following the statements of the vendors and some scientific literature. However, the results of the study show that the use of a fidget tool, doodling and drawing, and the consumption of the supplement did not change memory performance. Some of these conditions even led to performance decrements. The paper discusses this result in relation to the dual-tasking literature. To conclude, the four empirical studies included in this cumulative dissertation show the relevance of the three research fields, as well as the limitations that arise from a one-sided view. Therefore, the studies pave the way for a new research model that is proposed in the dissertation. This conceptual model calls for the integration of the knowledge of all three research fields in a unifying framework that investigates the effects of concurrent movement on memory performance.