Försämrat verbalt korttidsminne hos barn med Downs syndrom

Transkript

1 Försämrat verbalt korttidsminne hos barn med Downs syndrom Ett problem med minne, nedsatt hörsel eller låg talhastighet? C uppsats i kognitionsvetenskap ht 2005 Björn Johansson Kollegium SSKKII, Göteborgs Universitet Handledare: Pierre Gander

2 Abstrakt Uppgiften med denna uppsats var att undersöka den litteratur som finns angående den försämring i det verbala korttidsminnet som barn med Downs syndrom har och mer specifikt, vad problemet beror på. Om det beror på själva minnet, nedsatt hörsel eller på låg talhastighet. Detta för att kunna utveckla ett datorstött hjälpmedel för språkinlärning till barn med Downs syndrom. Jag fann att det är högst troligt att problemet finns i själva minnet och mer specifikt i den del av minnet som kallas för det fonologiska lagret. Inget pekade på att det skulle vara ett problem med nedsatt hörsel eller för låg talhastighet. Så min slutsats blev att barn med Downs syndrom har minskad kapacitet i det fonologiska lagret och att detta påverkar deras förmåga att bland annat lära sig språk. Tekniker som ska hjälpa barn med Downs syndrom att motverka effekten av ett försämrat verbalt korttidsminne borde ha som utgångspunkt att hålla nere antal stimuli som ska kommas ihåg och att förlita sig på mer visuell information. 2

3 Introduktion...4 Downs syndrom...4 Korttidsminne enligt Baddeley...5 The Central Executive...5 Fonologiska Loopen...6 Metod...8 Resultat...9 Hörsel...9 Tal...9 Minnet Diskussion Slutsats Referenser

4 Introduktion Denna uppsats skrivs som en del av fördjupningskurs 1 i Kognitionsvetenskap HT Den är ett förarbete till ett datorbaserat hjälpmedel som ska hjälpa till med språkinlärning för barn med Downs syndrom. Eftersom Gathercole 1999 visade att det verbala minnet påverkar den språkliga utvecklingen och att det är visat att barn med Downs syndrom har ett försämrat verbalt korttidsminne var det en logisk start att undersöka detta samband. Med resultatet från denna uppsats kan man sen gå vidare med att utveckla metoder för att maximera den språkliga inlärningen i en datorbaserad miljö. Alltså är min uppgift med denna uppsats att undersöka det vetenskapliga underlag som finns om försämringen i det verbala korttidsminnet hos barn med Downs syndrom med inriktning på om problemet beror på minnet, nedsatt hörsel eller lägre talhastighet. Detta för att utveckla ett datorbaserat hjälpmedel för språkinlärning till barn med Downs syndrom. Downs syndrom Enligt Annerén, Johansson, Kristianssons och Lööw 1996 så föds det varje år cirka 180 barn som får diagnosen Downs syndrom. Detta syndrom beror på att barnet föds med en extra kromosom på plats 21, så kallad trisomi 21. Att dessa barn föds med trisomi 21 kan bero på flera olika anledningar. Den första är att det finns 24 i stället för 23 kromosomer i antingen äggcellen eller i spermien vilket gör att det efter befruktningen finns en extra kromosom i embryot, vilket normalt är 46 stycken. En annan anledning är att den befruktade äggcellen har rätt antal kromosomer men vid den första celldelningen sker något som gör att cellen får en extra kromosom på plats 21. Trisomi 21 leder i 80 % av fallen till spontant missfall. Annerén et al skriver vidare att denna extra kromosom leder till väldigt många olika slags problem, detta inkluderar allt från att många föds med ett medfött hjärtfel till att många har nedsatt hörsel. Denna nedsatta hörsel skulle kunna leda till problem med prestationen av verbalt korttidsminne hos barn med Downs syndrom för att barnen inte hör 4

5 hela stimulit och på så sätt inte kommer ihåg stimulit korrekt Jarrold, Baddeley & Philips, Syndromet innebär också att de som föds med detta har störningar i många av sina kognitiva förmågor, som exempelvis språkutveckling och social utveckling. Vad denna utvecklingsstörning beror på är inte helt klart i dagens läge. Det verkar som att barn med Downs syndrom också har lägre talhastighet än barn utan Downs syndrom Jarrold et al, Annerén et al har dock visat att med rätt träning så kan en del av den störning som finns i språkutvecklingen försvinna. Denna studie visade att med tidigt språkstöd kunde 82 % av 123 stycken lågstadieelever med Downs syndrom lära sig använda avancerade utbyggda satser. Motsvarade siffra för lågstadieelever med Downs syndrom utan språkligt stöd låg på 29 %. Detta visar att ett tidigt språkstöd är mycket viktigt för barn med Downs syndrom. Korttidsminne enligt Baddeley Baddeley och Hitchs 1974 minnesmodell kan idag sägas vara en av de mest populära minnesmodeller som finns inom kognitionsvetenskapen. Enligt denna modell så finns det tre olika system i vårt minne. Det första är the central executive som styr de två slavsystemen; the phonological loop och the visual spatial sketch pad Baddeley, The visual spatial sketch pad VSSP fungerar precis som namnet antyder som ett slags kladdpapper för visuell eller spatial information. Det skulle kunna sägas vara en visuell motsvarighet till den fonologiska loopen se nedan. Då VSSP inte kan anses vara viktig för denna uppsats beskrivs den inte mer detaljerat än så här. För mer information kan man läsa Baddeleys bok Working Memory Baddeley, The Central Executive The central executive övervakar och fördelar information till de övriga systemen i arbetsminnet. Det är också här som resurser som uppmärksamhet och vilja tycks ligga Baddeley,

6 Fonologiska Loopen Till fonologiska loopen även kallad articulatory loop kommer information som ska bearbetas i fonologisk form. Detta är oftast ljud men kan också vara visuell information, till exempel skrift eller färger, som omvandlas till fonologisk form. Detta system kan i sig delas upp i två mindre system. Det första är det som ibland kallas för det inre örat. Det är i detta fonologiska lager som minnesspåren för det vi ska försöka komma ihåg lagras. Informationen här bryts ner väldigt snabbt och man har kommit fram till att minnesspåren finns kvar i ungefär två sekunder. För att kunna hålla kvar information i det fonologiska lagret så måste den hela tiden förnyas och det är här behovet av ett andra delsystem kommer in. Detta andra delsystem kallas den fonologiska loopen och har gett sitt namn till hela systemet men kallas också för det inre talet. Detta inre tal är det vi tar till hjälp för att till exempel hålla ett telefonnummer i minnet. De bevis som stödjer dessa systems existens är ordlängdseffekten wordlength effect och fonologisk likhetseffekt phonological similarity effect Baddeley, 1986; Baddeley & Hitch, Dessa två effekter diskuteras mer i detalj nedan. Ordlängdseffekt Då den fonologiska loopen verkade baserad på inre tal så ansåg Baddeley et al att det borde vara så att kortare ord skulle kommas ihåg bättre än ord som var längre då man borde kunna få in fler repetitioner på samma tid och på så sätt minnas det kortare ordet bättre. Ett ord som till exempel katt kan repeteras mycket snabbare och därmed fler gånger än ett längre ord som kognitionsvetenskap, och det kortare ordet skulle på så sätt kommas ihåg lättare. I ett av sina många experiment fann Baddeley 1986 stort stöd för att så verkligen var fallet. Detta är ett starkt bevis för att man använder inre repetition för att förnya minnesspåren i det fonologiska lagret. En av de hypoteser som finns angående försämrat verbalt korttidsminne hos barn med Downs Syndrom är att de har lägre talhastighet än normalt 6

7 utvecklade barn. Detta skulle i så fall kunna leda till att de hinner repetera mindre och på så sätt hinner glömma mer Jarrold et al, 1999; Jarrold, Baddeley & Philips, I experiment kan man störa ut den inre repetitionen och på så sätt eliminera ordlängdseffekten. Detta görs genom att försökspersonen under experimentets gång till exempel får räkna högt från 1 8 om och om igen. Då man aktivt använder talet så gör det att man inte får tillgång till den inre repetitionen och detta kallas articulatory suppression. På grund av denna articulatory suppression så försvinner ordlängdseffekten och gör så att man minns korta ord lika dåligt som man minns långa ord Baddeley, 1986; Baddeley et al, Fonologisk likhetseffekt En annan effekt som är ett viktigt bevis för Baddeleys minnesmodell är fonologisk likhetseffekt. Denna effekt upptäcktes på 1960 talet. Man hittade då bevis för att personer vid minnestest ofta blandade ihop ord och bokstäver som var fonologiskt likartade, till exempel kom de ihåg B när det var D som presenterades. Andra exempel som visades vid minnestest är att man har svårare att komma ihåg de ord som är fonologiskt likartade så som hatt, katt och platt då det finns risk för hopblandning, medan det är lättare att komma ihåg ord som är fonologiskt orelaterade så som soffa, flaska och bok. Eftersom dessa ord eller bokstäver oftast presenteras i text vid experiment så måste hopblandningen ske vid själva minneskodningen. Detta visades genom att man upptäckte att vid articulatory suppression se ovan försvann denna effekt precis som ordlängdseffekten Baddeley, Det anses nu att den fonologiska likhetseffekten är ett stöd för det fonologiska lagrets existens Purser & Jarrold,

8 Metod Meningen med denna uppsats är att undersöka det underlag som finns angående försämrat verbalt korttidsminne hos barn med Downs Syndrom. Uppsatsen ska också förklara om det är ett problem med minnet, nedsatt hörsel eller låg talhastighet. Till denna uppsats valdes Baddeleys arbetsminnesmodell för att representera minnet Baddeley et al, 1974; Baddeley, I denna del av uppsatsen tänkte jag ta upp hur jag fann det material som jag har använt i denna litteraturstudie och hur jag gick till väga för att välja ut det. För att hitta litteratur i form av elektroniska artiklar användes en sökmotor på Internet som är specialiserad på vetenskaplig litteratur Scholar Google. Dock användes databasen PsykINFO mest för att få tillgång till elektronisk litteratur. De sökord som användes var följande: short term memory, Down syndrome, phonological loop, verbal short term memory, working memory och phonological store. Urvalskriterierna jag använde på de artiklar jag hittade var följande: Om de beskrev delar av korttidsminnet skulle de använda Baddeleys minnesmodell Baddeley et al, 1974; Baddeley, De experiment som utförts skulle ha inkluderat barn med Downs syndrom och normalt utvecklade barn. Artiklarna skulle visa på om problemen med verbalt korttidsminne hos barn med Downs syndrom berodde på minnet, nedsatt hörsel eller låg talhastighet. De skulle innehålla bakgrundsinformation till de ämnen som jag var intresserad av, till exempel korttidsminne, arbetsminne och Downs syndrom. Böcker som införskaffades för att få förståelse i ämnet var en bok av Annerén et al 1996 om Downs syndrom samt Baddeleys 1986 bok om arbetsminnet. Med kunskapen från de artiklar och böcker som hittades förfinades problemställningen. 8

9 För att minska antalet artiklar så gallrades de artiklar som visade på samma sak utan att tillföra något till ämnet bort. Resultat I denna del tänkte jag presentera de resultat som jag fann i de olika artiklarna. Utgångspunkten kommer att vara att hitta en förklaring till varför barn med Downs syndrom har dåligt verbalt korttidsminne och var det har sitt ursprung; i minnet, hörsel eller i talet. Hörsel En stor del av dem som föds med Downs syndrom har varierande grad av hörselskada Annerén et al, Detta skulle vara en orsak till varför barn med Downs syndrom gör sämre ifrån sig på minnestest som testar verbalt korttidsminne. Hypotesen är då att barn med Downs syndrom kanske inte hör hela stimulit som ska kommas ihåg och på detta sätt återkallar minnen som är inkompletta eller felaktiga. Enligt detta synsätt är det inget fel på det verbala korttidsminnet per se utan felet ligger i hur stimulit uppfattas. Dock visar många undersökningar att denna hypotes inte stämmer. Det är många som har gjort experiment där man har sållat ut de individerna som har dålig hörsel genom att utföra hörseltest innan man har startat minnestesten Jarrold et al, 1999; Jarrold et al, 2002; Seung & Chapman, Dock kvarstår att barn med Downs syndrom har försämrat verbalt korttidsminne. Det hittades ingen litteratur som stödde hypotesen att det skulle vara hörsel som är problemet med verbalt korttidsminne hos barn med Downs syndrom. Tal En annan hypotes är att barn med Downs syndrom har lägre talhastighet än normalt Jarrold et al 1999; Baddeley 1986 visade att hög talhastighet är viktigt för det verbala korttidsminnet då den som har snabbare tal minns bättre. Detta beror på att man hinner med fler repetitioner än någon som har långsammare tal. Hypotesen är då att barn med Downs syndrom verkar ha försämrat verbalt korttidsminne på grund 9

10 av att de vid minnesinkodning inte hinner repetera så mycket och att de vid minnespresentation talar långsammare och därigenom hinner glömma mer. Dock har även denna hypotes blivit motbevisad. Både Jarrold et al. 1999; 2002 och Seung et al har visat att det inte finns någon korrelation mellan talhastighet och hur mycket barn med Downs syndrom minns vid minnestester. Seung et al påvisade att barn med Downs Syndrom i deras experiment hade samma talhastighet antal siffror per sekund som normalgruppen och att barn med Downs syndrom fortfarande hade en påtaglig försämring av verbalt korttidsminne. Minnet All litteratur jag har läst har på olika sätt visat att det är ett specifikt problem med korttidsminnet hos barn med Downs syndrom och att inte hörsel eller tal påverkar de problem barn med Downs syndrom har med verbalt korttidsminne Jarrold et al, 2002; Seung et al, 2000; Purser et al, 2005; Brock & Jarrold, 2005; Vicari, Marotta & Carlesimo, 2005; Kanno & Ikeda, 2002; Glynis & Dunn, Seung och Chapman 2000 visade att det är högst troligt att barn med Downs syndrom inte använder sig av den fonologiska loopen för att repetera stimuli som ska kommas ihåg. Detta visades genom att barn med Downs syndrom inte mindes bättre även om de fick längre tid på sig mellan inkodningstillfället och presentationstillfället. Andra har också visat på avsaknad av repetition hos barn med Downs syndrom Jarrold et al, Dock visar flera artiklar att det också kan vara ett problem med det fonologiska lagret Purser et al, 2005; Laws & Gunn, 2004; Vicari et al, Den som visat mest klara resultat är Purser et al som genom att göra sonderande minnestest har kommit fram till att barn med Downs syndrom verkar ha en kapacitetsminskning i det fonologiska lagret. Enligt Purser et al verkar det som barn med Downs syndrom har en kapacitet på ett 1 stimuli som de kan hålla kvar i det fonologiska 10

11 lagret. Laws et al och Vicari et al visar bara att problemet ligger någonstans i det fonologiska lagret. Diskussion Jag kommer nu att kommentera de fakta jag har framfört i resultatdelen i denna uppsats. Det som var meningen med denna uppsats var att ta reda på om var någonstans problemet med försämrat verbalt korttidsminne hos barn med Downs syndrom ligger. Så beror problemet på minnet, nedsatt hörsel eller lägre talhastighet? Det ska jag nu försöka reda ut. Det första jag upptäckte med ämnet var hur eniga forskarna verkade vara. All litteratur jag hittade visade på att barn med Downs syndrom har ett specifikt problem med korttidsminnet. Det enda som skiljde de olika artiklarna åt var hur specifika deras teorier var angående var i det verbala korttidsminnet problemet låg. Jag hittade ingen litteratur som på något sätt stödde att det skulle antingen vara ett problem med hörsel eller tal. Det finns många bevis för att moderat hörselnedsättning inte påverkar det verbala korttidsminnet. Personer med nedsatt hörsel tar oftast längre tid på sig att identifiera stimuli men det påverkar inte deras förmåga att återkalla samma stimuli. Ett av de starkaste argumenten för att problemet inte ligger i hörseln är att om man sållar ut de med hörselnedsättning kvarstår problemen med verbalt korttidsminne för barn med Downs syndrom. Så enligt min mening är det mycket tydligt att problemet inte ligger i hörseln. Den andra hypotesen var att barn med Downs syndrom skulle ha långsammare talhastighet än normalt utvecklade barn. Barn med Downs syndrom skulle inte hinna repetera lika mycket och på så sätt få försämrat verbalt korttidsminne. Eller så skulle det ta längre tid för barn med Downs syndrom att presentera det ihågkomna stimulit och på detta sätt hinna glömma mer av det. Denna hypotes har inte heller något stöd då det visat sig att barn med Downs syndrom har samma talhastighet som normalt utvecklade barn. 11

12 Det har också visats att barn med Downs syndrom inte använder inre repetition för att komma ihåg stimuli. Detta skulle kunna vara källan till problemet med verbalt korttidsminne hos barn med Downs syndrom. Om dessa barn inte repeterar skulle detta kunna leda till en sämre prestation av det verbala korttidsminnet. Dessa barn skulle alltså enbart förlita sig på minnesspåren som finns i det fonologiska lagret. Dock har det visats att normalt utvecklade barn inte börjar med inre repetition förrän efter 7 års ålder Purser et al, Även om många barn med Downs syndrom i undersökningarna var äldre än så, så har de en mental ålder som oftast är under den mentala åldern av en normalt utvecklad sjuåring Purser et al, Då det är så att ingen av grupperna verkar använda spontan inre repetition men barn med Downs syndrom presterar sämre på minnestest som testar verbalt korttidsminne så måste problemet ligga i det fonologiska lagret. Det har faktiskt visats i modern forskning att problemet med verbalt korttidsminne hos barn med Downs syndrom ligger i det så kallade fonologiska lagret. Litteraturen visar här på olika problem som kan uppstå i det fonologiska lagret. Enligt Purser et al kan det fonologiska lagret vara extra känsligt för interferens, det vill säga då annan information stör ut minnesspåren i det fonologiska lagret. För det andra kan det finnas en snabbare nerbrytning av minnesspåren som gör att barn med Downs syndrom får försämrat verbalt korttidsminne. Det sista problemet är att det fonologiska lagret kan ha en minskad kapacitet Purser et al, Normalt utvecklade barn kan i treårsåldern hålla 2 3 stimuli i det fonologiska lagret och denna kapacitet ökar med åldern. Det som flera artiklar visar på här är att det tredje alternativet är det mest understödda av dagens forskning. Enligt Purser et al så har barn med Downs syndrom ett fonologiskt lager som endast kan hålla ett 1 stimuli i taget. Man skulle kunna verifiera en eventuell kapacitetsminskning hos barn med Downs syndrom genom att utnyttja fonologisk likhetseffekt se Introduktionen. Ett eventuellt experiment skulle i så fall kunna vara utformat på följande sätt: man presenterar en serie av ord med ökande 12

13 antal mellan ett och fyra, för barn med Downs syndrom. Efter presentationen av ordserien visar man antingen ett ord som var med i serien eller ett ord som är fonologiskt likt ett ord i serien, uppgiften blir att avgöra om ordet i fråga var med i den nyss presenterade ordserien. Enligt hypotesen att barn med Downs syndrom har en kapacitetsminskning i det fonologiska lagret så borde den fonologiska likhetseffekten oftast utebli på det ord som presenteras sist i serien. Detta på grund av att det är detta stimuli som finns kvar i det fonologiska lagret och på så sätt är intakt. Genom att variera ordens ordning och vilket ord som ska återkallas så kan man få reda på var den fonologiska likhetseffekten påverkar mest. Till exempel kan man presentera följande ordserie; skiva, hatt och kung och det ord som ska sägas tillhöra serien eller inte är ordet katt. Om denna serie presenterades för ett barn med Downs syndrom är hypotesen att de oftare göra fel genom att säga att ordet katt var med i ordserien. Detta på grund av att det blandas ihop med det fonologiskt lika ordet hatt. Hade däremot ordningen i serien varit sådan att ordet hatt hade presenterats som sista ord hade detta fel inte gjorts lika ofta då ordet skulle vara intakt i det fonologiska lagret. Genom att undersöka hur ordets plats i serien påverkar minnesprestationen kan man mäta hur stor kapacitet det fonologiska lagret har. Vad innebär det för bland annat språkinlärning hos barn med Downs syndrom att man nu har påvisat att det finns problem med det fonologiska lagrets kapacitet? Det kan bli problem om man bara gör en omskrivning av problemet utan att det leder vidare till något. Då man vet att kapaciteten är begränsad kan man utveckla tekniker utifrån detta. Dessa tekniker borde ha som utgångspunkt att hålla nere antal stimuli som ska kommas ihåg för att motverka problemet med verbalt korttidsminne hos barn med Downs syndrom. Hur skulle ett datorstött inlärningshjälpmedel kunna se ut som tog hänsyn till de problem barn med Downs syndrom har med verbalt korttidsminne? En teknik som används i dag för att hjälpa barn med Downs syndrom att lära sig att tala är just att använda tecken i utbildningen Annerén et al, 13

14 1996. Detta skulle kunna vara en bra teknik för att det troligen belastar det visuella minnet istället för det verbala minnet. Om man överförde denna teknik till ett datorstött hjälpmedel skulle detta innebära att man förmedlade tecken i form av filmer. Det har funnits några problem under uppsatsens gång. Det första var att det inte fanns någon litteratur som stödde alternativa teorier. Detta betydde att det inte kunde ske en så stor och genomgående analys som jag skulle vilja. Detta i sin tur ledde till att uppsatsen är ganska enkelriktad. För det andra är mina kunskaper i metod, analys och statistik mycket små vilket gjorde att jag inte fick ut så mycket av metod delarna i artiklarna. Slutsats Meningen med denna uppsats var att ta reda på varför barn med Downs syndrom har försämrat verbalt korttidsminne. Det jag har kommit fram till genom att studera den litteratur som finns i ämnet är att förklaringen finns i minnet och varken beror på nedsatt hörsel eller lägre talhastighet. Mer specifikt så visar forskningen att problemet finns i det fonologiska lagret. Det är inom detta specifika system som mer forskning behövs för att ta reda på hur detta påverkar det verbala korttidsminnet och andra system så som språkinlärning. Man behöver utveckla tekniker och teorier för att kunna hjälpa barn med Downs syndrom att komma runt detta handikapp. Om man inte gör detta förflyttar man bara problemet mellan olika orsaker utan att det ger något resultat. Tekniker som ska hjälpa barn med Downs syndrom att motverka dåligt verbalt korttidsminne borde ha som utgångspunkt att hålla nere antal stimuli som ska kommas ihåg och att förlita sig på mer visuell information. 14

15 Referenser Annerén, G., Johansson, I., Kristiansson, I L., & Lööw, L Downs syndrom: en bok för föräldrar och personal. Stockholm: Liber AB. Baddeley, A., D Working Memory. New York: Oxford University Press. Baddeley, A. D., & Hitch, G, J Working Memory. Recent Advances in Learning and Motivation, VIII, Brock, J., & Jarrold, C Serial Order Reconstruction in Down Syndrome: Evidence for a Selective Deficit in Verbal Short Term Memory. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 46:3, Gathercole, S., E Cognitive Approaches to the Development of Short Term Memory. Trends in Cognitive Sciences, 3:11. Jarrold, C., Baddeley, A.,D. & Philips, C Down Syndrome and the Phonological Loop: Evidence for, and Importance of, a Specific Verbal Short Term Memory Deficit. Down Syndrome Research and Practice, 6:2, Jarrold, C., Baddeley, A.D., & Philips, C Verbal Short Term Memory in Down Syndrome: A Problem of Memory, Audition, of Speech?. Journal of Speech, Language, and Hearing Research, 45, Kanno, K., & Ikeda, Y Word Length Effect in Verbal Short Term Memory in Individuals with Down Syndrome. Journal of Intellectual Disability Research, 46:8, Laws, G Working Memory in Children and Adolescents with Down Syndrome: Evidence from a Color Memory Experiment. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 43:3, Laws, G., & Gunn, D Phonological Memory as a Predictor of Language Comprehension in Down Syndrome: a Five Year Follow Up Study. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 45:2, Seung, H K., & Chapman, R Digit Span in Individuals with Down Syndrome and in Typically Developing Children: Temporal Aspects. Journal of Speech, Language, and Hearing Research, 43: Purser, H. & Jarrold, C Impaired Verbal Short Term Memory in Down Syndrome Reflects a Capacity Limitation Rather than Atypically Rapid Forgetting. Journal of Experimental Child Psychology, 91, Vicari, S., Marotta, L., & Carlesimo, G., A Verbal Short Term Memory in Down Syndrome: An Articulatory Loop Deficit?. Journal of Intellectual Disability Research, 48:2,