Om dyskalkyli. specifika räknesvårigheter. Lund Karin Frithiofsson, leg. logoped. Jonas Walfridsson, leg. logoped

Transkript

1 Talkliniken

2 Om dyskalkyli specifika räknesvårigheter Lund Karin Frithiofsson, leg. logoped Jonas Walfridsson, leg. logoped Talkliniken, Danderyds Sjukhus 2

3 Kort om Talkliniken Sveriges största logopedklinik, c:a 80 anställda 11 mottagningar i Norra Stockholm Språkförskolor, skollogopedi Arbetar med flertalet logopediska diagnosområden Samverkar med vårdavdelningar 3

4 Historik, dyskalkyliutredningar På Danderyds sjukhus sedan 1996 Först som komplement till dyslexiutredningar Kraftig ökning av remissinflödet över tid: Från 40 remisser 2004 till 537 remisser 2014 Patientgrupp: från åk 4 4

5 Fokusrapport dyskalkyli 2015 Beställare: Vårdgivarstöd, Stöd för Evidensbaserad medicin, HSF, SLL Bakgrund: den kraftiga remissökningen. Få diagnoser ställs. Är kartläggning/utredning primärt sjukvårdens eller skolans ansvar? Evidens - forskningsläge Prevalens Vårdkedja, aktuellt utredningsförfarande, insatser, hjälpmedel Önskvärt scenario om framtida förfaringssätt, ansvarsfördelning och omhändertagande 5

6 Dyskalkyli - mer än bara räknesvårigheter

7 Diagnosdefinition, dyskalkyli enligt ICD-10 (F81.2) Avser en specifik försämring av matematiska färdigheter som inte kan skyllas på psykisk utvecklingsstörning eller bristfällig skolgång. Räknesvårigheterna innefattar bristande förmåga att behärska basala räknefärdigheter såsom addition, subtraktion, multiplikation och division snarare än de mer abstrakta matematiska färdigheter som krävs i algebra, trigonometri, geometri och komplexa 7 beräkningar.

8 Diagnosdefinition, blandad inlärningsstörning enligt ICD-10 (F81.3) En mindre väldefinierad restgrupp av tillstånd där både räkne-, läs- och stavningsfärdigheter är klart påverkade men där störningen inte enbart kan förklaras av psykisk utvecklingsstörning eller bristfällig skolgång. Denna kategori ska användas vid tillstånd som uppfyller kriterier från F81.2 (dyskalkyli) tillsammans med kriterier från F81.0 (dyslexi) eller F81.1 (specifik stavningssvårighet). 8

9 Diagnosdefinition, DSM 5 Specific learning disorders A. Förmågan att räkna, mätt med standardiserade, individuellt genomförda tester, är klart under den förväntade nivån för personer i samma ålder, med motsvarande intelligensnivå och åldersrelevant utbildning. B. Störningen enligt kriterium A försvårar i betydande grad skolarbetet eller andra aktiviteter som kräver räkneförmåga. 9

10 Kommentar till diagnoskriterierna Både ICD-10:s och DSM 5:s definitioner är diskrepanskriterier - det ska föreligga en diskrepans mellan generell begåvning och matematisk förmåga Definitionerna tar ingen hänsyn till underliggande orsak till svårigheterna, utan baseras på beteendesymtom. De tar inte heller hänsyn till att dyskalkyli är ett synnerligen heterogent tillstånd 10

11 Talkliniken DS utredningsmodell

12 Terminologi i forskningslitteraturen Matematiksvårigheter (Mathematical difficulties) Matematiska inlärningssvårigheter (Mathematical learning disabilities) Specifika matematiksvårigheter Specifika räknesvårigheter Dyskalkyli och akalkyli (förvärvad dyskalkyli) 12

13 Räknesvårigheter matematiksvårigheter Räknande Beskriva antal med räkneord, siffror, tal Matematik Generell och abstrakt vetenskap - Termen matematiksvårigheter ger en missvisande association till matematikämnet Dyskalkyli = specifika räknesvårigheter 13

14 Prevalens Mycket svårbedömt Allmänt vedertagen definition saknas, både i Sverige och globalt sett Forskare har skilda uppfattning om vilka svårigheter som ska inrymmas i dyskalkylibegreppet 16 kända prevalensstudier Ingen prevalensstudie har hittills genomförts i Sverige eller övriga Norden Siffror från 1,3 10,3 % anges. M = 5,4 % Andelen med en renodlad numerisk störning är sannolikt betydligt mindre 14

15 Räkneutvecklingen hos människan Att räkna är en extremt komplex kognitiv process Verbala och spatiala färdigheter Minnesförmåga Kännedom om den egna kroppen Fungerande exekutiva funktioner Numerisk förståelse tillägnas stegvis, i en förutbestämd ordning Är avhängig den generella intellektuella utvecklingen 15 (Acalculia and dyscalculia, Alfredo Ardila och Mónica Roselli, 2002)

16 Räkneutvecklingens steg enligt Klein och Starkley (1987) 1. Mängduppfattning vilken samling är större respektive mindre? 2. Exakt uppfatta mindre mängder differentiera mellan ett, två och tre 3. Numrering benämna föremål i en samling i en bestämd ordning 4. Förhållanden jämföra samlingar. Hur mycket större/mindre? Hälften? Dubbelt så stor? 5. Räkna ett unikt räkneord kopplas till varje objekt 6. Ett till ett-principen: Varje objekt i en samling paras ihop med ett, och endast ett, räkneord 7. Stabil numerisk ordning varje räkneord har sin ordning i talföljden 8. Kardinalprincipen - det sista räkneordet man använder när man räknar en mängd objekt betecknar antalet objekt i hela samlingen 9. Aritmetik addera, subtrahera 16

17 Domänspecificitet/domängeneralitet Domänspecificitet Term inom kognitionsvetenskapen Förutsättningarna för lärande och utförande är i huvudsak genetiskt betingade Övning har den viktiga rollen att få anlagen att utvecklas Domängeneralitet Motsatsen till domänspecificitet Utgår från empiri i form av associationism och konnektionism Företrädare för dessa riktningar hävdar att allt som vi kan i huvudsak har formats genom lärande 17

18 Fyra teorier om dyskalkyli 1.1 The Defective ANS hypothesis (Dehaene, S., Piazza. M, Wilson, A. 1.2 The Defective OTS hypothesis 2. The Defective numerosity-coding hypothesis (Butterworth, B.) 3. The Access deficit hypothesis (Rousselle, L. & Noël, M-P.) 4. The Domain general cognitive deficit hypothesis (Geary, D.C., Hoard, M.K. 18

19 1: ANS och OTS (parallel individuation) Två kärnsystem för att uppfatta, representera och manipulera antal/kvantiteter. Räkneord och siffror, d.v.s. det inlärda, ska kopplas på dessa OTS (Object Tracking System) Ett precist system för uppfattning av mindre, exakta antal (1-4) ANS (Approximate Number Sense/System) Ett oprecist system för uppskattning och jämförelser av större kvantiteter Båda systemen är befintliga vid födseln men outvecklade. De uppnår med tiden sin fulla potential. OTS blir färdigt betydligt tidigare än ANS (Piazza, 2010) 19

20 Mer om ANS Ett system för approximativ uppfattning, jämförelse och representation av antal (mängder/storheter) Människan har systemet gemensamt med däggdjur och även vissa andra djur, t.ex. fiskar och fåglar (Ardila & Rosselli, 2002) Har tidigare sannolikt haft ett överlevnadsvärde för människan, och har det än idag för djur (jakt, socialt beteende m.m.) (Piazza, 2010) Mental antalslinje 20 Initialt logaritmisk, men blir med växande erfarenhet av talsystemet (som uttrycker exakta antal) med tiden alltmer linjär Når full mognad vid års ålder, enligt andra studier vid ~ 20 års ålder. Spatial representation vänster - höger (Dehaene, 1997) Empirisk data: SNARC-effekten, storleks- och distanseffekter

21 Från logaritmisk till linjär organisation 21

22 Mer om OTS Ett visuo-spatialt grundat och uppmärksamhetsstyrt system för att exakt kunna uppfatta små, diskreta antal upp till 4. Begränsat till 1-2 föremål i 1 årsåldern Subitisering Förmågan att utan att räkna uppfatta små exakta antal (från latinets subito plötslig) Ett-till-ett-förhållande mellan faktiska antal och mentala representationer (objekt-filsystem, olika fack i hjärnan för olika antal) Till skillnad från ANS: ej ett genuint numeriskt system 22

23 Space, Number and Time Forskning tyder på att inte bara vår mängduppfattning kan lokaliseras till parietala områden, utan att det i huvudsak också är här som vår uppfattning av tid och rum/rymd och andra dimensioner/kontinuum ligger Att människan är utrustad med ett generellt magnitudsystem har därför hävdats en förmåga att jämföra storheter Benämns ATOM-teorin (Walsh, 2003) Ny svensk forskning (Skagerlund & Träff, 2014) visade att barn i åk 4 med dyskalkyli hade större problem än åldersmatchade kontroller att uppfatta både mängd, tid och rymd 23

24 2: Antalskodning (Numerosity coding) En alternativ modell för hur det pre-verbala antalssystemet är uppbyggt Antal (t.ex. föremål), räkneord (tre) och siffersymboler/tal (3) kopplas till en intern mental kod som representerar varje antal (kardinalitet) som en uppsättning distinkta element För varje ytterligare element som ska uppfattas eller räknas ökar den mentala antalskoden med motsvarande antal aktiverade element (neuron) Olika neurala nätverk/kretsar för olika antal. Ingen övre gräns finns Antalskoncept utvecklas: Threeness, fiveness, eightness etc. Utgör individens startpaket för att förstå antal i vidare bemärkelse 24

25 3: Att koppla samman det medfödda med det inlärda Om förmågan att uppfatta exakta antal och se skillnad mellan mängder är medfödd är förmågan att förstå räkneord och siffror det inte Att kunna förstå och jämföra siffror och högre tal kräver att vi snabbt kan koppla samman siffran med dess värde/ underliggande magnitud (4 = * * * *) Utan denna förmåga skulle även de aritmetiska färdigheterna påverkas klart negativt 25

26 4: Allmänna kognitiva funktioner understödjer naturligtvis också den aritmetiska utvecklingen och matematikinlärningen i stort. Arbetsminne, verbalt och visuo-spatialt (hålla information aktuell i tanken). Verbalt minne: Lingvistisk/numerisk information Exekutiva funktioner (t.ex. styra fokus, inhibera ovidkommande info, planera, snabbt kunna skifta strategi/tankeoperation) Semantiskt minne (matematiska koncept och procedurer, inlagring och framplockning av aritmetiska fakta) Generell processhastighet (snabbhet i kognitivt okomplicerade uppgifter) 26

27 Baddeleys modell för arbetsminnet 27

28 Fyra teorier om dyskalkyli 1.1 The Defective ANS hypothesis (Dehaene, S., Piazza. M, Wilson, A. 1.2 The Defective OTS hypothesis 2. The Defective numerosity-coding hypothesis (Butterworth, B.) 3. The Access deficit hypothesis (Rousselle, L. & Noël, M-P.) 4. The Domain general cognitive deficit hypothesis (Geary, D.C., Hoard, M.K. 28

29 1.1 The defective ANS hypothesis Dyskalkyli orsakas av en medfödd problematik i det approximativa antalssystemet den mentala antalslinjen saknar skärpa Individen har svårt med icke-symboliska mängdjämförelser vilken samling innehåller flest föremål? Detta ger stora besvär när räkneord och symboler ska kopplas på den mentala antalslinjen ingen fungerande, linjär mental tallinje etableras. Detta ger svårigheter att se och förstå storleksförhållanden Detta ger i sin tur upphov till problem med både exakt och approximativ aritmetik (uppskattningar, överslagsberäkningar) 29

30 1.2 The defective OTS-hypothesis Dyskalkyli beror på svårigheter med subitisering; individer med dyskalkyli har svårt att snabbt uppfatta låga, exakta antal Detta ger en osäker grund att stå på i aritmetiken, då OTS utgör ett av två kärnsystem för antalsuppfattning Såväl räkneord som siffror får en diffus innebörd om förmågan att subitisera är nedsatt 30

31 2. The defective numerosity-coding hypothesis Dyskalkyli orsakas av att den exakta antalskoden är defekt de neurala nätverken för lagring och bearbetning av antalsrelaterad information utvecklas inte som förväntat Individen får svårt att utveckla fungerande antalskoncept: = Tre = 3 Problemet hämmar tillägnandet av talsystemet och räkneutvecklingen. Individen får problem att representera och att på ett enkelt sätt manipulera antal/tal (räkna) Bristfällig förståelse för och hantering av numerisk information 31

32 3. The access deficit hypothesis Dyskalkyli orsakas av en bristande förmåga att koppla samman det inlärda symbolspråket (siffror, tal) med de medfödda antalssystemen. Kan drabba skrivna symboler och/eller verbala antalsrepresentationer. Individen får svårt med stroop-effekter (6 7) Andra typer av symboler (t.ex. bokstäver) påverkas i allmänhet inte Konsekvens: stora svårigheter att förstå vilka antal olika siffror representerar Individen får stora svårigheter att förstå numerisk information i olika vardagliga sammanhang 32

33 4. The domain general cognitive deficit hypothesis Räknesvårigheter är en följd av svagheter i kognitiva förmågor som är centrala för inlärning (Arbetsminne, exekutiva funktioner, semantiskt minne och processhastighet) Svårigheter med aritmetisk inlärning och matematik. Individen får svårt att hinna med, lagra matematiska procedurer, strategier för problemlösning, aritmetiska fakta etc. Svårigheterna är då inte av specifik, utan av generell art. Torde märkas på andra områden än matematik 33

34 Neurologi Sulcus intraparietalis, höger och vänster (IPS) Gediget stöd för att detta område är det som i första hand kan kopplas till både antals- (icke-symbolisk) och taluppfattning (symbolisk) Visst stöd för att högra IPS ansvarar för subitisering och estimering (mer visuo-spatialt krävande) och att vänstra IPS arbetar med taljämförelser (714 vs. 649) och aritmetik (symboliska repres. och räkneoperationer) Studier har visat att individer med omfattande räknesvårigheter har mindre volym och densitet i grå substans, skillnader i hjärnvindling och ytligare fårbildning i IPS (Molko, 2003; Isaacs, )

35 Lokalisation, IPS 35

36 Neurologi, forts. Vänstra gyrus angularis (AG) Lokalisation: parietalloben, gränsande till temporalloben Involverad i ett stort antal processer som rör språk, symbolisk numerisk bearbetning (läsa och skriva tal) och spatialt tänkande, t.ex. höger/vänster Fingeragnosi, alexi, akalkyli och agrafi kan orsakas av en skada i detta område Har noterats ha en central roll för inlagring och framplockning av aritmetiska fakta (8x8 = 64) 36

37 Lokalisation, AG 37

38 Neurologi, forts. Prefrontala cortex (PFC) Exekutiva funktioner, t.ex. inhibitorisk kontroll, skifte av strategi, planering, målinriktat beteende, beslutsfattande Komplexa tankeprocesser, integrering av information från olika delar av hjärnan, problemlösning Uppmärksamhet och arbetsminne Associativ inlärning Belägg för ökad aktivering i PFC hos personer med dyskalkyli i aritmetiska uppgifter. Kompensation för bristande parietal aktivering? 38

39 Neurologi, forts. Fingerräkning engagerar främst Supplementära motoriska cortexarean (SMC/SMA) som spelar en viktig roll vid utförandet av sekventiella motoriska rörelser, tillsammans med de basala ganglierna. Området är lokaliserat strax framför Primära motorcortex (PMC) och intill Premotorcortex (PMA) i frontalloben. 39

40 Kännetecken på dyskalkyli Tidig debut Bristande antalsuppfattning De fyra räknesätten svårt! Vardagsmatte (klocka, tid, pengar, tabeller, orientering) Problemen märks i andra ämnen än matematik 40

41 Relaterade problem i andra ämnen NO/SO fysik, kemi, geografi (beräkningar, kartor, förhållanden, skalor) Bild, slöjd, teknik (form, ritningar, mallar, förlagor, mätning) Idrott (orientering, balans, koordination) Hemkunskap (recept, proportioner, enheter/omvandling) Musik (noter, takter, rytmer) 41

42 Faktorer som talar för annan förklaring än dyskalkyli Svårigheterna debuterar sent (mellanstadieålder och uppåt), när multiplikationstabeller och lästal gör entré. Generella inlärningssvårigheter Övergripande koncentrationsvårigheter 42

43 Differentialdiagnostisering Av stor betydelse Räkne- och matematiksvårigheter kan ha en rad olika grundorsaker Ofta samverkar olika faktorer Viktigt kunna skilja en försenad räkneinlärning från en avvikande räkneinlärning 43

44 Associerade svårigheter Dyslexi Språkstörning AST ADD/ADHD Svag teoretisk begåvning (Prematuritet) 44

45 Dyslexi Forskning visar: Inlagring av verbalt / fonologiskt material i långtidsminnet försvåras ofta (t.ex. 4+3 = 7, 6x3 = 18) Även framplockningen förlångsammas Kan ha svårare med uträkning av flersiffriga tal Lästal 45

46 Språkstörning Kliniska observationer: Svagt ordförråd försvårar begreppsbildning och påverkar matematikinlärningen i stort. Koppling antal/räkneord Problem med att lagra in fonologisk information såsom aritmetiska fakta Nedsatt sats- och hörförståelse slår hårt mot matematikinlärningen Nedsatt språkförståelse och svårigheter att resonera språkligt kan göra det svårt att förstå det mer abstrakta i matematik 46

47 AD(H)D Kliniska observationer: Kan ha begränsningar i auditivt minne, vilket ger ett ökat behov av repetition och tydlighet Kan ha svårt att arbeta självständigt i längre stunder Kan ha ett impulsivt arbetsätt, kontrollerar inte alltid sina svar Kan förbise information i både bilder och text (lästal) 47

48 AST (autismspektrumtillstånd) Kliniska observationer: Ofta svårt att generalisera kunskap eller en strategi från en uppgift till en annan Ofta svårt vara flexibla i sitt sätt att lösa uppgifter i matematik Språket kan ha en rigid tolkning av ord/begrepp Svårt gå från delar till helhet, kan vara detaljfokuserad Ofta svårt se det större sammanhanget och tappar därför lätt tråden i matematikämnet 48

49 Svag teoretisk begåvning Kliniska observationer: Diskrepans matematik/övriga skolprestationer? Ofta långsam arbetstakt Ofta svårt generalisera och abstrahera, se samband och mönster Kan tappa strategier Kopierar ofta förebilder Får svårare ju högre kognitiva krav uppgifter i matematiken ställer 49

50 Elever i gråzonen 50

51 Prematuritet och medfödda syndrom Studier finns på att upp till 45 % av prematurfödda barn utvecklar räkne- och matematiksvårigheter Om områden i hjärnan inte är färdigutvecklade visar det sig ofta i matematikinlärningen Perceptuella svårigheter (auditivt/visuellt) förekommer relativt ofta Ofta ökad uttröttbarhet Vissa medfödda syndrom ger svårigheter med matematik 51

52 Ett komplext område vad är vad? Förklaringar till räkne- och/eller matematiksvårigheter kan ligga på flera plan. Ofta i kombination: Inre och yttre förutsättningar Matteuseffekten Egen arbetsinsats/motivation/intresse Färdighetsämne färdighet > < motivation Emotionell relation Inställning/attityd, erfarenheter, förväntningar. Psykiska pålagringar 52

53 Remiss eller ej? Samverka så snart frågan aktualiseras Vanligt att det finns olika åsikter om individens förmågor Använd Underlag inför utredning av räkneförmåga som vägledning inför eventuell remittering Alltid individens bästa i fokus 53

54 Att ta ställning till vid remittering Stora generella inlärningssvårigheter Neuropsykiatriska diagnoser Dyslexi Språkliga svårigheter Problem- eller konfliktfylld skoltid Svag teoretisk begåvning 54

55 80% Remittenter % 60% 50% 40% Remittenter 30% 20% 10% 0% Skolhälsovård BUP Annat 55

56 Diagnoser % 90% 80% 70% 60% 50% Ingen diagnos Dyskalkyli Dyslexi 40% 30% 20% 10% 0% år år år 18- Totalt 56

57 Talkliniken DS utredningsmodell

58 Utredningens betydelse Förklaring till svårigheterna Belyser styrkor och svagheter Ökad insikt minskat eget skuldbeläggande Vägledning för pedagoger, information till högskola, arbetsgivare eller myndighet 58

59 Några citat Nu har jag fått svart på vitt vad jag behöver jobba på! (Jonathan,16) Men om jag inte får någon dyskalkylidiagnos, då får jag inget stöd och då... (Kajsa,10) Om vi ändå hade vetat det här för fem år sen... (Mor till flicka i tidig gymnasieålder) Varför har ingen sett mig? (Stina,14) 59

60 Vad händer efter utredningen? Pedagogiska åtgärder i skola Gemensam återlämning till patient, vårdnadshavare, elevhälsa, pedagoger, skolledning Rekommendationer vid dyskalkyli Låt eleven utnyttja sina styrkor, t.ex. verbala, logisk-analytiska eller visuella I andra ämnen: ta hänsyn till de svårigheter som är en följd av diagnosen Låta eleven avlasta för all form av sifferhantering. Färdighetsträning ej meningsfull Fokusera på problemlösning och matematisk förståelse, samt praktisk tillämpning Låt eleven använda miniräknare med dubbelradigt fönster 60

61 Länkar Underlag inför remittering Fokusrapport dyskalkyli Specialpedagogiska skolmyndigheten Nationellt centrum för matematikutbildning 61

62 Kontakt Telefontid måndag- fredag

63 Litteraturlista Andersson U, Östergren R. Number magnitude processing and basic cognitive functions in children with mathematical learning disabilities. Learning and individual differences. 2012;22(6): Ardila A, Rosselli M. Acalculia and dyscalculia. Neuropsychology review. 2002;12(4): Butterworth, B. (2010). Foundational numerical capacities and the origins of dyscalculia. Trends Cog Sci.14(12): Butterworth, B. (2005) Developmental dyscalculia. In Handbook of Mathematical Cognition (Campbell, J.I.D., ed.), pp , Psychology Press Cappelletti M, Price CJ. Residual number processing in dyscalculia. NeuroImage Clinical 2014;4: Dehaene S. Varieties of numerical abilities. Cognition. 1992;44(1-2):1-42. Dehaene S. (1997). The number sense: how the mind creates mathematics. New York: Oxford Univ. Press Feigenson L, Dehaene S, Spelke E. Core systems of number. Trends Cog Sci. 2004;8(7): Geary DC. Consequences, characteristics, and causes of mathematical learning disabilities and persistent low achievement in mathematics. Journal of developmental and behavioral pediatrics. 2011;32(3): Geary DC. Mathematical disabilities: cognitive, neuropsychological, and genetic components. Psychological bulletin. 1993;114(2):

64 Litteraturlista, forts. Isaacs, E.B. et al. (2001) Calculation difficulties in children of very low birthweight: a neural correlate. Brain 124, Molko, N. et al. (2003) Functional and structural alterations of the intraparietal sulcus in a developmental dyscalculia of genetic origin. Neuron 40, Piazza, M. (2010), Neurocognitive start-up tools for symbolic number representations. Trends Cog Sci. 14(12): Price GR, Holloway I, Rasanen P, Vesterinen M, Ansari D. Impaired parietal magnitude processing in developmental dyscalculia. Current biology. 2007;17(24):R Rousselle L, Noel MP (2007). Basic numerical skills in children with mathematics learning disabilities: a comparison of symbolic vs non-symbolic number magnitude processing. Cognition102(3): Xu F, Spelke ES. Large number discrimination in 6-month-old infants. Cognition. 2000;74(1):B1-B11. Skagerlund K, Träff U. Development of magnitude processing in children with developmental dyscalculia: space, time, and number. Frontiers in psychology. 2014;5:675. Träff, U, Passolunghi, M.C. Mathematical skills in children with dyslexia. Learning and Individual Differences, Volume 40, May 2015, Pages Walsh, V. A theory of magnitude: common cortical metrics of time, space and quantity. Trends Cogn Sci Nov;7(11):