Eine Längsschnittstudie zur Vorhersage von ADHS-Symptomen und Schulleistungen in der 1. Klasse durch exekutive Funktionen im Vorschulalter
Abstract
Zusammenfassung.Theoretischer Hintergrund: Exekutive Funktionen (EF) stehen im Zusammenhang mit ADHS- Symptomen, Vorläuferfertigkeiten und schulischen Leistungen. Fragestellung: Durch Defizite in Inhibition, Arbeitsgedächtnis und Flexibilität im letzten Kindergartenjahr sollen ADHS-Symptome und Schulleistungen am Ende der 1. Klasse vorhergesagt werden. Methode: An einer Längsschnittstudie nahmen 55 Kinder im letzten Kindergartenjahr und am Ende der 1. Klasse teil. Ergebnisse: EF-Defizite im letzten Kindergartenjahr sagen Vorläuferfertigkeiten und ADHS-Symptome zum gleichen Zeitpunkt sowie ADHS-Symptome am Ende der 1. Klasse, nicht aber Schulleistungen vorher. Inhibitionsdefizite hatten einen höheren prädiktiven Wert für ADHS-Symptomen am Ende der 1. Klasse, als Defizite in Arbeitsgedächtnis/Flexibilität. Diskussion und Schlussfolgerung: Ein EF-Defizit Screening könnte deswegen ein wertvoller Ansatzpunkt sein, um Kinder mit einem Risiko für ADHS früh zu identifizieren.
Abstract.Theoretical background: Executive functions (EF) are the ability to control or manage one’s cognitions, emotions, and actions, consisting of three factors: inhibition, working memory, and shifting. In childhood, the three factors do not yet seem to be separated, but it is still under discussion at what age the three factors can be separated. Therefore, it is useful to use measures of EF that differentially capture inhibition, working memory, and flexibility at preschool age to subsequently compare whether prediction in other developmental domains, such as the school-age onset of attention deficit/hyperactivity disorder (ADHD) symptoms or academic achievement can be made by an aggregate EF measure or by individual EF facets. Objective: We address the following research questions: Do EF during the last year of preschool explain early academic skills and ADHD symptoms at the same point in time? Can EF deficits in kindergarten predict ADHD symptoms and school performance longitudinally? Are deficits in inhibition or deficits in working memory/shifting the better predictor cross-sectionally and longitudinally? Method: In a longitudinal study, we followed 55 children from their last year of kindergarten (t1/t2) to the end of first grade (t3). At the time of measurement in kindergarten, children completed eight executive function tasks (inhibition: Go/NoGo, Day/Night-Stroop, HTKS & Statue; working memory: number span forward and backward & Corsi block; shifting; DCCS) and tasks measuring early academic skills in written language and math. Parents and preschool teachers rated children’s ADHD symptoms. At the end of 1st grade (t3) academic achievement in reading, writing, and math was assessed and parents and teachers again rated the ADHD symptoms. Results: An index of EF deficits from the last year of kindergarten predicted ADHD symptoms (R2 = .12* and .25*) and early academic skills (R2 = .07* and .12*) at the same time point, and ADHD symptoms at the end of first grade (R2 = .07* and .23*), but not school performance. Inhibition deficits had a higher predictive value than deficits in working memory/flexibility for symptoms of hyperactivity/impulsivity and early academic skills in kindergarten as well as for predicting ADHD symptoms at the end of the first grade. Discussion and conclusion: We replicated the finding that an index of EF deficits can predict ADHD symptoms and early academic skills at the same time point, and ADHD symptoms at the end of 1st grade in a German sample and with a larger number of tasks. We were unable to find relationships between EF deficits in preschool and academic achievement in the first grade. A continuous EF variable rather than a deficit score might be more helpful in predicting academic achievement and the relationships between EF and academic achievement and might be more pronounced in the second grade. An EF deficit screening could be a valuable starting point to identify children at risk for ADHD early.
Die Fähigkeit, die eigenen Kognitionen, Emotionen und Handlungen zu kontrollieren, wird als exekutive Funktionen (EF) bezeichnet und stellt eine wichtige Entwicklungsaufgabe für Kinder dar. Innerhalb der EF werden drei interkorrelierte, aber faktorenanalytisch trennbare Kernkomponenten unterschieden (Miyake et al., 2000): die Hemmung von Handlungsimpulsen (Inhibition), die Aufrechterhaltung und Manipulation von Informationen (Arbeitsgedächtnis) und das flexible Wechseln zwischen verschiedenen Aufgaben (Flexibilität). Im Vorschulalter können diese drei Faktoren aber noch nicht differenziert werden; es findet sich stattdessen eine einfaktorielle Struktur der EF (Garon, Bryson & Smith, 2008; Karr et al., 2018). Die Entwicklung der Inhibition geht der Entwicklung der komplexeren EF Arbeitsgedächtnis und Flexibilität voraus (Brocki, Eninger, Thorell & Bohlin, 2010; Garon et al., 2008). Es ist noch nicht abschließend geklärt, ab welchem Alter verschiedene EF, wie Arbeitsgedächtnis und Flexibilität, von der Inhibition unterschieden werden können (Karr et al., 2018). Daher ist es sinnvoll, im Vorschulalter Aufgaben für EF zu verwenden, die Inhibition, Arbeitsgedächtnis und Flexibilität zwar differenziert erfassen, um anschließend vergleichen zu können, ob die Vorhersage in anderen Entwicklungsbereichen, wie z. B. im Schulalter auftretende Symptome der Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) oder Schulleistungen, besser durch ein aggregiertes EF-Maß oder durch einzelne EF-Facetten getroffen werden kann.
EF und ADHS
Kinder mit ADHS zeigen altersunagemessene Unaufmerksamkeit, Hyperaktivität und Impulsivität. EF-Defizite stellen ein Kernproblem bei ADHS dar. Dabei ist ein Inhibitionsdefizit bei Kindern mit ADHS einer der stabilsten Befunde – auch bereits im Vorschulalter (Berlin & Bohlin, 2002; Sonuga-Barke, Dalen & Remington, 2003). Zudem wurden in einer Meta-Analyse im Vergleich zu anderen EF im Vorschulalter die höchsten Effektstärken für den Zusammenhang von ADHS-Symptomen mit Inhibition und Verzögerungsaversion ermittelt (Pauli-Pott & Becker, 2011). Für das Arbeitsgedächtnis im Vorschulalter ergeben sich keine einheitlichen Befunde. Einige Studien berichten von Defiziten im Arbeitsgedächtnis (Sonuga-Barke et al., 2003; Thorell & Wahlstedt, 2006), während andere keinen Zusammenhang zwischen Arbeitsgedächtnis und ADHS-Symptomen im Vorschulalter feststellen konnten (Sonuga-Barke, Dalen, Daley & Remington, 2002).
Eine Studie zur Vorhersage von ADHS-Symptomen im Schulalter konnte zeigen, dass verschiedene Aufgaben zur Messung der Inhibition im Vorschulalter als Prädiktor identifiziert werden konnten, nicht aber Aufgaben zur Messung des Arbeitsgedächtnisses (Brocki, Nyberg, Thorell & Bohlin, 2007). Einfache EF-Komponenten (Inhibition und selektive Aufmerksamkeit) sagen dabei die komplexeren EF-Komponenten (komplexe Inhibition und Arbeitsgedächtnis) vorher und alle EF stehen eher mit Symptomen der Unaufmerksamkeit als mit Symptomen der Hyperaktivität und Impulsivität in Verbindung (Brocki et al., 2010). Wenige Studien haben EF-Defizite in Bezug auf die ADHS-Symptomdomänen (Unaufmerksamkeit vs. Hyperaktivität/Impulsivität) untersucht, wobei die verfügbaren Daten darauf hindeuten, dass die Zusammenhänge zu EF für die Symptome der Unaufmerksamkeit stärker ausfallen als für die Symptome der Hyperaktivität/Impulsivität (siehe Willcutt, Doyle, Nigg, Faraone & Pennington, 2005). Während also für die ADHS der stärkste Zusammenhang mit der EF Inhibition besteht, sind die Zusammenhänge zwischen den Subkomponenten der EF und Schulleistungen weniger eindeutig.
EF und Schulleistungen
Der Zusammenhang zwischen EF und Schulleistung konnte wiederholt und für verschiedene Altersgruppen zwischen 3 und 18 Jahren repliziert werden (Jacob & Parkinson, 2015), wobei es keine spezifischen Zusammenhänge zwischen den einzelnen Subkomponenten (Inhibition, Arbeitsgedächtnis, Flexibilität) und Schulleistungen zu geben scheint (Jacob & Parkinson, 2015; Morgan, Farkas, Hillemeier, Pun & Maczuga, 2019). Eine Meta-Analyse mit 67 Studien zeigt, dass die Effektstärken sich jedoch unterscheiden, je nachdem, welche Subkomponente betrachtet wird, und am höchsten für Flexibilität (r = .42 für Lesen und r = .34 für Rechnen), gefolgt von Arbeitsgedächtnis (r = .37 und r = .31) und am niedrigsten für Inhibition (r = .25 und r = .31; Jacob & Parkinson, 2015) ausfallen. Für das Lesen sind die Zusammenhänge zur Inhibition und zur Aufmerksamkeitskontrolle geringer als für das Rechnen (Jacob & Parkinson, 2015). In einer Längsschnittstudie mit fast 9000 Kindern konnten Morgan et al. (2019) zeigen, dass alle drei Subkomponenten der EF zur Vorhersage der Schulleistung in der 2. Klasse beitrugen, wobei auch hier der Beitrag von Flexibilität am höchsten war.
Forschungsfrage
In einer Längsschnittstudie sollte die Frage beantwortet werden, ob EF im letzten Kindergartenjahr Vorläuferfertigkeiten zum selben Zeitpunkt, sowie Schulleistungen und ADHS-Symptome am Ende der 1. Klasse erklären können. Darüber hinaus sollte vergleichend geprüft werden, welche der EF im letzten Kindergartenjahr ADHS-Symptome und Schulleistungen am Ende der 1. Klasse am besten vorhersagt.
Die Forschungsfragen und Hypothesen lauteten:
- 1.Erklären EF im letzten Kindergartenjahr Vorläuferfertigkeiten und ADHS-Symptome zum selben Zeitpunkt? Es wurde angenommen, dass frühere Befunde in einer Stichprobe aus dem deutschsprachigen Raum repliziert werden können und EF im letzten Kindergartenjahr Leistungen in den Vorläuferfertigkeiten und ADHS-Symptome zum gleichen Zeitpunkt erklären.
- 2.Erklärt ein Defizit in der Inhibition oder ein Defizit in Arbeitsgedächtnis/Flexibilität im letzten Kindergartenjahr die ADHS-Symptome und die Leistungen in den Vorläuferfertigkeiten zum selben Zeitpunkt besser? Aufgrund der inkonsistenten Ergebnisse bisheriger internationaler Studien sind die Analysen zu dieser Forschungsfrage als explorativ einzuordnen.
- 3.Können ADHS-Symptome und Schulleistungen auch längsschnittlich durch EF-Defizite im Kindergarten vorhergesagt werden? Eine weitere Hypothese lautet, dass Leistungen in den EF-Aufgaben im letzten Kindergartenjahr ADHS-Symptome und Schulleistungen am Ende der 1. Klasse vorhersagen können.
- 4.Sagt ein Defizit in der Inhibition oder ein Defizit in Arbeitsgedächtnis/Flexibilität im letzten Kindergartenjahr die ADHS-Symptome und die Schulleistungen am Ende der 1. Klasse besser vorher? Auch diese Forschungsfrage ist als explorativ einzuordnen.
Methode
Stichprobe und Ablauf
Die Studie startete im Herbst 2010 mit 77 Vorschulkindern (51 % Mädchen) aus Kindertagesstätten in Frankfurt am Main. Eltern von Kindergartenkindern im letzten Jahr vor der Einschulung wurden per Elternbrief zur Teilnahme eingeladen. Die Kinder wurden zweimal im letzten Kindergartenjahr (t1 und t2; beide Messzeitpunkte mit M = 3.77 Monaten (SD = 1.67) Abstand im letzten Kindergartenjahr) und einmal am Ende der 1. Klasse (t3) getestet (Abstand zwischen t2 und t3: M = 11.64 Monate, SD = 1.03). Der Ablauf der Studie ist in Abbildung 1 dargestellt.
Die Studie hat ein positives Votum der Ethikkommission des Fachbereich Psychologie und Sportwissenschaften der Goethe-Universität Frankfurt am Main erhalten. Die Familien erhielten zu t1 einen Betrag von 5 €, zu t2 10 € und zu t3 15 €.
Von den ursprünglich 77 Eltern-Kind-Paaren nahmen 55 Eltern mit ihren Kindern an allen drei Messzeitpunkten teil. Daher konnten in die folgenden Analysen nur diese 55 vollständigen Datensätze eingeschlossen werden. Zu Studienbeginn waren die Kinder (53 % Mädchen) im Mittel M = 5.81 Jahre alt (SD = 0.41); zu t3 waren sie zwischen sieben und neun Jahre alt (M = 7.12, SD = 0.36). 67 % der Kinder, die an t3 teilnahmen, sprachen Deutsch als Muttersprache (Tabelle 1).
Die Testungen wurden zu t1, t2 und t3 jeweils in Einheiten zu je 30 bis 45 Minuten aufgeteilt, mit einer Pause von 30 bis 45 min dazwischen, in der ein weiteres Kind getestet wurde. Die Eltern erhielten zu t1 Fragebögen per Post und wurden zu t3 telefonisch befragt. Die pädagogischen Fachkräfte im Kindergarten füllten zu t1 und die Lehrkräfte zu t3 Fragebögen aus, die sie von der Studienleitung vor Ort ausgehändigt bekamen.
Instrumente
Variablen für die Stichprobenbeschreibung
Sozioökonomischer Status
Der sozioökonomische Status wurde anhand des Winkler-Indexes geschätzt (Winkler & Stolzenberg, 1999). Bildung der Eltern, aktuelle berufliche Position und Einkommen werden dabei jeweils auf einer Skala von 1 (niedrig) bis 7 (hoch) bewertet; die Werte der Teilskalen werden aufsummiert. Eine Summe von 3 bis 8 gilt als niedriger sozioökonomischer Status, eine Summe von 9 bis 14 wird als mittlerer und 15 bis 21 als hoher sozioökonomischer Status bewertet.
Sprache
Zum Screening auf Sprachschwierigkeiten (Kontrollvariable) wurden der Untertest Satzverständnis aus dem Sprachentwicklungstest für drei- bis fünfjährige Kinder (SETK 3 – 5; Grimm, Aktas & Frevert, 2010) und der Untertest W-Fragen aus der Linguistischen Sprachstandserhebung – Deutsch als Zweitsprache (LiSe-DaZ; Schulz & Tracy, 2011) verwendet. Die Reliabilität für beide Untertests ist zufriedenstellend.
Intelligenz-Screening
Als weitere Kontrollvariable wurden zur Erfassung des nonverbalen Denkens die Untertests Matrizen-Test (MZ) und Allgemeines Wissen (AW) des Hannover Wechsler Intelligenztest für das Vorschulalter – III (HAWIVA-III; Ricken, Fritz, Schuck & Preuß, 2007) eingesetzt. Die Reliabilitäten liegen bei r = .88 (AW) und .90 (MZ).
Die deskriptiven Kennwerte zu den Kontrollvariablen können Tabelle 1 entnommen werden. Diese sind nicht in die hypothesenprüfenden Analysen eingegangen.
EF: Inhibition
Die deskriptiven Statistiken für EF zu t1/t2, ADHS-Symptome zu t1/t2 und zu t3, Vorläuferfertigkeiten zu t1/t2 und Schulleistungen zu t3 können Tabelle 2 entnommen werden.
Go/NoGo
Bei diesem computerisierten Go/NoGo-Test besteht die Aufgabe darin, Tiere von Transportmitteln zu unterscheiden und bei einem auditiven Stoppsignal (in 30 % der Trials) die Reaktion zu unterdrücken (Gawrilow & Gollwitzer, 2008).
Tag/Nacht-Stroop-ähnliche Aufgabe
Bei dieser Stroop-ähnlichen Aufgabe soll immer das Gegenteil von dem auf einem Bildschirm gezeigten Bild genannt werden (z. B. „Tag“ sagen, wenn ein Bild von einem Mond präsentiert wird und umgekehrt; Berlin & Bohlin, 2002). Es wurden vier verschiedene Bildpaare (d. h. Sonne/Mond, Junge/Mädchen, großes/kleines Geschenk, Pfeil nach oben/unten) eingesetzt.
Head-Toes-Knees-Shoulders (HTKS)
Der HTKS umfasst zwei Regelpaare: „Berühre deinen Kopf!“ und „Berühre deine Füße!“ sowie „Berühre deine Schultern!“ und „Berühre deine Knie!“ (von Suchodoletz et al., 2014). Die Kinder sollen zunächst auf natürliche (d. h. durch die Instruktion vorgegebene) Weise reagieren. Dann wird die Regel geändert und die Kinder werden angewiesen, auf die entgegengesetzte Weise zu reagieren, also z. B. den Kopf zu berühren, wenn sie aufgefordert werden, die Füße zu berühren.
Statue-Test
Im Statue-Subtest aus der NEPSY-II-Testbatterie (NEPSY-II; Korkman, Kirk & Kemp, 2007) ist es die Aufgabe, sich 75 Sekunden lang wie eine Statue mit geschlossenen Augen hinzustellen und sich durch Distraktoren nicht ablenken zu lassen (z. B. nicht Augen öffnen, bewegen etc.).
EF: Arbeitsgedächtnis und Flexibilität
Arbeitsgedächtnistestbatterie (AGTB)
Es wurden drei Aufgaben aus der computerbasierten Arbeitsgedächtnistestbatterie für Kinder von 5 bis 12 Jahren (AGTB 5 – 12; Hasselhorn et al., 2012) verwendet: Ziffernspanne, Ziffern rückwärts und Corsi-Block.
Dimensional Change Card Sort (DCCS)
Es wurde eine computergestützte Version des DCCS aus der NIH Toolbox verwendet (Zelazo et al., 2013).
ADHS-Symptome
Die ADHS-Symptome wurden von den Eltern und den pädagogischen Fachkräften im letzten Kindergartenjahr anhand des FBB-ADHS-V aus dem DISYPS-II (Döpfner, Götz-Dorten & Lehmkuhl, 2008) eingeschätzt. Am Ende der 1. Klasse schätzten die Eltern und die Lehrkräfte die ADHS-Symptome anhand des FBB-ADHS ein. Als Gesamtwerte für die in den Analysen verwendeten Symptombereiche werden die Mittelwerte der Bewertungen von Eltern (n = 49) und pädagogischen Fachkräften (n = 44) für t1/2 und Eltern (n = 51) sowie Lehrerinnen und Lehrern (n = 45) zu t3 genutzt. Um möglichst viele Kinder in die Analysen einschließen zu können, wurde nur eine Einschätzung verwendet (z. B. Eltern), wenn die des anderen Informanden (z. B. Lehrkraft) fehlte.
Schulische Vorläuferfertigkeiten
Sprachliche Vorläuferfertigkeiten
Es wurden Aufgaben zur Phonem-Synthese, zur Reimfähigkeit und zum Sätze-Wiederholen verwendet (Forschungsinstrument in Anlehnung an Krajewski & Schneider, 2009).
Mathematische Vorläuferfähigkeiten
Um spezifische mathematische Vorläuferfähigkeiten (d. h. Mengen-Zahlenkompetenzen) zu beurteilen, wurden fünf Aufgaben eingesetzt (Forschungsinstrument in Anlehnung an Krajewski & Schneider, 2009).
Schulleistungen
Schriftsprachliche Leistungen
Die Rechtschreibleistung wurde mit der Hamburger Schreibprobe (HSP 1 – 10; May, Vieluf & Malitzky, 2000) erfasst. Zur Überprüfung der Lesefähigkeit wurden die Würzburger Leise Leseprobe – Revision (Wörter lesen, WLLP-R; Schneider, Blanke, Faust & Küspert, 2011) und das Salzburger Lese-Screening (Sätze lesen; SLS 1 – 4; Mayringer & Wimmer, 2003) eingesetzt. Für die Regressionsanalysen wurden die Rohwerte z-standardisiert und ein Mittelwert für schriftsprachliche Schulleistungen gebildet.
Mathematische Leistungen
Zur Messung der mathematischen Leistungen wurden vier Untertests aus dem Deutschen Mathematiktest für erste Klassen (DEMAT 1+; Krajewski, Küspert & Schneider, 2002) verwendet.
Statistische Methoden
Im ersten Schritt wurden die Interkorrelationen zwischen allen in die Studie einbezogenen Variablen berechnet, wobei die EF separat als acht verschiedene Variablen untersucht wurden (siehe ESM 2, Tabelle E1).
Die Auswirkungen von EF-Defiziten auf ADHS-Symptome und akademische Fähigkeiten wurden mithilfe separater Regressionsanalysen für jede abhängige Variable geprüft. Dafür wurde ein aggregiertes Maß für EF-Defizite verwendet. In Übereinstimmung mit Biederman und Kollegen (2004) und Thorell (2007) wurde ein Index für EF-Defizite erstellt, indem die acht EF-Variablen einzeln dichotomisiert wurden. Die Leistung eines Kindes wurde dann als „1“ für Defizit (je nach Verteilung der Rohwerte bezogen auf die untersten 25 – 34 % der Stichprobe, siehe Tabelle 2 für Prozent je Aufgabe) und „0“ für kein Defizit (entsprechend die oberen 66 – 75 % der Stichprobe) kodiert. Aus den dichotomisierten Variablen der vorhandenen Aufgaben wurde ein Mittelwert gebildet, der dann für den Index für generelle EF-Defizite mit 8 und für die Indizes der Inhibitions- bzw. Arbeitsgedächtnis-/Flexibilitätsdefizite mit 4 multipliziert wurde. Fehlende Werte bei einer Aufgabe wurden durch Leistungen in den anderen Aufgaben desselben Konstruktes ersetzt (= Hochrechnen des Mittelwerts z. B. von 3 auf 4 Aufgaben). Der Indexwert für generelle EF-Defizite konnte damit eine Ausprägung von 0 (überhaupt keine Defizite) bis 8 (schwache Leistung bei allen acht Aufgaben) annehmen. Der errechnete Score für Defizite in der Inhibition reichte von 0 bis 4. Der Score für Defizite im Arbeitsgedächtnis und in der Flexibilität wurde aus den drei oben beschriebenen Aufgaben zum Arbeitsgedächtnis und der Aufgabe zur Flexibilität berechnet (Ausprägung 0 – 4).
Um die Vorhersagekraft von Inhibitionsdefiziten und Defiziten im Arbeitsgedächtnis/Flexibilität für ADHS-Symptome zu vergleichen, wurden sie schrittweise in ein hierarchisches Regressionsmodell eingegeben. Da aus der Literatur keine Hypothesen abgeleitet werden konnten, welcher der beiden Faktoren (Inhibition oder Arbeitsgedächtnis/Flexibilität) einen höheren Prädiktionswert besitzt, wurden zwei separate Regressionsmodelle berechneten (Modell 2 und 3). In Modell 2 wurde im ersten Schritt das Inhibitionsdefizit und im zweiten Schritt das Defizit im Arbeitsgedächtnis/in der Flexibilität eingegeben. In Modell 3 wurde in umgekehrter Reihenfolge verfahren (siehe Tab. 3).
Ergebnisse
Korrelationen
Die meisten Maße der EF weisen positive, aber geringe und nicht signifikante Interkorrelationen auf (siehe ESM 2, Tabelle E1). Die ADHS-Symptombereiche Unaufmerksamkeit und Hyperaktivität/Impulsivität korrelieren miteinander jeweils zum gleichen Messzeitpunkt (t1, t3), aber auch zwischen Vorschul- und Schulalter (Korrelation zwischen t1 und t3). Die vorschulischen Vorläuferfähigkeiten in den Bereichen Mathematik und Sprache zeigen signifikante positive Korrelationen zu den Messungen der schriftsprachlichen, nicht aber der mathematischen Schulleistungen am Ende der 1. Klasse.
Querschnittliche Erklärung von ADHS-Symptomen und Vorläuferfertigkeiten im letzten Kindergartenjahr durch EF-Defizite
Forschungsfrage 1: Generelle EF-Defizite
Das Ausmaß an Varianz in ADHS-Symptomen und Vorläuferfertigkeiten, das in der Regression durch EF-Defizite (Defiziten in Inhibition, Arbeitsgedächtnis und Flexibilität) erklärt wird, ist in Modell 1 dargestellt (s. Tab. 3 zur Darstellung aller Regressionen und ESM 3-6, Tabellen E2-E5 inkl. einer ausführlichen Darstellung aller statistischen Kennwerte). EF-Defizite erklären Symptome der Unaufmerksamkeit (t(52) = 2,68, p < .05) und der Hyperaktivität/Impulsivität (t(52) = 4,08, p < .001) zum selben Messzeitpunkt am Ende des letzten Kindergartenjahres. Außerdem erklären EF-Defizite sprachliche (t(54) = -2,02, p < .05) und mathematische Vorläuferfertigkeiten (t(54) = -2,68, p < .05).
Forschungsfrage 2: Defizite in Inhibition versus Arbeitsgedächtnis/Flexibilität
Die Modelle 2 und 3 zeigen, dass die ADHS-Symptome der Unaufmerksamkeit im Kindergarten ausschließlich durch ein Defizit in Arbeitsgedächtnis/Flexibilität erklärt werden, unabhängig davon, ob diese Variable im ersten (Modell 3, β = .345*) oder zweiten Schritt (Modell 2, β = .307*) eingegeben wurde. ADHS-Symptome von Hyperaktivität/Impulsivität werden durch ein EF-Defizit in der Inhibition erklärt (Modell 2, β = .416*). Vorläuferfertigkeiten in den Bereichen Sprache (Modell 2, β = -.283*) und Mathematik (Modell 2, β = -.343*) werden vollständig durch den Effekt eines Inhibitionsdefizits erklärt.
Längsschnittliche Vorhersage von ADHS-Symptome und Schulleistungen durch EF-Defizite im Kindergarten
Forschungsfrage 3: Generelle EF-Defizite
Der Gesamtwert der EF-Defizite im letzten Kindergartenjahr sagt Symptome von Unaufmerksamkeit (t(54) = 2,23, p < .05) und Hyperaktivität/Impulsivität (t(54) = 4,00, p < .001) am Ende der 1. Klasse voraus. Er ist aber kein signifikanter Prädiktor für Schulleistung.
Forschungsfrage 4: Defizite in Inhibition versus Arbeitsgedächtnis/Flexibilität
Am Ende der 1. Klasse werden die ADHS-Symptome der Unaufmerksamkeit (Modell 2, β = .390*) und der Hyperaktivität/Impulsivität (Modell 2, β = .420*) vollständig durch mangelnde Inhibition vorhergesagt. Für die Schulleistungen leisten die Bewertungen von Defiziten in Inhibition oder Arbeitsgedächtnis/Flexibilität keinen signifikanten Beitrag im Prädiktionsmodell.
Diskussion
Die erste Forschungsfrage, ob sich das Ergebnis der Erklärung von ADHS-Symptomen und Vorläuferfertigkeiten im letzten Kindergartenjahr durch einen EF-Defizit-Score zum selben Zeitpunkt replizieren lässt, kann trotz der vergleichsweise kleineren Stichprobe (55 Kinder im Vergleich zu 145 Kindern in der Studie von Thorell, 2007) und einem anderen und größeren Satz von Aufgaben zur Operationalisierung der EF (d. h. acht statt vier Aufgaben im Vergleich zu Thorell, 2007) positiv beantwortet werden. Die Erklärung von ADHS-Symptomen und schulischen Vorläuferfertigkeiten basiert dabei auf einem aggregierten Maß für defizitäre EF.
Explorativ wurde darüber hinaus in der zweiten Forschungsfrage untersucht, ob die höhere Varianzaufklärung von ADHS-Symptomen zum selben Zeitpunkt im letzten Kindergartenjahr durch Defizite in der Inhibition oder im Arbeitsgedächtnis und in der Flexibilität erreicht wird. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass ein Defizit in Arbeitsgedächtnis/Flexibilität mehr Varianz in Unaufmerksamkeit erklärt, während ein Defizit in der Inhibition mehr Varianz in Hyperaktivität/Impulsivität erklärt. Auch hierzu konnte bereits Thorell (2007) zeigen, dass Unaufmerksamkeitssymptome durch Defizite im EF vorhergesagt wurden, nicht aber durch Verzögerungsaversion. Dies deckt sich mit den vorliegenden Ergebnissen, nur dass in der vorliegenden Studie erstmals zwischen verschiedenen EF unterschieden wird. Das Ergebnis steht jedoch im Gegensatz zu den Befunden von Brocki und Kolleginnen (2010), die zeigen konnten, dass Inhibitionsleistungen (z. B. Go/NoGo) ein besserer Prädiktor für Unaufmerksamkeit in jüngeren Jahren sind und komplexere EF, wie komplexe Inhibition (z. B. Stroop) und Arbeitsgedächtnis, einen besseren Prädiktor für ältere Kinder darstellen. In Bezug auf die Vorläuferfertigkeiten war ein Inhibitonsdefizit der beste Prädiktor.
Darüber hinaus lag das Ziel der Studie darin, das Vorhersagemodell auf Kinder im Schulalter auszuweiten. Lassen sich also ADHS-Symptome und Schulleistungen am Ende der 1. Klasse durch EF-Defizite im letzten Kindergartenjahr vorhersagen? Diese dritte Forschungsfrage konnte zum Teil positiv beantwortet werden: EF-Defizite im letzten Kindergartenjahr stellen einen signifikanten Prädiktor für ADHS-Symptome am Ende der 1. Klasse dar. Damit kann das Ergebnis von Thorell (2007) erweitert werden, da der Index für EF-Defizit nicht nur im Querschnitt Varianz in ADHS-Symptomen erklärt, sondern auch längsschnittlich signifikant zur Vorhersage beiträgt. Zusätzlich kann das längsschnittliche Ergebnis von Brocki und Kolleginnen (2010) repliziert werden, die ebenfalls ADHS-Symptome mit sieben Jahren durch EF im Alter von fünf und sechs Jahren vorhergesagt haben. Jedoch wurden in dieser Studie mehr Aufgaben zum Arbeitsgedächtnis und auch eine Aufgabe zur Flexibilität eingesetzt.
Dass die EF-Defizite im letzten Kindergartenjahr die Schulleistungen am Ende der 1. Klasse nicht voraussagen, kann verschiedene Gründe haben. Die hier vorliegende Stichprobe weist aufgrund ihrer Größe möglicherweise eine mangelnde statistische Power auf. Hinzu kommt, dass der Fokus hier auf einem Index für Defizite in den EF lag. Die Defizitorientierung führt darüber hinaus zu nicht normalverteilten Daten und damit auch zu niedrigeren Zusammenhängen, zumal möglicherweise für stark eingeschränkte Kinder zwischenzeitlich auch Förderung stattgefunden haben könnte (Macha, Proske & Petermann, 2005). Auch der Zeitpunkt der Erhebung der Schulleistung am Ende der 1. Klasse kann zu den nicht signifikanten Ergebnissen beigetragen haben: unterschiedliche pädagogische Konzepte in der Vermittlung von Lesen, Schreiben und Rechnen sowie ein intra- und interindividuell unterschiedliches Lerntempo in den einzelnen schulischen Bereichen führen zu einer höheren Variabilität der Leistungen am Ende des 1. Schuljahrs. Diese Unterschiedlichkeit homogenisiert sich curricular bedingt erst zum Ende des 2. Schuljahrs.
Die explorativen Analysen zur vierten Forschungsfragen liefern erste Hinweise darauf, dass vorschulische Defizite in der Inhibition, nicht aber Defizite im Arbeitsgedächtnis und in der Flexibilität, die ADHS-Symptome am Ende der 1. Klasse am besten vorhersagen können. Dies steht im Einklang mit Theorien zur ADHS, die ein zentrales Defizit in der Inhibition für die Symptome der ADHS verantwortlich machen (z. B. Barkley, 1997; Nigg, 2001). Die Bedeutung eines Defizit-Indexes in der Inhibition im direkten längsschnittlichen Vergleich im Kontrast zu einem Index für das Defizit in Arbeitsgedächtnis und Flexibilität wurde unseres Wissens nach bisher so nicht untersucht.
Limitationen
Die Studie weist mehrere Einschränkungen auf. Aufgrund der kleinen Stichprobe müssen die Ergebnisse mit Vorsicht interpretiert werden. Daher wurde eine kombinierte Bewertung von Eltern und Lehrkräfte und kombinierte Index-Werte für Defizite in den Bereichen EF, Inhibition, Arbeitsgedächtnis und Verlagerung verwendet, um einen zuverlässigeren Einblick zu erhalten. Zweitens fiel die Abbrecherquote mit 22 Kindern im Längsschnitt vergleichsweise hoch aus. Eine dritte Einschränkung liegt in der kurzen Dauer der Längsschnittuntersuchung vom letzten Kindergartenjahr bis zum finalen Messzeitpunkt am Ende der 1. Klasse.
Implikationen
Die Studie hat gezeigt, dass ein Index für EF-Defizite im letzten Kindergartenjahr einen wichtigen Prädiktor für ADHS-Symptome und Vorläuferfertigkeiten zum selben Zeitpunkt, aber auch für die Entwicklung von ADHS-Symptomen, nicht jedoch für Schulleistungen, am Ende der 1. Klasse darstellt. Der Index für Inhibitionsdefizite konnte dabei sowohl in den Vorläuferfertigkeiten mehr Varianz aufklären als ein Arbeitsgedächtnis/Flexibilitätsdefizit, als auch die ADHS-Symptome im Längsschnitt besser vorhersagen. Aus diesem Grund könnte ein EF-Defizit-Screening ein wertvoller Ansatzpunkt sein, um Kinder mit einem Risiko für ADHS früh zu identifizieren und mit einem präventiven Training der EF (siehe z. B. Diamond, Barnett, Thomas & Munro, 2007) schon im Kindergarten anzusetzen.
Elektronische Supplemente (ESM)
Die elektronischen Supplemente sind mit der Online-Version dieses Artikels verfügbar unter https://doi.org/10.1026/0942-5403/a000383
Wir möchten allen Kindern, Eltern, pädagogischen Fachkräften sowie Lehrerinnen und Lehrern danken, die diese Forschung durch ihre Teilnahme unterstützt haben. Besonderer Dank geht an unsere Hilfskräfte Lena Löffler und Sabrina Langweiler.
Literatur
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