Lärande och minne hos barn och ungdomar

2013-12-18

I vårt informationstäta samhälle blir frågan om hur kunskap bör läras ut allt viktigare. En viktig del är att förstå hur hjärnan hos barn och ungdomar fungerar och hur lärandeprocesserna ser ut. .

I satsningen Lärande och minne hos barn och ungdomar har fyra forskargrupper närmat sig ämnet på olika vis.

När det gäller barns läs- och skrivinlärning är i dag skolan den största aktören. Ett sätt att mäta klassrumsarbetets betydelse för elevers skriftspråksutveckling är att se hur genetiskt identiska syskon klarar sig i skolan om de går i samma eller olika klasser. Denna typ av tvillingstudier har Stefan Samuelsson ägnat sig åt. Han är professor i specialpedagogik vid Linköpings universitet och i det stora internationella projekt där han deltar ingår tvillingpar från Australien, USA, Sverige och Norge. Ungefär 300 av de drygt 1000 tvillingparen är från Skandinavien.

Vid 5 års ålder testas alla barn, enäggs– och tvåäggstvillingar, med avseende på språklig förmåga. Här används ett batteri med ett trettiotal olika tester. Denna genomgång följs sedan upp i slutet av förskoleåret och sedan efter årskurs ett och två.

I klassrumsprojektet gick det att efter den andra testomgången se att det huvudsakligen är ärftliga faktorer som styr den variation i läs- och skrivförmåga som går att se hos barnen. Den siffra forskarna fått fram för klassrumseffekten var 8 procent.

– Jag tycker att det är ett fantastiskt bra resultat! Då behöver man inte vara orolig att ens barns läs- och skrivförmåga huvudsakligen kommer att påverkas av vilken klass det råkar hamna i, säger Stefan Samuelsson.

Internationella samarbeten gör det också möjligt att jämföra länder. I Skandinavien, där barnen i förskolan inte aktivt tränar på att läsa och skriva, såg forskarna att det i slutet av förskoleåret är ungefär 55 procent av variationen mellan barns förmåga som avgörs av miljön. I Australien, där barnen ägnar en tredjedel av sin tid åt aktiv läs- och skrivträning, var miljöns bidrag betydligt lägre. Men ett år senare, när även de skandinaviska barnen fått ta del av aktiv läs- och skriv träning, hade skillnaderna jämnats ut. I båda grupperna stod då gener bakom ungefär 75 procent av den variation som gick att se.

– För de skandinaviska barnen är det under förskoleåret främst hemmiljön som avgör, exempelvis om föräldrar läser med barnen. Jag tycker det är hoppfullt att miljöns betydelse minskar när alla har fått chans att i skolan träna sin läs- och skrivförmåga, säger Stefan Samuelsson.
Han poängterar att anslagets storlek och att det ges i hela fem år har varit mycket värdefullt i den longitudinella studie de bedriver. När detta skrivs pågår arbetet med att testa de nu tioåriga tvillingarna som snart slutar årskurs fyra.

Forskar om dyslexi

Att tillägna sig kunskap i vårt i många avseenden textbaserade samhälle är knepigt för den som lider av läs- och skrivsvårigheter. Juha Kere, professor i molekylär genetik vid Karolinska Institutet, söker efter de neurobiologiska grunderna till dyslexi och hans grupp kunde år 2003 presentera världens första dyslexigen. Sedan dess har ett tiotal gener hittats, varav Juha Keres grupp står bakom hälften. Troligen finns det minst ett tiotal till.

– Anslaget har gett oss världsunik möjlighet att skapa en tillräckligt stor grupp och kraftsamla så att vi faktisk nu är ledande inom den genetiska dyslexiforskningen, säger Juha Kere.

Nu gäller det att mer exakt finna ut vad dessa gener egentligen gör och varför dyslexi uppstår när en kopia är trasig.

Den först funna genen kallas DYX1C1 och här har man sett att när denna gen slås ut hos råttor får djuren dåligt minne.

Denna och två andra gener har att göra med hur om nervcellerna ska hitta hela vägen ut till hjärnans bark. När genen är skadad når nervcellerna inte ända fram utan stannar djupare ner i hjärnan. I odlingar av nervceller kan också en minskning av det ämne som genen tillverkar få cellerna att vandra på ett onormalt vis.

Hur nerverna vandrar och hittar sin plats i hjärnan tycks vara en viktig pusselbit. En annan dyslexigen, kallad ROBO1, har även den att göra med hur nervcellerna i hjärnan letar sig fram till rätt plats under den tidiga utvecklingen. Hos bananflugor styr den hur kopplingen mellan hjärnhalvorna byggs. Därför studerar man nu, i samarbete med ledande hjärnavbildningsforskare, hur signaleringen mellan hjärnans båda halvor ser ut hos dyslektiker med skadad ROBO1 gen.

Men trots att jakten på gener fortsätter, är Juha Kere emot gentester. Anledningen är att dyslexi är en komplex egenskap där många gener samspelar.

– Ingen dyslexigen som vi funnit har så stark effekt att det skulle löna sig med screening. Däremot är det enormt viktigt att tidigt ringa in vilka barn som behöver hjälp och se till att de får den, säger han.

Som en metod pekar han på den finska forskaren Heikki Lyytinens resultat med ett datorbaserat spel. Det lockar barn att öva på att para ihop bokstavsljud och kortare ordbilder med bokstäver och stavelser på fallande bollar. På fem veckor kunde denna träning stärka barnens förmåga att läsa och skriva.

Läsning och arbetsminnet

Torkel Klingberg, professor i neurovetenskap vid Karolinska Institutet, ägnar sig i projektet Brain Child åt att koppla ihop psykologi, hjärnavbildningsteknik och genetik. Hans grupp har följt 350 barn och unga mellan 6 och 20 år från Nynäshamns kommun. År 2007 och år 2009 undersökte psykologer individuellt varje deltagares arbetsminneskapacitet och dessutom testades även matematisk och verbal förmåga. Ett hundratal av barnen har också fått sina hjärnor avbildade med magnetresonansteknik för att se hur den utvecklas över tid. Från nästan alla i gruppen har forskarna också samlat in blodprover, för att ur de vita blodkropparna få fram arvsmassa.

Det visar sig att kapaciteten hos arbetsminnet hos barn ökar mycket från förskoleåldern och framåt, från sex till sju års ålder med tjugo procent. Samtidigt stod det klart att spridningen inom varje åldersgrupp var stor.

Intressant nog syntes ingen skillnad mellan flickor och pojkar vare sig för deras arbetsminne eller för verbal- och matematisk förmåga.

Arbetsminnet visade sig också vara starkt kopplat till läsförmåga, ju bättre arbetsminne, desto bättre läste barnen. Och de barn som spelade instrument förbättrades från det första till det andra testtillfället både vad gäller arbetsminne och problemlösning. Även de som spelade datorspel förbättrade sin förmåga att läsa och lösa matematikuppgifter mer än de som lät bli. Det sambandet gällde oavsett om de spelade strategispel eller andra slags spel.

När det gäller gener har de funnit att en viss gen, som i en variant ger ökat arbetsminne hos vuxna, inte hade samma effekt hos barn. Det betyder att arbetsminnet hos vuxna och barn skiljer sig åt, något som gruppen fortsatt kommer att studera. Här samarbetar man med Juha Kere.

– Satsningen gjorde att vi möttes och arbetet med att fastställa de nya genernas funktion har varit fruktbart. Inom projektets ram kommer vi även att kunna testa våra Nynäshamnsbarn en tredje gång nu i höst, säger Torkel Klingberg.

Minnandet

I dagligt tal förstår vi människors minne som en förmåga som finns i en människans hjärna och minnet ses som en lagringsplats för information. Men enligt Roger Säljö, professor i pedagogik vid Göteborgs universitet, är detta en alldeles för begränsad bild. Han intresserar sig för det slags minnesprocesser som ligger utanför individen och där själva minnesaktiviteten – benämnt minnande – skapas i samspel mellan människor och inte minst mellan människan och externa tekniska resurser.

Tillgången till smarta mobiler och datorer innebär att barn lär och minns på andra sätt idag än tidigare. Exempelvis påminns barnen om att de kan ha stavat fel eller gjort någon grammatisk groda på engelska genom återkoppling från stavnings- och grammatikprogram. Barn som växer upp idag får en helt annan relation till vad det innebär att lära och minnas än vad som gällt tidigare.

Även att söka information går i dag oerhört snabbt och är billigt. Ett exempel är de enorma datasamlingar som i dag finns att tillgå bara ett knapptryck bort via internet.

– Lärande handlar i dag om att individen ska hitta sätt att använda den samlade kunskap som finns, att se till att få tillgång till vårt kollektiva minne, säger Roger Säljö.

I denna kontext blir det allt viktigare att hitta sätt att värdera ny information och lära sig lösa problem med hjälp av externa resurser och med hjälp av andra människor.

– Att lära sig enbart från skolböcker är inte en framkomlig väg längre och det är något som både skolan och politikerna måste hantera, säger Roger Säljö.