Child Brain Circuits

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Projekt ChildBrainCircuits

Die effiziente Verarbeitung und Integration von multisensorischer Information ist essenziell für Wahrnehmung, Kognition, Lernen und Sprachentwicklung. Defizite in der multisensorischen Verarbeitung führen bei Kindern zu starken Nachteilen und zu einem Risiko für Entwicklungs- und neuropsychiatrische Probleme. Die neurobiologischen Grundlagen für beeinträchtigte multisensorische Verarbeitung und Lernprozesse sind noch immer unklar. Solches Wissen ist jedoch unabdingbar, um Therapieziele festzulegen und individualisierte Interventionen voranzubringen. Unser Projekt ChildBrainCircuits des universitären Forschungsschwerpunktes AdaBD untersucht die Mechanismen hinter dem Lernprozess auf einem kognitiven Level in neurotypischen Kindern, Kindern mit Sprachentwicklungsstörungen und Kindern mit Autismus-Spektrum-Störung. . Zudem verfolgen wir die Entwicklung der multisensorischen Verarbeitung über die Primarschulzeitspanne hinweg. Das Projekt wird als eine Kollaborationsstudie durchgeführt. Die Gruppen von Prof. Dr. Nora Raschle, PD Dr. med. Michael Von Rhein, Prof. Dr. Christian Ruff und Prof. Dr. Anita Rauch sind an dem Projekt ebenfalls beteiligt.

Zurzeit suchen wir Kinder im Alter von 9-12 Jahren mit einer Autismus-Spektrum-Störung. Weitere Informationen finden Sie in unserem Flyer (PDF, 797 KB). Bei Fragen oder Interesse an einer möglichen Studienteilnahme, melden Sie sich unter cbc@kjpd.uzh.ch. Oder melden Sie sich hier an.

Seit 2023 haben Kinder an unserer Studie teilgenommen und damit einen wichtigen Beitrag zu unserer Forschung geleistet. Erste Erkenntnisse konnten wir inzwischen in zwei wissenschaftlichen Publikationen veröffentlichen:

Eine erste Studie zeigt, dass Kinder mit zunehmendem Alter neue Verknüpfungen zwischen Sinneseindrücken schneller lernen und effizientere Entscheidungen treffen - zum Beispiel zwischen dem, was sie sehen und hören oder sehen und fühlen. Gleichzeitig werden Hirnregionen stärker aktiv, die unter anderem für Aufmerksamkeit, Gedächtnis, Kontrolle und die Verarbeitung verschiedener Sinneseindrücke wichtig sind. Ältere Kinder reagieren ausserdem stärker auf negatives Feedback und nutzen es zunehmend beim Lernen. Die grundlegenden Mechanismen im Gehirn, mit denen wir aus Belohnungen lernen, bleiben dagegen über die Entwicklung hinweg erstaunlich stabil.

Quelle: Raduner, N., Providoli, C., Di Pietro, S. V., Schneebeli, M., Karipidis, I. I., Casimiro, E., ... & Brem, S. (2025). Growing minds, integrating senses: Neural and computational insights into age-related changes in audio-visual and tactile-visual learning in children. Developmental Cognitive Neuroscience, 101622.

In einer zweiten Studie verglichen wir, wie Kinder und Erwachsene bei zwei Varianten derselben Lernaufgabe abschneiden. Dabei zeigte sich, dass sich nicht alle Lernfähigkeiten gleich schnell entwickeln. Das Lernen aus Belohnungen und Feedback funktionierte bei Kindern und Erwachsenen bereits sehr ähnlich. Unterschiede zeigten sich jedoch darin, wie das Gehirn unerwartete Muster erkennt: Kinder reagierten weniger stark auf überraschende Regelmässigkeiten als Erwachsene. Die Fähigkeit, verborgene Muster in unserer Umwelt zu entdecken, entwickelt sich also noch bis ins Erwachsenenalter weiter. Diese Erkenntnisse helfen uns besser zu verstehen, wie das heranwachsende Gehirn Informationen aus verschiedenen Sinnen zum Lernen nutzt - und können eine wichtige Grundlage für die zukünftige Erforschung von Entwicklungs- und Lernstörungen sein.

Quelle: Raduner, N., Providoli, C., Di Pietro, S. V., Schneebeli, M., Steuer, M. A., Gubler, S., ... & Brem, S. (2026). Neural and behavioural differences in multisensory statistical and reinforcement learning across development and task variants. Imaging Neuroscience, 4, IMAG-a.

Damit sind unsere Analysen aber noch nicht abgeschlossen: Wir werten die gesammelten Daten weiterhin aus und hoffen, bald weitere spannende Erkenntnisse teilen zu können.