Dat bewegen goed is voor onze conditie, ons hart en de slanke lijn, weten we allemaal. Maar dat bewegen invloed heeft op ons lerende brein, is voor velen minder bekend. Wat doet beweging voor ons geheugen en het leren? En wat gebeurt er in ons brein wanneer we inactief zijn en slapen?

Wat is jouw brain age? Boeken, games, apps: er wordt enorm veel verdiend aan de verkoop van brain training. Is dat omdat het wetenschappelijk bewezen is dat brain training werkt? Of speelt goede marketing hier een centrale rol?

In 2014 heeft een groep van 73 wetenschappers, waaronder psychologen en neurowetenschappers, een open brief gepubliceerd. In deze brief beweren zij onder andere dat bedrijven die brain games ontwikkelen en verkopen - games die geheugenprestaties zouden verbeteren of achteruitgang bij het ouder worden zouden vertragen - klanten uitbuiten door gebruik te maken van overdreven en misleidende uitspraken, die niet gebaseerd zijn op gedegen wetenschappelijk bewijs.

Er kwam een tegengeluid van een groep van 133 wetenschappers en mensen uit de praktijk, die juist aangaven dat de literatuur vol staat met voordelen van brain training.

Naar aanleiding van deze twee verschillende, zelfs conflicterende conclusies over het effect van brain training, is er een uitgebreid onderzoek verricht door professor Simons en collega’s van de universiteit van Illinois. Hierbij is elke studie die aangehaald wordt door brain training bedrijven, uitgebreid beoordeeld. De resultaten zijn eind 2016 gepresenteerd.

Het team van Simons concludeert dat er veel bewijs is dat brain training interventies inderdaad verbeterde prestaties laten zien op de getrainde taak. Het onthouden van een rij cijfers, zo snel mogelijk wegklikken van objecten op het scherm of het oplossen van een sudoko; regelmatige oefening maakt je inderdaad beter in deze specifieke taak.

Er is echter nauwelijks bewijs dat het ook andere cognitieve taken verbetert of dat het het dagelijkse cognitieve functioneren omhoog brengt. Bijvoorbeeld in de vorm van een beter geheugen, hogere concentratie, een sneller reactievermogen of hogere intelligentie. Er is dus weinig sprake van ‘transfer’.

Baat het niet dan schaadt het niet? Recent onderzoek heeft aangetoond dat brain training misschien een negatief effect heeft op het geheugen. Een mogelijke verklaring is dat men andere technieken gebruikt om zaken te onthouden.

Hoewel dit slechts een klein onderzoek is geweest en we voorzichtig moeten zijn met het generaliseren van de resultaten, geef je je geld toch maar liever uit aan een abonnement op de sportschool. Want van sporten is wél bewezen dat het je brein gezond houdt.

Onderwijsonderzoek in de praktijk

In de afgelopen periode hebben de kenniskringleden van het lectoraat verschillende praktijkgerichte onderzoeksprojecten uitgevoerd. Van sommige projecten zijn de resultaten al bekend.

Milou van Harsel doet, samen met docenten van techniekopleidingen, onderzoek naar hoe uitgewerkte voorbeelden en oefeningen afgewisseld kunnen worden om prestatie en motivatie in het wiskundeonderwijs te verhogen. Voor haar eerste onderzoek ontving zij eerder de Junior Researcher Award.

Marion Tillema en Anton den Boer deden in periode 1 van het studiejaar binnen hun eigen onderwijs onderzoek naar de effecten van respectievelijk writing-to-learn en cumulatief tussentijds toetsen op motivatie en prestatie van eerstejaarsstudenten.

Stefan Kolenbrander onderzocht in zijn onderwijs met Lara van Peppen het effect van self-explanation op onbevooroordeeld redeneren, een belangrijk aspect van kritisch denken. Lara presenteerde dit onderzoek op de EAPRIL conferentie in Porto.

Bij de laatste drie onderzoeken zijn ongeveer 450 eerstejaars Avans studenten betrokken. De onderzoeken hebben interessante resultaten opgeleverd. Omdat de onderzoeken als integraal onderdeel van het onderwijs zijn uitgevoerd, hebben ze geleid tot vernieuwingen van het curriculum en van de lesmaterialen/lessenreeksen. Dit kan ook voor andere opleidingen een bron van inspiratie zijn.

Vragen over de onderzoeksresultaten of de ontwikkelde onderwijsmaterialen? Neem gerust contact op met de betrokken onderzoekers!

Tussentijds toetsen

Het thema 'cumulatief tussentijds toetsen' staat centraal in het onderzoek van Anton den Boer. Het doet denken aan een blog van Nate Kornell. Nate doet verslag van zijn eigen ervaringen met tussentijds toetsen op een Amerikaans college.

Kritisch denken loont de moeite

Anita Heijltjes, associate lector Brein en Leren, verzorgde op woensdag 25 januari de Avans Academielezing. De lezing, met als titel ‘Kritisch denken loont de moeite’, werd druk bezocht en goed ontvangen.

Welkom Heleen

Onlangs is Heleen Torringa aangesloten als kenniskringlid van het lectoraat Brein & Leren.

Heleen Torringa is docent kritisch denken en ethiek bij de opleiding Communicatie bij Avans. Heleen is opgeleid tot filosofiedocent en promoveerde in 2011 op een proefschrift over kritisch denken. Het proefschrift bevat een conceptanalyse van kritisch denken, een hypothese over correlaten van kritisch denken-prestatie en didactische voorstellen voor het bevorderen van kritisch denken in de context van school.​ 

Voor het lectoraat Brein en Leren schrijft zij het blog Kritisch Denken waarin zij ervaringen deelt over het lesgeven in kritisch denken.

In een onderzoek van hersenonderzoeker Eric van Dongen (Donders Instituut - Radboud Universiteit, 2016) werd een onverwacht effect gevonden. Proefpersonen die na een stevige geheugentaak gingen sporten, kenden de leerstof twee dagen later beter dan degenen die niet sportten.

Maar het werkte alleen als het sporten een aantal uur werd uitgesteld. Vervolgonderzoek zal moeten uitwijzen wat de achterliggende mechanismen zijn, en ook welke uitsteltermijn het meest optimaal is.
Lees het bijbehorende artikel of bekijk het volledige onderzoek.

Er zijn ook tal van studies die aantonen dat sporten vóór het leren een positief effect heeft op het leerrendement.

Om goede studieresultaten te behalen helpt het als je goed kunt plannen, concentreren en je eigen gedrag kunt sturen. Dit noemen we ook wel executieve functies. Een meta-analyse van studies naar de effecten van fysieke inspanning op executieve functies van Verburgh en collega’s (2014) liet zien dat acute inspanning geassocieerd werd met verbeterd executief functioneren. Dit werd bekeken voor drie leeftijdsgroepen (6-12, 13-17 en 18-35 jaar) en voor alle drie de groepen gold dat het mensen beter lukte om zich te concentreren, te plannen of hun gedrag bij te sturen nadat ze fysiek actief waren geweest.

Dit verband werd overigens niet gevonden voor zogenaamde chronische activiteit (als over een tijd van een aantal weken/maanden werd gekeken naar het verband tussen fysieke activiteit en executief functioneren). Het lijkt erop dat we na fysieke inspanning extra goed in staat zijn om ons te concentreren en te plannen.

In een studie van Martin van Dijk (2015) werd gekeken naar chronische fysieke inspanning en schoolprestaties bij middelbare scholieren van 12-14 jaar. Uit dit onderzoek bleek dat er een soort optimum bestaat. Bij een bepaalde mate van fysieke inspanning werden de schoolprestaties positief beïnvloed door de inspanning, maar bij teveel fysieke activiteit werd de invloed juist negatief. Misschien dat teveel sporten ervoor zorgde dat er te weinig tijd voor school over bleef?

Het verband tussen bewegen en schoolprestaties is vrij complex, Maar lijkt het er wel op dat je er goed aan doet om voor het studeren nog even een uurtje te gaan sporten.

We herkennen het misschien nog van onszelf of zien het terug in onze lessen: gapende studenten, een vermoeide blik en niet vooruit te branden. Zijn ze naar een feestje geweest gisterenavond? Of hebben ze de hele nacht doorgehaald om te studeren?

Wie weet, maar tijdens de adolescentie vindt er ook een belangrijke verandering plaats in het bioritme. Enerzijds wordt het slaaphormoon melatonine op een later tijdstip afgegeven. Daardoor valt men pas later in slaap. Anderzijds heeft een adolescent behoefte aan gemiddeld 9 uur slaap. En dat combineert lastig: ’s avonds moeilijk in slaap vallen, maar wel op tijd in de les verwacht worden.

Bewegend leren

Lang werd gedacht dat we het moesten doen met het aantal hersencellen waarmee we worden geboren. Inmiddels is bekend dat het brein in staat is om nieuwe cellen aan te maken gedurende ons leven.

We zien dit onder andere terug in de hippocampus. De hippocampus (vanwege de vorm vernoemd naar het Griekse woord voor zeepaardje) is een hersenstructuur die een centrale rol speelt in het geheugen en daarmee bij leren.

Actieve lichaamsbeweging heeft een positieve invloed op de aanmaak van deze nieuwe hersencellen. Ook zorgt beweging voor een betere doorbloeding van het brein, waardoor de toevoer van zuurstof en voedingsstoffen wordt vergroot. Deze zijn nodig voor het aanleggen en verstevigen van verbindingen tussen hersencellen bij het verwerken en onthouden van informatie. Daarnaast beïnvloedt beweging de afgifte van stofjes (neurotrofines) die hersencellen beschermen en herstellen.

Beweging is dus nodig om je brein in een goede conditie te houden en heeft een positieve invloed op leren. Het is dus eigenlijk zonde dat gym of andere lichamelijke activiteiten geen onderdeel meer zijn van het curriculum in het hbo.

Breng daarom als docent beweging in in je lessen! Ondanks de beperkingen van de ruimte van het klaslokaal, zijn er allerlei activerende werkvormen denkbaar waarbij je studenten laat bewegen.

In Xplora zijn diverse boeken te lenen, met veel inspiratie voor energieke werkvormen. Bijvoorbeeld Beweging in je brein van M. Hampsink.

MOOC Puberbrein Leefstijl en leren

De ontwikkeling van onze hersenen is een zeer intensief proces en loopt door tot ongeveer ons 25^ste levensjaar. Het brein van de gemiddelde student is dus nog ‘under construction’. De ontwikkeling van de hersenen wordt beïnvloed door tal van omgevingsfactoren, zoals lichamelijke activiteit, voeding, de kwaliteit en de duur van slaap.

De Open Universiteit heeft een MOOC (Massive Open Online Course) ontwikkeld die ingaat op deze factoren en de invloed daarvan op leren: Puberbrein: Brein, leefstijl en leren.

Wat moet je de dag voor je tentamen doen behalve leren?

De Universiteit van Nederland heeft eind 2016 een reeks colleges gepresenteerd over ‘Leren leren’.



In een van de colleges Wat moet je de dag voor je tentamen doen behalve leren? staat Jérôme Gijselaers (OU) in de ochtend met je op en neemt hij pas afscheid voor het slapen gaan, waarbij hij precies vertelt wat je het beste kunt op de dag voor je tentamen.

Tip: ook de andere colleges in de reeks ‘Leren leren’ zijn interessant om te bekijken!

Uitgerust studeren

In 2016 zijn de resultaten van onderzoek (Nederlandse Vereniging voor Slaap- en Waak Onderzoek (NSWO), Universiteit Leiden en de Hersenstichting) naar Slaap en Studeren gepresenteerd.

Het onderzoek onder bijna 1400 studenten in het hoger onderwijs, wijst uit dat studenten met chronisch slaaptekort of slaapproblemen meer moeite hebben met concentreren tijdens het studeren. Zij halen lagere cijfers dan studenten die wel voldoende slapen.

Op zich klinkt dit logisch en het is ook al langer bekend. Maar uit het onderzoek blijkt dat bijna de helft van de studenten aan het Nederlands hoger onderwijs ’s morgens vaak moeite heeft met opstaan. Ruim een derde voelt zich doorgaans niet uitgeslapen bij studieactiviteiten. Een kwart heeft regelmatig geen zin om te studeren vanwege slaperigheid.

Waarom is slaap zo belangrijk voor het leren? Wat gebeurt er precies in ons brein?

In tegenstelling tot wat vaak gedacht wordt, rust ons brein niet tijdens onze slaap. Het maakt juist gebruik van het feit dat we ons niet bezig hoeven te houden met het produceren van gedrag of het verwerken van signalen van buitenaf.

Hierdoor hebben de hersenen 'tijd en ruimte' om zich op andere processen te richten, zoals het organiseren en verwerken van nieuwe ervaringen. Tijdens een van de fases van onze slaap, de diepe slaap, laat hersenonderzoek grote, langzame golven zien. Dit betekent dat er juist veel cellen tegelijkertijd in het brein actief zijn.

Wanneer we overdag iets leren worden er bepaalde netwerken in ons brein geactiveerd. Het lijkt alsof deze netwerken tijdens onze slaap gedeeltelijk opnieuw actief zijn; het patroon wordt gereactiveerd. Geheugensporen worden verstevigd. Dit zorgt ervoor dat we beter onthouden.

Slapend leren? Een beetje wel ja! Onderzoek heeft laten zien dat geleerde (motorische) vaardigheden na slapen kunnen verbeteren ten opzichte van voor het slapen. Qua feitelijke kennis worden de prestaties niet zozeer beter na slapen. Maar er wordt wel minder vergeten wanneer men kort na het leren slaapt, in plaats van dat daar veel tijd tussen zit.

Verder zorgt slaap ook voor het afvoeren van afvalstoffen uit je hersenen. Na een goede nachtrust kun je je op de dag beter concentreren. Studeren zal hierdoor gemakkelijker gaan dan na een korte of onrustige nacht.

Slaap is dus essentieel om goed te leren. Hoe minder en slechter je slaapt, hoe minder mogelijkheden er zijn om vaardigheden en kennis te verstevigen in ons brein.

Twee brein-tips:

1. Melatonine, een hormoon dat in ons brein wordt aangemaakt, zorgt ervoor dat we slaperig worden. De productie van melatonine wordt overdag onderdrukt onder invloed van blauw licht (zonlicht of kunstlicht).
   Neemt de hoeveelheid licht af, dan neemt de melatonineproductie toe. Hierdoor krijgen we het signaal om rustig aan te gaan doen en behoefte om te slapen.
   
   Gebruik je voordat je wil gaan slapen je telefoon of computer? Dan word je nog steeds blootgesteld aan blauw licht, waardoor de aanmaak van melatonine afremt. Dit verstoort je nachtrust.
   
   Het beste is natuurlijk om ruim voor het naar bed gaan geen schermen meer te gebruiken. Maar wil je toch nog op je computer of telefoon aan de slag, zet dan de nachtmodus aan; deze filtert het blauwe licht.
   Op internet kun je vinden hoe je voor jouw type toestel de nachtmodus activeert.
   
   
2. In de vorige nieuwsbrief hebben we diverse leerstrategieën besproken. Een van de wetenschappelijk bewezen studiestrategieën is spacing: studiemomenten spreiden in de tijd.
   
   Wanneer je de hele nacht doorhaalt om te blokken voor dat tentamen van morgenvroeg, ben je niet uitgerust om je toets te maken. Dit heeft effect op je concentratievermogen.
   
   Als je je tentamen toch hebt gehaald zul je mogelijk op de langere termijn veel van de stof weer vergeten. Erg effectief is het dus niet.
   
   Plan je studiemomenten dus in kleine blokjes en met kennis van bovenstaande: het liefst met perioden van slaap ertussen.

Welterusten!

Laat je hersenen niet zitten – Hoe lichaamsbeweging de hersenen jong houdt

De bevlogen hoogleraar neuropsychologie en bewegingswetenschappen Erik Scherder (onder andere bekend van De Wereld Draait Door) heeft de missie om ons bewust te maken van de positieve effecten van beweging op onze hersenen.

In zijn boek Laat je hersenen niet zitten beschrijft hij de effecten op ons brein van beweging enerzijds en van ‘stilzitten’ anderzijds. Lichaamsbeweging houdt onze hersenen in conditie.

Naar aanleiding van de publicatie is door Brandpunt uitgebreid aandacht besteed aan dit thema.

Coert Visser schreef een enthousiaste recensie over dit boek.

Avans studenten en medewerkers kunnen het boek in Xplora lenen.