Masterthesis. Bijdrage van Verwerkingssnelheid en Werkgeheugen aan. Leeftijdsgerelateerde Verschillen in Verbale en Performale

Transcriptie

1 Masterthesis Bijdrage van Verwerkingssnelheid en Werkgeheugen aan Leeftijdsgerelateerde Verschillen in Verbale en Performale Intelligentie Masterthesis Psychologie & Geestelijke Gezondheid Faculteit der Sociale Wetenschappen Eline Krak ANR: Thesisbegeleider: dr. O. van der Stelt Tweede beoordelaar: dr. E.E. Hartman Universiteit van Tilburg

2 Abstract De bijdrage van verwerkingssnelheid en werkgeheugen aan leeftijdsgerelateerde verschillen in verbale en performale intelligentie is onderzocht. Bij 19 kinderen uit groep 4 (M = 7.7, SD = 0.6) en 18 kinderen uit groep 8 (M = 11.6, SD = 0.8) werden de verwerkingssnelheid, het werkgeheugen, de verbale intelligentie (VIQ) en de performale intelligentie (PIQ) onderzocht. Oudere kinderen scoorden significant hoger dan jonge kinderen op de maten voor verwerkingssnelheid, werkgeheugen, verbale intelligentie en performale intelligentie. Tussen deze maten werden ook significante correlaties gevonden. 75.0% van de leeftijdsgerelateerde verschillen in VIQ en 91.8% van de leeftijdsgerelateerde verschillen in PIQ kunnen worden toegeschreven aan leeftijdsgerelateerde verschillen in de maten van verwerkingssnelheid en werkgeheugen. Beiden leveren zowel een afhankelijke als onafhankelijke bijdrage aan de leeftijdsgerelateerde verschillen in VIQ en PIQ. Deze resultaten ondersteunen de hypothese dat leeftijdsgerelateerde verbeteringen van verwerkingssnelheid en werkgeheugen van meer belang zijn voor de ontwikkeling van de performale intelligentie dan voor de ontwikkeling van de verbale intelligentie. Keywords: cognitieve ontwikkeling, intelligentie, leeftijd, verwerkingssnelheid, werkgeheugen 2

3 Inleiding Intelligentie, ook wel het verstandelijke vermogen genoemd, is de individuele variatie in mentale competentie (Sternberg & Pretz, 2005). De algemene intelligentie wordt gemeten door middel van intelligentietesten. Veel van deze intelligentietesten maken onderscheid tussen twee aspecten van intelligentie, namelijk de verbale en performale intelligentie. Verbale intelligentie heeft betrekking op het vermogen om taal te begrijpen. Performale intelligentie, ook wel praktisch-handelende intelligentie genoemd, meet hoe je praktisch omgaat met kennis (Wechsler, 2005a). Onderzoek naar intelligentie is van belang, omdat aangetoond is dat intelligentie een voorspellende waarde heeft op het opleidings- en beroepsniveau. Kinderen met een hoge intelligentie hebben een grotere kans op school- en beroepssucces (Fergusson, Horwood & Ridder, 2005). Het huidige onderzoek tracht inzicht te krijgen in de determinanten van verbale en performale intelligentie. Al vanaf de ontwikkeling van de eerste intelligentietesten is bekend dat de ruwe scores op intelligentietesten toenemen naarmate kinderen ouder worden (Fry & Hale, 2000). Fry en Hale (1996) namen bij kinderen in de leeftijd van 7 tot 19 jaar de Raven s Progressive Matrices af om de intelligentie te bepalen. De correlatie tussen leeftijd en de Raven s Progressive matrices was r =.633, waaruit opgemaakt werd dat naarmate de leeftijd toeneemt, de prestatie op de Raven s Progressive Matrices ook toeneemt. In onderzoek van Raven en collega s (1983) werden overeenkomstige resultaten gevonden. Hieruit kan opgemaakt worden dat naarmate kinderen ouder worden de scores op intelligentietesten toenemen. De intelligentie neemt het snelst toe in de kindertijd en verloopt minder snel in de late adolescentie (Fry & Hale, 1996). Naast leeftijd zijn er andere factoren van invloed op de intelligentie. Intelligentie kan namelijk worden onderverdeeld in een beperkt aantal basale cognitieve determinanten, die van invloed zijn op de intelligentiescores (Fry & Hale, 1996). Eén van deze determinanten is 3

4 verwerkingssnelheid. Verwerkingssnelheid is de snelheid waarmee kinderen en volwassenen fundamentele cognitieve processen kunnen uitvoeren (Kail & Ferrer, 2007). Verwerkingssnelheid wordt vaak gemeten met simpele reactietijdtaken. Door middel van een simpele taak kan de snelheid waarmee informatie verwerkt wordt, gemeten worden en wordt tegelijkertijd de contributie van hogere cognitieve functies geminimaliseerd (Fry & Hale, 2000). In verschillende onderzoeken is onderzocht of er een verschil was in de verwerkingssnelheid tussen leeftijdsgroepen (Kail, 1985, 1991; Kail & Ferrer, 2007). Uit deze onderzoeken kwam naar voren dat de verwerkingssnelheid kan verschillen per leeftijdsgroep, namelijk oudere kinderen hebben een significant snellere verwerkingssnelheid dan jonge kinderen. Zo bleek dat kinderen van 14 en 19 jaar oud een significant snellere verwerkingssnelheid hadden dan kinderen van 11 jaar oud (Kail, 1985). Ook werd geconstateerd dat de reactietijden van kinderen in de leeftijden van 8, 10, 12 en 19 jaar oud, steeds korter werden bij toename in leeftijd (Kail & Ferrer, 2007). Geconcludeerd kan worden dat de verwerkingssnelheid toeneemt in de kindertijd en adolescentie. Daarnaast concludeerde Kail (1991) dat de verwerkingssnelheid sneller toeneemt tijdens de kinderjaren dan tijdens de adolescentie. De verwerkingssnelheid neemt het snelst toe tijdens de vroege en midden kindertijd. In de late kindertijd en vroege adolescentie neemt de verwerkingssnelheid nog steeds toe, maar niet meer zo snel als daarvoor. Kinderen in de leeftijd van 6 tot 11 jaar oud zijn dus interessant voor onderzoek, omdat de verwerkingssnelheid tijdens die periode het snelst toeneemt. Een andere determinant van intelligentie is het werkgeheugen. Het werkgeheugen is een snel toegankelijke opslagplaats waar relatief kleine hoeveelheden informatie tijdelijk opgeslagen kunnen worden, die van belang zijn bij onmiddellijke geheugen taken (Cowan, 2005). Het werkgeheugen wordt bijvoorbeeld gebruikt, wanneer we een telefoonnummer in het telefoonboek opzoeken en het onthouden totdat we het gedraaid hebben. Het 4

5 kortetermijngeheugen is ook een tijdelijke opslagplaats voor informatie waar we ons op elk moment bewust van zijn (Brysbaert, 2006). Het werkgeheugen en het kortetermijngeheugen zijn dus deels overlappende constructen. In het model van Baddeley en Hitch (2003) wordt werkgeheugen onderverdeeld in drie componenten, namelijk de fonologische lus, het visuospatiële kladblok en de central executive. In de fonologische lus wordt verbaal gecodeerde informatie opgeslagen, zoals klanken en gesproken woorden. Het visuospatiële kladblok heeft dezelfde functie als de fonologische lus, alleen dan op non-verbaal gebied. Het visuospatiële kladblok slaat bijvoorbeeld objecten in de ruimte en gezichten op. De central executive is de belangrijkste component van het werkgeheugen, maar ook de minst begrepen component. De central executive houdt toezicht over de andere twee componenten, namelijk de fonologische lus en het visuospatiële kladblok. Daarnaast heeft deze component een activerende werking in deze twee systemen (Baddeley, 2003). Verschillende onderzoeken hebben getracht het verband tussen werkgeheugen en intelligentie te onderzoeken (Ackerman et al., 2005; Engle et al., 1999; Fry & Hale, 1996). In onderzoek van Engle en collega s (1999) werd een correlatie van r =.49 gevonden tussen de werkgeheugentaken en de intelligentietaken. Ackerman en collega s (2005) vonden een correlatie van r =.48 tussen werkgeheugentaken en IQ-scores. Uit bovenstaande onderzoeken kan geconcludeerd worden dat werkgeheugen een verband heeft met intelligentie. Fry en Hale (1996) vonden middels padanalyse dat een mogelijk causaal verband bestaat tussen de werkgeheugentaken (met betrekking tot getallen en ruimtelijke locatie) op de scores van de proefpersonen op de Raven s Progressive Matrices. Daarnaast kwam in dit onderzoek naar voren dat de toename in werkgeheugen samenhangt met veranderingen in de verwerkingssnelheid. Concluderend kan gezegd worden dat verwerkingssnelheid een rol speelt in het verband tussen werkgeheugen en intelligentie. Fry en Hale (1996) vonden tevens 5

6 een correlatie van r =.651 tussen leeftijd en de werkgeheugentaken. Hieruit kan geconcludeerd worden dat het werkgeheugen toeneemt naarmate kinderen ouder worden. Samenvattend is dus duidelijk geworden dat verwerkingssnelheid en werkgeheugen beiden belangrijke cognitieve determinanten van intelligentie zijn. Naast bovenstaande verbanden vonden Fry en Hale (1996) ook een correlatie van r = tussen verwerkingssnelheidtaken en werkgeheugentaken. Dit houdt in dat wanneer de score op een werkgeheugentaak toeneemt, de verwerkingssnelheid op een reactietijdtaak afneemt. Vastgesteld kan worden dat verwerkingssnelheid en werkgeheugen niet enkel een verband hebben met intelligentie, maar dat deze determinanten ook deels onderling samenhangen. Uit bovenstaande onderzoeken blijkt dus dat zowel verwerkingssnelheid als werkgeheugen belangrijke cognitieve determinanten zijn van leeftijdsgerelateerde verschillen in intelligentie. In figuur 1 en 2 worden deze veronderstelde relaties tussen leeftijd, verwerkingssnelheid, werkgeheugen en intelligentie aangegeven (zie ook Fry & Hale, 1996). Naast deze relaties wordt in de figuren nog een ander onderscheid gemaakt. In voorgaande onderzoeken, volgens mijn kennis, is nooit eerder een onderverdeling gemaakt in intelligentie. Het unieke aan het huidige onderzoek is, dat er onderscheid wordt gemaakt tussen de verbale en performale intelligentie. Het onderzoek zal plaatsvinden bij kinderen van 7/8 jaar oud en kinderen van 11/12 jaar oud, omdat hier de grootste ontwikkelingsveranderingen optreden (Fry & Hale, 1996). In mijn onderzoek wordt dus niet enkel gekeken naar de bijdrage van verwerkingssnelheid en werkgeheugen aan leeftijdsgerelateerde verschillen in algemene intelligentie, maar ook naar de invloed van deze determinanten op de verbale dan wel de performale intelligentie. De onderzoeksvraag in dit onderzoek luidt dan ook: In hoeverre kunnen de leeftijdsgerelateerde groepsverschillen in verbale en performale intelligentie worden toegeschreven aan groepsverschillen in verwerkingssnelheid alleen, aan groepsverschillen in werkgeheugen alleen en aan groepsverschillen in verwerkingssnelheid en 6

7 werkgeheugen tezamen?. Gegeven de onduidelijkheid van de rol van werkgeheugen en verwerkingssnelheid op de verbale en performale intelligentie, is het moeilijk te voorspellen wat de invloed van beide determinanten op de verbale en performale intelligentie zal zijn. Dit onderzoek is erop gericht om beter theoretisch inzicht te krijgen in de bijdrage van verwerkingssnelheid en werkgeheugen aan leeftijdsgerelateerde verschillen in verbale en performale intelligentie. De resultaten kunnen mogelijk een bijdrage leveren aan de verbetering van de intellectuele capaciteiten bij kinderen met bijvoorbeeld het syndroom van down of bij kinderen met autisme. Deze kinderen hebben vaak beperkte intellectuele capaciteiten (Brysbaert, 2006). Mogelijk kunnen de intellectuele capaciteiten bij deze kinderen toenemen door de fundamentele cognitieve basis aan te pakken. Verwerkingssnelheid Leeftijd Verbale intelligentie Werkgeheugen Figuur 1. Relaties tussen leeftijd, verwerkingssnelheid, werkgeheugen en verbale intelligentie (aangepast van Fry & Hale, 1996) 7

8 Verwerkingssnelheid Leeftijd Performale intelligentie Werkgeheugen Figuur 2. Relaties tussen leeftijd, verwerkingssnelheid, werkgeheugen en performale intelligentie (aangepast van Fry & Hale, 1996) 8

9 Methode Onderzoeksdeelnemers Aan het onderzoek hebben 37 basisschoolkinderen deelgenomen. De leerlingen kwamen uit de groepen 4 en 8 van normale basisscholen te Etten-Leur. De kinderen in groep 4 zaten in de leeftijdscategorie: 7-9 jaar (n = 19, M = 7.7, SD = 0.6). Deze groep bestond uit 14 meisjes en 5 jongens. De kinderen in groep 8 zaten in de leeftijdscategorie: jaar (n = 18, M = 11.6, SD = 0.8). Deze groep bestond uit 7 meisjes en 11 jongens. De deelnemers kregen geen vergoeding voor hun deelname. Alle ouders van de basisschoolkinderen gaven schriftelijk toestemming voor onderzoeksdeelname van hun kinderen. Procedure Verwerkingssnelheid De gebruikte verwerkingssnelheidtaak is Symbool Substitutie. Bij deze subtest van de WISC-III-NL zijn paren gevormd tussen cijfers en hiërogliefachtige tekens welke bovenaan de bladzijde staan. De tekens zijn echter weggelaten bij de rest van de cijfers op de bladzijde. Gevraagd wordt aan het kind om regel voor regel de missende hiërogliefachtige tekens in de lege vakjes onder de cijfers in te vullen. Deze taak heeft een tijdslimiet van twee minuten. De kinderen kunnen tussen de 0 en 119 punten behalen (Wechsler, 2005b). Voor de analyse werd gebruik gemaakt van de ruwe score op deze test. Werkgeheugen Span-testen, waaronder de DS, kunnen gebruikt worden om betrouwbaar de omvang van het werkgeheugen te bepalen (Conway et al., 2005). DS is een subtest van de WISC-III- NL en bestaat uit cijferreeksen die hardop worden voorgelezen. Gevraagd wordt aan de kinderen om de cijferreeksen te onthouden en in dezelfde (Digit Forwards, DF), dan wel 9

10 omgekeerde volgorde (Digit Backwards, DB) hardop te herhalen. De test is oplopend in moeilijkheid. Begonnen wordt met twee cijfers, waaraan telkens een cijfer wordt toegevoegd. In serie één wordt begonnen met DF. Deze serie wordt afgebroken na twee opeenvolgende foute reproducties of na 12 juiste antwoorden. In serie twee komt DB aan bod. Bij deze serie geldt dezelfde afbreekregel. Voor de analyse werd gebruik gemaakt van drie ruwe scores, namelijk DF (voorwaarts reproduceren met een maximale score van 16), DB (achterwaarts reproduceren met een maximale score van 14) en Dtot (Dtot = DF + DB, maximale score 30) (Hale et al., 2002). Intelligentie De WISC-III-NL bestaat uit 13 subtesten, waarvan zes subtests verbale intelligentie (VIQ) meten en zeven subtests performale intelligentie (PIQ). Daarnaast kan een totale intelligentiescore berekend worden (TIQ). Om de verbale en performale intelligentie van de kinderen in dit onderzoek te bepalen, worden drie verbale en drie performale subtests afgenomen. Om een keuze in de subtests te maken, is gekeken naar de intercorrelaties tussen de subtests en de schaalscores (VIQ en PIQ). De drie verbale en drie performale subtests met de hoogste intercorrelaties zijn gebruikt in dit onderzoek. De drie subtests die het hoogst correleren met het VIQ zijn: Informatie (IN), Overeenkomsten (OV) en Woordkennis (WO) met de intercorrelaties r =.82, r =.81 en r =.86. De drie subtests die het hoogst correleren met het PIQ zijn: Plaatjes Ordenen (PO), Blokpatronen (BP) en Figuur Leggen (FL) met de intercorrelaties r =.69, r =.77 en r =.73 (Wechsler, 2005b). De volgende verbale subtests zijn afgenomen: Informatie (IN), Overeenkomsten (OV) en Woordkennis (WO). In de subtest Informatie worden vragen mondeling aangeboden, waarmee de kennis van het kind over gebeurtenissen, dingen, plaatsen en mensen wordt nagegaan. Alle kinderen beginnen bij vraag één. Na vier opeenvolgende foute antwoorden 10

11 wordt afgebroken. De scores kunnen uiteenlopen van 0 tot 31 punten. Bij de subtest Overeenkomsten wordt aan de kinderen gevraagd een overeenkomst te geven tussen mondeling aangeboden woordparen die alledaagse dingen of begrippen weergeven. Alle leeftijden beginnen met vraag één en na vier opeenvolgende foute antwoorden wordt afgebroken. Bij deze subtest kunnen maximaal 36 punten behaald worden. Bij Woordkennis worden woorden mondeling aangeboden die door het kind omschreven moeten worden. De leeftijd bepaalt met welke vraag wordt gestart. Wanneer een kind van 9 jaar en ouder op elk van de eerste twee opgaven niet de volledige score behaalt, moeten de voorafgaande vragen in omgekeerde volgorde aangeboden worden tot twee vragen met opeenvolgende nummers goed beantwoord zijn. Na vier opeenvolgende foute antwoorden moet afgebroken worden. De maximaal te halen score op dit onderdeel is 70 (Wechsler, 2005b). De drie afgenomen performale subtests zijn: Plaatjes Ordenen (PO), Blokpatronen (BP)en Figuur Leggen (FL). Bij het onderdeel Plaatjes Ordenen worden gekleurde plaatjes in willekeurige volgorde aangeboden. Het kind moet de plaatjes in de goede volgorde leggen, zodat een logisch verhaal ontstaat. Kinderen tot negen jaar beginnen bij opgave één, kinderen van negen jaar en ouder bij opgave drie. Wanneer een kind ouder dan negen jaar minder dan twee punten behaalt op de eerst aangeboden opgave, dan moeten eerst opgave één en twee worden afgenomen. Afgebroken wordt na drie opeenvolgende foute antwoorden. De kinderen kunnen op dit onderdeel tussen de 0 en 64 punten behalen. Bij de subtest Blokpatronen moeten tweedimensionale patronen nagebouwd worden met tweekleurige blokjes. Kinderen vanaf 8 jaar beginnen niet bij opgave één zoals jongere kinderen, maar bij opgave drie. Wanneer een kind van acht jaar of ouder opgave drie niet in één keer correct kan nabouwen, dan dienen opgave één en twee ook afgenomen te worden. Na twee opeenvolgende foute antwoorden wordt afgebroken. De totaal te behalen score is 69 punten. Bij het onderdeel Figuur Leggen moeten legpuzzels gemaakt worden. Alle kinderen beginnen met een 11

12 voorbeeld en maken daarna nog vijf puzzels. Wanneer de puzzel niet binnen de tijdslimiet wordt gemaakt, wordt geen score toegekend. De scores op deze subtest kunnen uiteenlopen van 0 tot en met 44 punten (Wechsler, 2005b). Voor de analyse zijn de ruwe scores op de subtesten gebruikt. Statistische Analyse De statistische analyses werden uitgevoerd met behulp van SPSS Er werd gebruik gemaakt van de ruwe scores op de gebruikte subtests van de WISC-III-NL, op de Digit Span en op Symbool Substitutie. Drie soorten analyses werden uitgevoerd; t-tests, correlatieanalyse en multiple regressie. De gehanteerde alfa bij de statistische toetsen was p =.05. Onafhankelijke-samples t-tests werden gebruikt om verschillen in VIQ of PIQ en DSscores tussen beide leeftijdsgroepen (jonge kinderen vs. oudere kinderen) te analyseren. Afhankelijk of de groepsvarianties significant van elkaar verschilden, werd de onafhankelijke t-test voor equal variances of nonequal variances gebruikt. Daarnaast is een correlatieanalyse uitgevoerd, waarbij leeftijd als dichotome variabele (leeftijdsgroep: jonge kinderen vs. oudere kinderen) werd gebruikt. Deze analyses zijn uitgevoerd om de sterkte en richting van de lineaire relaties tussen VIQ, DS en SS dan wel de relaties tussen PIQ, DS en SS te bepalen. Tenslotte is een multiple (hiërarchische) regressieanalyse gebruikt om te bepalen in hoeverre de groepsgerelateerde verschillen in verbale en performale intelligentie kunnen worden toegeschreven aan groepsverschillen in verwerkingssnelheid alleen, aan groepsverschillen in werkgeheugen alleen en aan groepsverschillen in verwerkingssnelheid en werkgeheugen tezamen. 12

13 Resultaten De verkregen data van de verwerkingssnelheid, het werkgeheugen en de verbale en performale intelligentie voor jonge en oudere kinderen staan weergegeven in tabel 1. Tabel1. Testscores als functie van leeftijd. Test Jong (n = 19) Ouder (n = 18) SS (ruwe score) 37 ± 8 (32) 55 ± 10 (35) DF (ruwe score) 8 ± 2 (8) 8 ± 2 (5) DB (ruwe score) 4 ± 2 (5) 5 ± 1 (4) Dtot (ruwe score) 12 ± 3 (10) 14 ± 2 (8) IN (ruwe score) 12 ± 2 (10) 20 ± 3 (10) OV (ruwe score) 12 ± 2 (9) 17 ± 2 (9) WO (ruwe score) 26 ± 4 (14) 37 ± 6 (23) PO (ruwe score) 20 ± 5 (19) 35 ± 9 (34) BP (ruwe score) 33 ± 11 (29) 51 ± 8 (28) FL (ruwe score) 23 ± 7 (27) 31 ± 4 (14) VIQ (ruwe score) 50 ± 7 (28) 75 ± 8 (29) PIQ (ruwe score) 75 ± 17 (61) 118 ± 19 (70) Noot: Data representeren: gemiddelde ± standaarddeviatie (range). Jong = kinderen van 7-9 jaar; Ouder = kinderen van jaar; SS = symbool substitutie; DF = digit span forwards; DB = digit span backwards; Dtot = digit span totale score; IN = informatie; OV = overeenkomsten; WO = woordkennis; VIQ = verbale intelligentiequotiënt; PO = plaatjes ordenen; BP = blokpatronen; FL = figuur leggen; PIQ = performale intelligentiequotiënt. t-tests Onafhankelijke t-tests toonden aan dat oudere kinderen significant hoger scoorden dan jonge kinderen op de SS (t (35) = p <.01), DB (t (35) = p <.01), IN (t (35) = p <.01), OV (t (35) = p <.01), WO (t (35) = p <.01), PO (t (35) = p <.01), BP (t (35) = p <.01), FL (t (35) = 13

14 p <.01), VIQ (t (35) = p <.01) en PIQ (t (35) = p <.01). Geen significante verschillen werden gevonden op DF en Dtot. Correlatie-analyse Vervolgens werd een correlatie-analyse uitgevoerd. In Tabel 2. worden de correlaties tussen leeftijdsgroep, SS, DF, DB, Dtot, IN, OV, WO, PO, BP, FL, VIQ en PIQ weergegeven. Significante correlaties zijn gevonden tussen SS en IN (r =.743), OV (r =.712), WO (r =.632), PO (r =.780), BP (r =.713), FL (r =.580), VIQ (r =.737) en PIQ (r =.790). Dit houdt in dat een toename in snelheid op SS gepaard gaat met hogere scores op IN, OV, WO, PO, BP, FL, VIQ en PIQ. Wat betreft de werkgeheugentaak (DS) werd gevonden dat DF significant correleerde met Dtot (r =.854), DB significant correleerde met Dtot (r =.820), IN (r =.456), BP (r =.493), FL (r =.505) en PIQ (r =.493) en Dtot significant correleerde met BP (r =.358) en FL (r =.450). Hieruit kan opgemaakt worden dat een toename op DF en DB samenging met een toename op Dtot. Daarnaast ging een toename op DB gepaard met een toename op IN, BP, FL en PIQ en een toename op Dtot met BP en FL. Ook werd een significante correlatie gevonden tussen VIQ en PIQ (r =.789), wat betekent dat personen die hoog scoorden op VIQ ook vaak hoog scoorden op PIQ. Tenslotte correleerden alle zes de subtesten (IN, OV, WO, PO, BP, FL) om het VIQ en PIQ te bepalen significant met elkaar, waarbij de correlaties uiteenliepen van r =.508 tot r =

15 Tabel 2. Correlaties tussen leeftijdsgroep, SS, DF, DB, Dtot, IN, OV, WO, PO, BP, FL, VIQ en PIQ. Leeftijdsgroep SS DF DB Dtot IN OV WO PO BP FL VIQ PIQ Leeftijdsgroep SS.735** DF DB.443** * Dtot **.820** IN.833**.743** ** OV.767**.712** * ** WO.771**.632** **.775** PO.739**.780** * **.664**.662** BP.714**.713** **.358**.705**.737**.669**.693** FL.601**.580** **.450**.580**.518**.508**.587**.765** VIQ.851**.737** * **.878**.957**.737**.749**.574** - - PIQ.780**.790** **.360*.766**.741**.705**.866**.941**.847**.789** - Noot: Data representeren: r. SS = symbool substitutie; DF = digit span forwards; DB = digit span backwards; Dtot = digit span totale score; IN = informatie; OV = overeenkomsten; WO = woordkennis; VIQ = verbale intelligentiequotiënt; PO = plaatjes ordenen; BP = blokpatronen; FL = figuur leggen; PIQ = performale intelligentiequotiënt. ** p < 0.01 (2-zijdig), * p < 0.05 (2-zijdig). 15

16 Multiple hiërarchische regressie Om antwoord te geven op de vraag in hoeverre verwerkingssnelheid en werkgeheugen een unieke of gezamenlijke bijdrage leveren aan het verklaren van leeftijdsgerelateerde groepsverschillen in verbale en performale intelligentie, werd een multipele regressie uitgevoerd. In tabel 3. is een samenvatting te zien van de resultaten die zijn verkregen door de regressie op het VIQ en PIQ. In het eerste model werd leeftijdsgroep alleen in de analyses meegenomen. Hieruit bleek dat leeftijdsgroep alleen 72.4% van de verschillen in de scores op VIQ en 60.8% van de scores op PIQ kon verklaren. In het tweede model is in het eerste blok Symbool Substitutie meegenomen en in het tweede blok leeftijdsgroep. Symbool Substitutie alleen verklaarde 54.2% van de scores op VIQ en 62.4% van de scores op PIQ. Leeftijdsgroep voegde hier bij VIQ 20.9% en bij PIQ 8.7% aan toe. De gedeelde variantie binnen het model was voor VIQ 71.1% en voor PIQ 85.7%. Dit houdt in dat SS 71.1% van de leeftijdsgerelateerde verschillen in VIQ verklaarde en 85.7% van de leeftijdsgerelateerde verschillen in PIQ. In het derde model is in het eerste blok Digit Span Backwards meegenomen en wederom in het tweede blok leeftijdsgroep. Voor de scores op VIQ bleek dat Digit Span Backwards alleen 15.6% van de variantie verklaarde. Leeftijdsgroep voegde hier 56.9% aan toe. Voor het PIQ gold dat Digit Span Backwards 24.3% van de variantie verklaarde. Hier voegde leeftijdsgroep 39.3% aan toe. De gedeelde variantie binnen het model was voor VIQ 21.4% en voor PIQ 35.4%. Dit betekent dat 21.4% van de leeftijdsgerelateerde verschillen in VIQ verklaard werd door DB. DB verklaarde 35.4% van de leeftijdsgerelateerde verschillen in PIQ. Tenslotte werden in het vierde model de variabelen Symbool Substitutie en Digit Span Backwards samen in het eerste blok opgenomen en leeftijdsgroep in het tweede blok. Het 16

17 eerste blok verklaarde 57.1% op de scores van VIQ en 68.8% op de scores van PIQ. Leeftijdsgroep voegde 18.1% toe op de scores van VIQ en 5.0% op de scores van PIQ. De gedeelde variantie binnen het vierde model was 75.0% voor VIQ en 91.8% voor PIQ. Dit betekent dat DS en SS samen 75.0% van de leeftijdsgerelateerde verschillen in VIQ verklaarde. Daarnaast verklaarde DS en SS samen 91.8% van de leeftijdsgerelateerde verschillen in PIQ. Geconcludeerd kan worden dat Symbool Substitutie alleen 71.1% verklaarde van de leeftijdsgerelateerde verschillen in VIQ en 85.7% van de leeftijdsgerelateerde verschillen in PIQ. Digit Span Backwards verklaarde alleen 21.4% van de leeftijdsgerelateerde verschillen in VIQ en 35.4% van de leeftijdsgerelateerde verschillen in PIQ. Wanneer beide variabelen werden opgenomen in het model, verklaarden zij 75.0% van de leeftijdsgerelateerde verschillen in VIQ en 91.8% van de leeftijdsgerelateerde verschillen in PIQ. Tabel 3. Samenvatting van de hiërarchische regressie analyse voor leeftijdsgroep (jong en ouder) voor het verklaren van de score op VIQ en PIQ voor en na controle van leeftijdsgerelateerde verschillen in SS en DB. Model R² R² F % gedeelde variantie VIQ PIQ VIQ PIQ VIQ PIQ VIQ PIQ 1.Leeftijdsgroep ***.608*** 92.0*** 54.4*** 2. SS. Leeftijdsgroep 3. DB. Leeftijdsgroep ***.087** ***.393*** 41.5*** 28.5*** 6.5* 70.3*** 58.0*** 10.2** 11.2** 36.6***

18 Model R² R² F % gedeelde variantie 4. SS DB *** 37.5*** Leeftijdsgroep ***.050* 24.1*** 6.4* Noot: Data representeren: R², R², F en % gedeelde variantie. Het percentage gedeelde variantie is berekend door: [(R² van leeftijd alleen verschil in R² na controle)/ (R² van leeftijd alleen) x 100%. SS = symbool substitutie; DB = digit span backwards; VIQ = verbale intelligentiequotiënt (IN, OV WO); PIQ = performale intelligentiequotiënt (PO, BP, FL). *** p <.001, ** p <.01 en * p <

19 Discussie Deze studie beoogde te achterhalen in hoeverre leeftijdsgerelateerde groepsverschillen in verbale en performale intelligentie kunnen worden toegeschreven aan groepsverschillen in verwerkingssnelheid alleen, aan groepsverschillen in werkgeheugen alleen en aan groepsverschillen in verwerkingssnelheid en werkgeheugen tezamen. De resultaten toonden aan dat oudere kinderen (10-13 jaar) significant hoger scoorden dan jonge kinderen (7-9 jaar) op de SS, DB, IN, OV, WO, PO, BP, FL, VIQ en PIQ. Deze bevindingen zijn in overeenstemming met eerder onderzoek, waarin werd geconcludeerd dat ruwe scores op intelligentietesten (Fry & Hale, 1996, 2000; Raven et al., 1983), verwerkingssnelheidtaken (Kail, 1985, 1991; Kail & Ferrer, 2007) en werkgeheugentaken (Fry & Hale, 1996) toenemen naarmate kinderen ouder worden. Verder werden significante correlaties gevonden tussen de maten van werkgeheugen, verwerkingssnelheid, verbale en performale intelligentie. In eerdere onderzoeken werden significante correlaties gevonden tussen werkgeheugen, verwerkingssnelheid en intelligentie (Ackermann et al., 2005; Engle et al., 1999; Fry & Hale, 1996). De huidige bevinding dat het werkgeheugen en de verwerkingssnelheid van belang zijn voor zowel verbale intelligentie als performale intelligentie is een nieuw resultaat en dient daarom gerepliceerd te worden. Multiple regressie werd gebruikt om onderlinge relaties tussen verwerkingssnelheid, werkgeheugen, verbale en performale intelligentie nader te onderzoeken. De resultaten toonden aan dat 75.0% van de leeftijdsgerelateerde verschillen in VIQ toegeschreven kon worden aan leeftijdsgerelateerde verschillen in SS en DB. Daarnaast werd aangetoond dat 91.8% van de leeftijdsgerelateerde verschillen in PIQ toegeschreven kon worden aan leeftijdsgerelateerde verschillen in SS en DB. Hieruit kan opgemaakt worden dat SS en DB beiden zowel een afhankelijke, gezamenlijke als onafhankelijke, unieke bijdrage leveren aan de leeftijdsgerelateerde verschillen in VIQ en PIQ. Bovendien ondersteunen deze resultaten 19

20 de hypothese dat leeftijdsgerelateerde verbeteringen van verwerkingssnelheid en het werkgeheugen van meer belang zijn voor de ontwikkeling van de performale intelligentie dan voor de ontwikkeling van de verbale intelligentie. Een mogelijke verklaring voor de bevinding dat de performale intelligentie beter werd voorspeld dan de verbale intelligentie is dat er wellicht nog een andere factor aanwezig is, die met name de verbale intelligentie voorspelt. Uit huidig onderzoek blijkt namelijk dat verwerkingssnelheid en werkgeheugen meer een beroep doen op het praktisch omgaan met kennis dan op het vermogen om taal te leren. Goldberg en collega s (1977) concludeerden dat het langetermijngeheugen voornamelijk samenhangt met de verbale vaardigheden. Dit wekt de suggestie dat het langetermijngeheugen eventueel een essentiële cognitieve determinant van de verbale intelligentie is, maar niet essentieel voor de performale intelligentie. Vervolgonderzoek waarin het langetermijngeheugen als cognitieve factor wordt toegevoegd om de leeftijdsgerelateerde verschillen in verbale en performale intelligentie te voorspellen, is daarom raadzaam. In de huidige studie verklaar ik met mijn model 75.0% van de leeftijdsgerelateerde verschillen in VIQ, maar de overige 25.0% werd niet verklaard. Dit doet vermoeden dat er mogelijk nog een andere factor is die een cruciale rol speelt, maar dat ik die factor niet heb opgenomen in mijn onderzoek. Williams en collega s (2008) suggereren dat het zogenoemde associatieve leervermogen deze cruciale cognitieve factor zou kunnen zijn. Deze factor komt wellicht overeen met het eerder genoemde langetermijngeheugen. Williams en Pearlberg (2006) ontwikkelde een verbale leertaak, welke significant correleerde met de intelligentiescores. Hieruit concludeerden zij dat niet enkel verwerkingssnelheid en werkgeheugen fundamentele cognitieve determinanten van de intelligentie zijn, maar dat het leervermogen hier als derde determinant aan toegevoegd moet worden. Aangezien ik aanzienlijk meer leeftijdsgerelateerde variantie in de performale intelligentie dan in de verbale 20

21 intelligentie kon verklaren, speelt deze factor wellicht een grotere rol binnen de verbale intelligentie dan binnen de performale intelligentie. Vervolgonderzoek is gewenst, waarin niet enkel verwerkingssnelheid en werkgeheugen, maar waarin ook het leervermogen als extra factor wordt meegenomen om leeftijdgerelateerde verschillen in verbale en performale intelligentie te onderzoeken. De observatie dat verwerkingssnelheid een opmerkelijk hogere bijdrage leverde dan werkgeheugen aan de leeftijdsgerelateerde verschillen in VIQ (71.1% vs. 21.4%) en PIQ (85.7% vs. 35.4%), sluit aan bij de bevindingen van Fry en Hale (1996). Deze onderzoekers concludeerden dat verwerkingsnelheid een groter aandeel heeft in intelligentie dan werkgeheugen (91% vs. 41%). Fry en Hale (2000) geven een mogelijke verklaring voor deze resultaten. Zij suggereren namelijk dat verwerkingssnelheid zowel een direct effect als een indirect effect via werkgeheugen op intelligentie heeft, terwijl werkgeheugen slechts een enkel direct effect heeft. Een toename in verwerkingssnelheid gaat namelijk gepaard met een snellere articulatie wat van invloed is bij cijfer- en letterspan bij kinderen en volwassen (Fry & Hale, 1996). De toename van de scores op de span-taken is niet het gevolg van een toename in het werkgeheugen zelf, maar het gevolg van een snellere verwerkingssnelheid. Het effect van de leeftijdsgerelateerde toename van werkgeheugen op intelligentie, is dus waarschijnlijk deels toe te schrijven aan het indirecte effect van de leeftijdsgerelateerde toename in verwerkingssnelheid via het werkgeheugen (Fry & Hale, 2000). Het huidige onderzoek heeft een aantal beperkingen. Eén van de kanttekeningen bij dit onderzoek is dat er niet een volledige intelligentietest is gebruikt als maat voor de verbale en performale intelligentie. Gegeven de goede correlaties van de subtests met VIQ en PIQ, was een afname van een volledige intelligentietest niet noodzakelijk en praktisch moeilijk uit te voeren. Daarnaast werden geen significante verschillen gevonden tussen de leeftijdsgroepen op DF en Dtot. DF en Dtot zijn wellicht minder goede maten om het werkgeheugen te 21

22 bepalen, wat tevens in de literatuur wordt gesuggereerd (Gathercole et al., 2004). Daarentegen werden wel significante verschillen gevonden op DB, welke wel gezien wordt als betere maat van het werkgeheugen (Gathercole et al., 2004). Gegeven het feit dat de onderzochte kinderen op een normale basisschool zaten en allen uit dezelfde regio kwamen, is het onduidelijk of de resultaten gegeneraliseerd kunnen worden naar klinische populaties en kinderen uit andere regio s. Tenslotte is het in vervolgonderzoek, zoals eerder al genoemd, met name van belang te analyseren waarom PIQ beter te voorspellen is dan VIQ middels werkgeheugen en verwerkingssnelheid. Samenvattend is gebleken dat leeftijdsgerelateerde verbeteringen van de verwerkingssnelheid en het werkgeheugen waarschijnlijk van meer belang zijn voor de ontwikkeling van de performale intelligentie dan voor de ontwikkeling van de verbale intelligentie. Dit wekt de suggestie dat er mogelijk andere cruciale cognitieve factoren aanwezig zijn die met name een rol spelen binnen de verbale intelligentie. Vervolgonderzoek waarin deze extra cognitieve factoren worden toegevoegd is gewenst. De mogelijke praktische waarde van dit onderzoek is dat de resultaten wellicht een bijdrage kunnen leveren aan de verbetering van de intellectuele capaciteiten bij kinderen met bijvoorbeeld het syndroom van down of bij kinderen met autisme. Mogelijk kunnen de intellectuele capaciteiten bij deze kinderen toenemen door de fundamentele cognitieve basis aan te pakken. 22

23 Literatuurlijst Ackerman, P.L., Beier, M.E., & Boyle, M.O. (2005). Working memory and intelligence: the same or different constructs? Psychological Bulletin, 131, Baddeley, A. (2003). Working memory: looking back and looking forward. Nature Reviews, 4, Brysbaert, M. (2006). Psychologie. Gent: Academia Press. Conway, A.R.A., Kane, M.J., Bunting, M.E., Hambrick, D.Z., Wilhelm, O., & Engle, R.W. (2005). Working memory span tasks: a methodological review and user s guide. Psychonomic Bulletin & Review, 12, Cowan, N. (2005). Working memory capacity. New York: Psychology Press. Engle, R.W., Laughlin, L.E., Tuholski, S.W., & Conway, A.R.A. (1999). Working memory, short-term memory, and general fluid intelligence: a latent- variable approach. Journal of Experimental Psychology: General, 128, Fry, A.F., & Hale, S. (1996). Processing speed, working memory, and fluid intelligence: evidence for a developmental cascade. Psychological Science, 7, Fry, A.F., & Hale, S. (2000). Relationships among processing speed, working memory, and fluid intelligence in children. Biological Psychology, 54, Fergusson, D.M., Horwood, L.J., & Ridder, E.M. (2005). Show me the child at seven II: childhood intelligence and later outcomes in adolescence and young adulthood. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 46, Gathercole, S.E., Pickering, S.J., Ambridge, B., & Wearing, H. (2004). The structure of working memory from 4 to 15 years of age. Developmental Psychology, 40, Goldberg, R.A., Schwartz, S., & Stewart, M. (1977). Individual differences in cognitive processes. Journal of Educational Psychology, 69,

24 Hale, J.B., Hoeppner, J.B., & Fiorello, C.A. (2002). Analyzing digit span components for assessment of attention processes. Psychoeducational Assessment, 20, Kail, R.V. (1985). Development of mental rotation: a speed accuracy study. Journal of Experimental Child Psychology, 40, Kail, R.V. (1991). Development of processing speed in childhood and adolescence. Advances in Child Development and Behavior, 23, Kail, R.V., & Ferrer, E. (2007). Processing speed in childhood and adolescence: longitudinal models for examining developmental change. Child Development, 78, Raven, J.C., Court, J.H., & Raven, J. (1983). Manual for Raven s progressive matrices and vocabulary scales. H. K., Lewis, London. Sternberg, R.J., & Pretz, J.E. (2005). Cognition & intelligence. Identifying the mechanisms of the mind. Cambridge: Cambridge University Press. Wechsler, D. (2005a). WAIS-III-NL; Wechsler adult intelligence scale-iii-nl; Handleiding en verantwoording. Pearson Assessment: London. Wechsler, D. (2005b). WISC-III-NL; Wechsler intelligence scale for children-iii-nl; Handleiding en verantwoording. Pearson Assessment: London. Williams, B., Myerson, J., & Hale, S. (2008). Individual differences, intelligence, and behavioral analysis. Journal of Experimental Analysis of Behavior, 90, Williams, B.A., & Pearlberg, S.L. (2006). Learning of three-term contingencies correlates with Raven scores, but not with measures of cognitive processing. Intelligence, 34,