Kognitive Entwicklung aus Sicht der Informationsverarbeitung

Synapsenentwicklung im Frontalkortex

• Intensive Synapsenbildung während der gesamten Kindheit
• Synaptisches Pruning („Ausjäten“ von nicht genutzten Synapsen) zwischen Nervenzellen, Festigung von genutzten Synapsen
• Synaptisches Pruning findet im Frontalkortex erst im Jugendalter statt

Myelinisierung und Informationsverarbeitung

• Myelinisierung des Frontalkortex verbessert die Informationsverarbeitung
• Übertragungsgeschwindigkeit zwischen den Nervenzellen im Frontalkortex nimmt zu
• Informationsverarbeitung wird effizienter

Synapsenentwicklung in verschiedenen Hirnregionen

• Visueller Cortex: Eliminierung von Synapsen beginnt gegen Ende des 1. Lebensjahres und dauert bis zum Alter von etwa 10 Jahren
• Frontalcortex: Pruning beginnt später und verläuft langsamer, Synapsendichte nimmt während Adoleszenz immer weiter ab, hat erst mit 18 Jahren den Stand des erwachsenen Gehirns erreicht

Abnahme der Synapsendichte und Informationsverarbeitung

• Synaptisches Pruning ist eine wesentliche Voraussetzung für die Feinanpassung der funktionalen Netzwerke im Gehirn
• Feinanpassung der kognitiven Prozesse des Frontalkortex wird erst im Jugendalter vorgenommen
• Verarbeitungskapazität wächst in Folge der Hirnentwicklung und der Erhöhung der Geschwindigkeit des Denkens
• Dadurch können mehr Informationen gleichzeitig im Arbeitsgedächtnis gehalten und zu immer komplexeren und effizienteren Repräsentationen verarbeitet werden

Entwicklung des wissenschaftlichen Denkens

• Anstieg der Kapazität des Arbeitsgedächtnisses
• Verbesserung von Strategien
• Verbesserung von metakognitivem Verständnis (Fähigkeiten, die sich meist erst ab der Adoleszenz zeigen)
• Verbesserung exekutiver Funktionen (mentale Prozesse höherer Ordnung)

Unterschiede zwischen Jugendlichen und Erwachsenen im Wissenschaftlichen Denken

• Jugendliche neigen zu Voreingenommenheiten
• Schwierigkeiten, empirische Evidenz unabhängig von eigenen Voreingenommenheiten zu evaluieren
• Weiterentwicklung der metakognitiven Fähigkeit, die eigene Objektivität zu beurteilen, bis ins Erwachsenenalter hinein

Veränderungen im Frontalkortex im Jugendalter

• Myelinisierung der Nervenzellen im Frontalkortex
• Verbesserung der kognitiven Hemmung von irrelevanten Reizen und erlernten Reaktionen in Situationen, in denen sie unpassend sind
• Fortschritte bei Aufmerksamkeit und logischem Denken

Veränderungen bei Strategien, Wissen, Metakognition und Kognitiver Selbststeuerung

• Strategien werden effektiver
• Wissen wächst und erleichtert den Einsatz von Strategien
• Weiterentwicklung der Metakognition (Wissen über das Denken)
• Kognitive Selbststeuerung wird im Jugendalter ausgeprägter

Veränderungen bei Verarbeitungsgeschwindigkeit und -kapazität

• Starker Anstieg der Verarbeitungsgeschwindigkeit im Kindesalter
• Gemäßigte Erhöhung der Verarbeitungsgeschwindigkeit im Jugendalter
• Gründe für die Erhöhung der Verarbeitungsgeschwindigkeit: Zunahme der Erfahrung / des Wissens, Zunahme der Geschwindigkeit der Übertragung neuronaler Impulse (Myelinisierung), verbesserte Hemmung störender Handlungsimpulse (Reifung des präfrontalen Cortex)