De fijne motoriek die je gebruikt om met de hand letters te vormen heeft positieve effecten op leren en geheugen, zo toont nieuw onderzoek in Noorwegen aan.
Met de hand aantekeningen maken in de klas lijkt misschien een anachronisme. Smartphones en andere digitale technologie nemen immers elk aspect van het leerproces op scholen en universiteiten over. Maar onderzoek blijft suggereren dat aantekeningen maken met pen en papier - of zelfs stylus en tablet - nog steeds de beste manier is om te leren, vooral voor jonge kinderen. Nu weten wetenschappers eindelijk waarom.
Een recente studie in Frontiers in Psychology volgde de hersenactiviteit van studenten die aantekeningen maakten. De wetenschappers ontdekten dat degenen die met de hand schreven hogere niveaus van elektrische activiteit hadden in onderling verbonden hersengebieden verantwoordelijk voor beweging, zicht, zintuiglijke verwerking en geheugen.
Het nieuwe onderzoek van Audrey van der Meer en Ruud van der Weel van de Noorse Universiteit voor Wetenschap en Technologie (NTNU) bouwt voort op een fundamenteel onderzoek uit 2014. Dat suggereerde dat mensen die aantekeningen maken met de computer typen zonder na te denken, zegt professor neuropsychologie Van der Meer.
‘Het is heel verleidelijk om alles wat de docent zegt over te typen,’ vertelt ze. ‘De informatie gaat via je oren naar binnen en komt er via je vingertoppen weer uit, maar je verwerkt ze niet.’ Als je daarentegen met de hand aantekeningen maakt, is het vaak onmogelijk om alles op te schrijven. Studenten moeten dus actief aandacht besteden aan de informatie die binnenkomt en ze verwerken: prioriteiten stellen, ze bundelen en proberen een verband te leggen met dingen die ze eerder hebben geleerd. Die bewuste actie kan het makkelijker maken om betrokken te blijven en nieuwe concepten te begrijpen.
Er ontstaan problemen als mensen te veel op technologie vertrouwen
De wetenschappers wilden verschillen in hersenactiviteit tussen de twee manieren van notities maken begrijpen. Ze naaiden daarom elektroden in een haarnetje met 256 sensoren en registreerden de hersenactiviteit van 36 studenten terwijl die vijftien woorden uit het spel Pictionary schreven of typten.
Als de studenten de woorden met de hand schreven, registreerden de sensoren een wijdverspreide verbinding in veel hersengebieden. Typen leidde tot minimale of zelfs geen enkele activiteit in die gebieden. Handschrift activeerde verbindingen tussen visuele gebieden, gebieden die zintuiglijke informatie ontvangen en verwerken, en de motorische cortex. Die laatste zorgt voor lichaamsbeweging en sensorimotorische integratie: hij helpt de hersenen input gebruiken om iemands volgende actie te bepalen.
‘Als je typt, vorm je elke letter met dezelfde simpele beweging van je vingers. Als je met de hand schrijft, voel je meteen dat het produceren van een A heel anders is dan het produceren van een B,’ zegt Van der Meer. Ze merkt op dat kinderen die leerden lezen en schrijven door op een tablet te tikken ‘vaak moeite hebben met het onderscheiden van letters die veel op elkaar lijken of die spiegelbeelden van elkaar zijn, zoals de b en de d.’
Geheugen- en leerpaden versterken
Sophia Vinci-Booher, een onderwijsneurowetenschappen aan de Vanderbilt University die niet betrokken was bij het nieuwe onderzoek, vindt de bevindingen opwindend en zegt dat ze eerder onderzoek bevestigen. ‘Bij taken die de motorische en zintuiglijke systemen echt samenvoegen, zoals handschrift, is er een heel duidelijk verband tussen de motorische actie en de visuele en conceptuele herkenning’, zegt ze.
‘Als je een letter tekent of een woord schrijft, gebruik je het perceptuele begrip van iets om het met je motorische systeem te creëren.” Die creatie gaat terug naar het visuele systeem, dat ze opnieuw verwerkt. Daardoor wordt de verbinding tussen een actie en de beelden of woorden die ermee samenhangen versterkt. Het is vergelijkbaar met je iets voorstellen en het dan maken. Als je iets materialiseert vanuit je verbeelding - door het te schrijven, te tekenen of te bouwen – versterkt dat het ingebeelde concept waardoor het beter blijft hangen in je geheugen.
Het geheugen stimuleren door iets tastbaars te maken is goed bestudeerd. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat mensen ze zich meer moeten concentreren op wat ze doen met de ontvangen informatie wanneer ze gevraagd om een woord dat ze lezen te schrijven, te tekenen of te spelen. Als je verbale informatie overbrengt naar een andere vorm, bijvoorbeeld een geschreven woord, activeert dat ook motorische programma's in de hersenen om een specifieke volgorde van handbewegingen te creëren, legt Yadurshana Sivashankar uit. Zij is een cognitieve neurowetenschapper aan de Universiteit van Waterloo in Ontario die onderzoek doet naar beweging en geheugen. Maar handschrift eist meer van de motorische programma's van de hersenen dan typen. ‘Als je het woord 'de' schrijft, hebben de feitelijke bewegingen van de hand tot op zekere hoogte betrekking op de structuren van het woord.’
‘Activiteiten die gebruik maken van de fijne motoriek hebben echt invloed op het leren’
Deelnemers aan een onderzoek uit 2021 van Sivashankar onthielden bijvoorbeeld een lijst met actiewerkwoorden beter als ze de bijbehorende actie uitvoerden dan wanneer ze een niet-gerelateerde actie uitvoerden of helemaal geen actie uitvoerden. ‘De informatie tekeken en uitvoeren is nuttig omdat je moet nadenken over informatie en iets moet produceren met betekenis,’ zegt ze. Door de informatie om te zetten maak je de verbindingen tussen de enorme neurale netwerken van de hersenen beter en dieper, waardoor het ‘veel gemakkelijker wordt om toegang te krijgen tot die informatie.’
Het belang van handschrift voor kinderen
Veel onderzoek heeft aangetoond dat kinderen beter leren als ze letters of andere visuele items produceren door hun vingers en handen op een gecoördineerde manier te gebruiken - wat niet gebeurt door op een muis te klikken of op knoppen op een scherm of toetsenbord te tikken. Vinci-Booher's onderzoek heeft ook aangetoond dat de actie van het schrijven andere hersengebieden op andere niveaus lijkt te betrekken dan leerervaringen als lezen of observeren. Handschrift verbetert ook de letterherkenning bij kleuters en de effecten van leren door schrijven ‘houden langer aan dan andere leerervaringen die de aandacht op een vergelijkbaar niveau aanspreken’, aldus Vinci-Booher.
Ze denkt bovendien dat kinderen door hun motorische systeem te gebruiken ‘spiegelinvariantie’ - spiegelbeelden als identiek zien- leren doorbreken en bijvoorbeeld het verschil zien tussen de kleine b en p. Vinci-Booher zegt dat het nieuwe onderzoek grotere vragen oproept over de manier waarop we leren. Hoe veranderen verbindingen tussen hersengebieden in de loop van de tijd en wanneer zijn ze het belangrijkst bij het leren?
Zij en andere experts zeggen wél dat de nieuwe bevindingen niet betekenen dat technologie een nadeel is in de klas. Laptops, smartphones en dergelijke kunnen efficiënter zijn voor het schrijven van essays of voor onderzoek en kunnen meer gelijke toegang bieden tot onderwijsbronnen. Er ontstaan problemen als mensen te veel op technologie vertrouwen, volgens Sivashankar. Mensen delegeren steeds meer denkprocessen naar digitale apparaten. Ze doen aan ‘cognitive offloading’ en gebruiken smartphones om taken te onthouden, nemen een foto in plaats van informatie uit het hoofd te leren of zijn afhankelijk van een GPS om te navigeren. ‘Het is nuttig, maar we denken dat de constante offloading betekent dat de hersenen minder werken,’ zegt Sivashankar. ‘Als we gebieden niet actief gebruiken, gaan ze na verloop van tijd achteruit, of het nu gaat om geheugen of motorische vaardigheden.’
Van der Meer zegt dat sommige ambtenaren in Noorwegen steeds meer neigen naar volledig digitale scholen. Volgens haar hebben leerkrachten van de eerste klas haar verteld dat hun leerlingen nauwelijks nog een potlood kunnen vasthouden. Dat wijst erop dat ze op de kleuterschool geen kleurplaten kleurden of puzzels in elkaar zetten. Van der Meer zegt dat ze kansen missen die hun groeiende hersenen kunnen stimuleren. ‘Er is veel te zeggen voor teken- en handschriftactiviteiten, vooral op de kleuterschool en wanneer ze voor het eerst letters leren,’ zegt ook Vinci-Booher. ‘Activiteiten die gebruik maken van de fijne motoriek hebben echt invloed op het leren.’
