Der Corsi Block-Tapping Test

Der Corsi Block-Tapping Test (CBT) ist ein weit verbreitetes neuropsychologisches Werkzeug zur Bewertung visuospatialer Fähigkeiten und der Arbeitsgedächtniskapazität. Der Test besteht aus einer Sequenz von Blöcken, die ein Teilnehmer in derselben Reihenfolge tippen muss, in der sie präsentiert wurden. Seit seiner Entwicklung sind verschiedene Variationen des CBT entstanden, die es zu einer entscheidenden Methode zur Bewertung verschiedener kognitiver Funktionen und Anwendungen in verschiedenen Forschungseinstellungen machen.

Geschichte der Corsi Block-Tapping Aufgabe

Der Corsi Block-Tapping Test wurde erstmals von Milner (1971) beschrieben und später von ihrem Doktoranden, Corsi (1972), in seiner Dissertation umrissen. Der ursprüngliche CBT-Test bestand aus 9 Holzblöcken, die mit einem Stock in einer Sequenz vom Experimentator abgetippt wurden, und der Teilnehmer sollte die genaue Sequenz abtippen, wobei nur der Experimentator die Blocknummern sehen konnte, die darauf geschrieben waren.

Die Inspiration hinter dem Corsi Block-Tapping Test stammt von der Hebb wiederholenden Ziffernaufgabe (Hebb, 1961). Bei der Hebb-Ziffernaufgabe hört der Proband 24 Sequenzen von Ziffern, die jeweils einzeln präsentiert werden. Wenn ein Proband also 5 Ziffern in der richtigen Reihenfolge erinnern kann, wird er zur 6-Ziffer-Bedingung übergehen und 24 weitere Sequenzen mit 6 Ziffern jeweils präsentiert bekommen. In Corsis eigenen Worten zur Beschreibung der Aufgabe: Die Block-Tapping Aufgabe „ist im Design identisch mit der Hebb-Ziffernaufgabe, aber die Elemente sind räumlich und nicht numerisch“ (Corsi, 1972). In der Hebb-Ziffernaufgabe gibt es aus den 24 Sequenzen 16 verschiedene Anordnungen mit den Ziffern 1 bis 9; die anderen 8 Anordnungen sind Wiederholungen, die in jedem dritten Versuch wiederholt werden (McKelvie, S. J., 1987).

Seit seiner Entwicklung hat der CBT eine Reihe von Anpassungen und Modifikationen durchlaufen. Mit dem Fortschritt der Technologie und der zunehmenden Nutzung von Computergeräten kamen digitale Versionen des CBT auf, zusammen mit einer steigenden Popularität der Durchführung des Corsi Block-Tapping Tests online. Die Standardisierung und Digitalisierung des Tests führte zu einer Vielzahl von neuropsychologischen Testbatterien (Arce & McMullen, 2021).

Beschreibung des Corsi Block-Tapping Tests Online

Eine digitale Version des Corsi Block-Tapping Tests besteht aus neun identischen Quadraten, die asymmetrisch auf einem Raster präsentiert werden. Die Quadrate sind ungleichmäßig verteilt und räumlich auf dem Bildschirm positioniert, basierend auf der räumlichen Anordnung in Corsis physischer würfelbasierter Aufgabe.

Anstatt getippt zu werden, wie in der physischen Version, werden einige der Quadrate in einer bestimmten Sequenz „beleuchtet“ oder „aufgeblitzt“, und der Teilnehmer muss im Gedächtnis behalten, welche Quadrate blitzen und in welcher Reihenfolge. Bei der Aufforderung wird erwartet, dass der Teilnehmer das gleiche Sequenzmuster durch Klicken auf die Quadrate reproduziert.

Der Corsi Block-Tapping Test online erfordert von den Teilnehmern, auf die Quadrate zu klicken, und dies kann mit oder ohne Feedback erfolgen, ob die Antwort korrekt war oder nicht.

Vorwärts- und Rückwärts-Corsi-Aufgaben

Es ist wichtig zu beachten, dass es zwei Bedingungen oder Modi der Durchführung gibt, in denen der CBT durchgeführt werden kann. Nämlich sind dies die:

Vorwärtsbedingung / Corsi-F

Der Teilnehmer muss die Reihenfolge genau so zeigen, wie sie präsentiert wurde. Wenn also die Quadrate 3-4-7 aufleuchten, wird erwartet, dass die Antwort in dieser Reihenfolge erfolgt.

Rückwärtsbedingung / Corsi-B

Der Teilnehmer muss die Sequenz in umgekehrter Reihenfolge reproduzieren (d.h. mit dem letzten Quadrat, das aufleuchtet). Zum Beispiel, wenn die Quadrate 9-8-4-5 aufleuchten, wird der Teilnehmer erwartet, seine Antwort als 5-4-8-9 einzugeben.

Abhängig von der Version und den Parametern der Aufgabe ist es möglich, in der Literatur zu sehen, dass ein CBT sofort endet, sobald der Teilnehmer die Zielreihenfolge nicht reproduzieren kann; in einigen anderen Versionen hat ein Teilnehmer zwei Chancen, die richtige Zielreihenfolgenlänge zu erraten. Um zum nächsten Level, d.h. einer längeren Zielsequenz, überzugehen, muss ein Teilnehmer eine Zielsequenz korrekt eingeben (Özer, D., Özyürek, A., & Göksun, T., 2025).

Für weitere Informationen über Variationen des Corsi Block-Tapping Tests online siehe den Abschnitt über Variationen.

Daten, die im Corsi Block-Tapping Test gesammelt werden

Während des Corsi Block-Tapping Tests werden mehrere wichtige Kennzahlen erfasst, darunter:

• Corsi Span: Die maximale Sequenzlänge, die ein Teilnehmer korrekt reproduziert.
• Span Limit (CB Span): Das höchste Niveau, auf dem mindestens eine Sequenz korrekt reproduziert wird (Bereich: 0 bis 9).
• Genauigkeitsprozentsatz: Der Anteil der korrekt reproduzierten Sequenzen über die Versuche hinweg.
• Positionsfehler: Tritt auf, wenn Teilnehmer einen Block auswählen, der in der ursprünglichen Sequenz nicht hervorgehoben war.
• Reihenfolgefehler: Tritt auf, wenn Teilnehmer den korrekten Block erinnern, aber in einer inkorrekten seriellen Position.
• Reaktionszeit: Die Zeit, die ein Teilnehmer benötigt, um nach der Präsentation der Sequenz zu reagieren.
• Augenbewegungen: Metriken zur Augenverfolgung, die gesammelt werden, wie Blickmuster, Fixierungsdauer, Fixierungssequenz, Interessensgebiete, Sakkaden, Pupillenerweiterung und mehr. Bei Online-Versionen ist es auch möglich, Labvanceds peer-reviewte Webcam-Augenverfolgung zu aktivieren, um Blickdaten zu sammeln.

Im Bild unten gibt es eine Vorschau, wie Daten von einem Corsi Block-Test online aussehen, wenn sie in Labvanced aufgezeichnet werden. Die ersten beiden Spalten zeigen Mausverfolgung Werte, die in jedem Experiment in Labvanced aktiviert werden können. Dann:

• Mausverfolgungs-X- und Y-Koordinaten sind die ersten beiden Spalten, die Werte der Mausverfolgung zeigen, die in jedem Experiment in Labvanced aktiviert werden können
• Fehler insgesamt zeigt, wie viele Fehler insgesamt gemacht wurden
• Blitzsequenz zeigt die Blöcke, die in dem bestimmten Versuch aufgeleuchtet sind
• Länge der Sequenz ist die Länge der Blocksequenz für diesen Versuch
• Reaktionszeit ist die Millisekundenzeit, um den Versuch abzuschließen
• Antwort enthält das Array der Antwort des Teilnehmers, d.h. die Reihenfolge der Blöcke, auf die sie geklickt haben

Daten, die aus einer Version des Corsi Block-Tapping Tests online in Labvanced aufgezeichnet wurden.

Mögliche Störfaktoren zu berücksichtigen

• Alter: Das Alter wurde als wichtiger Störfaktor identifiziert, der bei der Durchführung der Corsi-Blocktapping-Aufgabe und der Analyse der Daten berücksichtigt werden sollte. Zum Beispiel erwähnt eine Studie von D’Aurizio et al. (2023), dass die Leistung von Kindern im CBT mit dem Alter zunimmt, was darauf hinweist, dass die Reifung von Funktionen, die mit dem Arbeitsgedächtnis verbunden sind, zu dieser Verbesserung beiträgt. Darüber hinaus berichteten Lin et al. (2021) in ihrer Studie, dass ältere Probanden im Vergleich zu jüngeren Probanden schlechtere Spannen haben.
• Eigenschaften der Blöcke und der Basisplatte: Faktoren wie die Farbe der Blöcke oder deren Positionierung auf dem Brett können mögliche Störvariablen sein, die Forscher kontrollieren sollten. Variationen in den Abmessungen des Brettes, der Blockgröße und -form können potenziell mit der Leistung interagieren und die Leistung der Teilnehmer beeinflussen, insbesondere in Bezug auf visuelles Durcheinander und die Perspektive des Teilnehmers (Arce & McMullen, 2021).
• Geometrische Komplexität der Sequenz: CBT erfordert von den Teilnehmern, Sequenzen von Blöcken in unterschiedlichen Positionen zu erinnern und zu wiederholen. Die Anordnung dieser Blöcke kann die Aufgabe erleichtern oder erschweren. Um genaue Ergebnisse zu erzielen, müssen Forscher die Komplexität der Anordnung kontrollieren, damit der Test Gedächtnisstrategien und nicht nur die Schwierigkeit der Sequenzen misst (de Sardenberg Schmid & Hardiess, 2024).
• Motorische Fähigkeiten: Forschung zeigt, dass motorische Fähigkeiten und räumliches Gedächtnis miteinander verbunden sind und körperliche Bewegung die kognitive Leistung beeinflussen kann. Da die Tapping-Version des CBT-Tests körperlich weniger anspruchsvoll ist als die Gehversion (die ausführlicher beschrieben wird), könnte eine bessere Leistung beim Tippen auf einfachere motorische Anforderungen zurückzuführen sein, anstatt auf besseres Gedächtnis. Um das räumliche Arbeitsgedächtnis genau zu messen, müssen Forscher die motorischen Anforderungen in ihrem Studiendesign kontrollieren (Röser et al., 2016).## Variationen des Corsi Block-Tapping-Tests Im Laufe der Zeit haben Forscher mehrere Variationen des CBT-Tests entwickelt, um verschiedene Aspekte des Gedächtnisses und der Kognition zu untersuchen. Zahlreiche Variationen wurden hinsichtlich der Anzeigeeigenschaften wie der Anzahl, Farbe und Größe der Blöcke, der Platzierung der Blöcke sowie der Größe und Farbe des Bretts umgesetzt. Variationen wurden auch in den Methoden zur Durchführung des Tests eingeführt, wie z. B. die Blocksequenzen, die Präsentationsrate, die Rückrufreihenfolge und die Bewertungstechnik (Vandierendonck et al., 2004). Im Folgenden besprechen wir die häufigsten Variationen des CBT-Tests, die in der Forschung verwendet werden.

Variationen des computergestützten Corsi Block-Tapping-Tests

Der computergestützte CBT umfasst eine Reihe von Quadraten, die in einem bestimmten Muster angeordnet sind. Die Teilnehmenden sind verpflichtet, eine Sequenz von Blöcken zu beobachten, die aufleuchten, und dann die Sequenz durch Klicken auf die Blöcke in derselben Reihenfolge zu reproduzieren (Kessels et al., 2000).

Beispiele für Variationen digitaler 2D Corsi Block-Tapping-Tests online
(Arce & McMullen, 2021). CC BY-NC-ND 4.0

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass auch computergestützte Versionen in den Einzelheiten ihrer Implementierung variieren (Gibeau, 2021; Berch et al., 1998). Zum Beispiel:

• Größe und Farbe der Quadrate: Variationen in der Quadratgröße umfassen typischerweise Abmessungen wie 25 mm × 25 mm oder 22 mm × 22 mm, je nach Studie. Einige Studien haben auch Quadrate der traditionellen Version, d. h. 20 cm × 25 cm, berücksichtigt. Was die Farben betrifft, so umfasst es Blau, Grau, Weiß, Gelb und Schwarz, die beim Antippen die Farben wechseln.
• Position der Quadrate: Bei den computergestützten Versionen verwenden Studien unterschiedliche Positionen für die Quadrate. Die meisten Studien nutzen die gleichen Positionen wie der ursprüngliche Corsi-Test, wobei diese während der Aufgabe festgelegt bleiben, wobei sich nur die hervorgehobene Sequenz ändert. In einigen Fällen positionieren Forscher jedoch die Quadrate zufällig auf dem Bildschirm.
• Sequenz: Einige Forscher verwenden konsistente Sequenzen, die aus etablierten Tests abgeleitet sind (z. B. Wechsler-Gedächtnisskala), während andere benutzerdefinierte Sequenzen erstellen.
• Hervorhebung der Quadrate: Einige Studien haben die Farben der Quadrate bei Hervorhebung geändert, während es eine weitere Studie gab, die ein 'X' in der Mitte des Blocks zeigte, wenn dieser hervorgehoben wurde.
• Präsentationsrate: Die Geschwindigkeit, mit der die Quadrate aufblitzen, kann zwischen den Studien variieren. Während einige Forscher Sequenzen mit einer Standardgeschwindigkeit von einem Block pro Sekunde präsentieren, können andere diese Rate auf einen Block alle 1,5 oder 3 Sekunden variieren.
• Testprogression: Die meisten Studien begannen die Aufgabe mit einer Sequenzlänge von zwei und einer maximalen Sequenzlänge von neun. Einige Studien begannen jedoch mit einer Sequenzlänge von eins, und es gibt Studien, die eine maximale Länge von sechs, sieben oder acht hatten.
• Erlaubte Fehler: Einige enden nach einer falschen Antwort, andere nach zwei.
• Rückrufreihenfolge: Wie bereits erwähnt, gibt es auch Variabilität in der Rückrufreihenfolge der Blöcke. Einige Aufgaben können von den Teilnehmenden verlangen, die Blöcke in der genauen Reihenfolge, in der sie präsentiert wurden (vorwärts), zu wiederholen, während andere das Rückwärtsabrufen erlauben, bei dem die Teilnehmenden sich die Sequenz in umgekehrter Reihenfolge merken müssen.
• Bewertungstechniken: Die Anzahl der durchgeführten Versuche auf jedem Niveau und die Kriterien für die Unterbrechung (z. B. wie viele falsche Versuche zum Ende der Sequenz führen) können unterschiedlich sein.

In Bezug auf die Leistung wurde kein signifikanter Unterschied zwischen den digitalen und physischen Versionen der Corsi-Aufgabe festgestellt, jedoch wird geraten, weitere Studien durchzuführen, um 2D- mit 3D-Versionen des CBT zu vergleichen (Arce & McMullen, 2021). Insgesamt ermöglicht die digitalisierte Version des Corsi-Tests eine effiziente Datenerfassung und -analyse und bietet detaillierte Leistungsmetriken, die für Forschungszwecke genutzt werden können (Schaefer et al., 2022).

Zusätzliche Variationen des Corsi Block-Tapping-Tests

• Physischer Corsi Block-Test (CBT): Wie bereits erwähnt, ist der physische CBT die erste Form des CBT, die entwickelt wurde. Alle anderen entwickelten Variationen basieren darauf. Der physische CBT besteht typischerweise aus neun verschiedenen Holzblöcken, die auf einem Brett platziert sind. Die Blöcke sind auf einer Seite nummeriert, sodass nur der Prüfer sie sehen kann. Der Prüfer verwendet einen Holzstab, um eine Sequenz auf den Blöcken abzutappen. Die Teilnehmenden beobachten diese Sequenz und versuchen dann, sie zu reproduzieren.
• Der Walking Corsi Block Test (WalCT): Es handelt sich um eine Variation des Corsi Block Tests (CBT), die das räumliche Gedächtnis der Route in einer größeren, realen Umgebung bewertet. Im Gegensatz zum statischen CBT erfordert der WalCT, dass die Teilnehmenden physisch zwischen auf einem Teppich platzierten Blöcken gehen. Während beide Tests das räumliche Gedächtnis messen, konzentriert sich der CBT auf peripersonale Räume (den unmittelbaren Bereich um eine Person, typischerweise innerhalb der Reichweite), während sich der WalCT auf Navigationsräume (Bereiche, die Bewegung und Navigation erfordern) konzentriert (Arce & McMullen, 2021).
• Audio Corsi Tests: Eine Variation des CBT-Tests, die auditive Reize anstelle visueller Hinweise verwendet, um das räumliche Gedächtnis zu bewerten. Bei dieser Variation hören die Teilnehmenden Geräusche, die von virtuellen audiovisuellen Quellen ausgehen, die um ihren Kopf angeordnet sind. Nachdem sie die Geräusche gehört haben, werden die Teilnehmenden aufgefordert, die Sequenz der Geräusche zu erinnern. Sie tun dies, indem sie die Tasten auf einer maßgefertigten Tastatur drücken, die die Positionen der Geräusche in der Reihenfolge, in der sie präsentiert wurden, repräsentieren. Wenn beispielsweise ein Geräusch von der linken Seite gehört wurde, würde der Teilnehmende die Taste drücken, die diesem Standort entspricht (Setti et al., 2021).

Zugehörige kognitive Funktionen

Der Corsi Block-Tapping-Test bietet Einblicke in die zugrunde liegenden kognitiven Funktionen.

Hier sind die Schlüsselprozesse:

• Visuospatiale Verarbeitung: Visuospatiale Fähigkeiten umfassen die Verarbeitung visueller und räumlicher Informationen sowie die Lokalisation von Objekten im Raum (Oscar-Berman et al., 2014; Castro-Alonso et al., 2019). Im CBT-Test müssen die Teilnehmenden verstehen, wie die Blöcke zueinander positioniert sind, wodurch sie ihre visuospatialen Fähigkeiten nutzen.
• Arbeitsgedächtnis: Das Arbeitsgedächtnis ist die kleine Menge an Informationen, die im Gedächtnis gehalten werden kann, um verschiedene kognitive Aufgaben auszuführen (Cowan, 2013). Der CBT-Test erfordert von den Teilnehmenden, räumliche Informationen in Echtzeit zu speichern und zu manipulieren, um die Sequenz der Blöcke zu reproduzieren.
• Räumliche Navigation: Es ist der Prozess, einen Kurs von einem räumlichen Standort zu einem anderen zu bestimmen und aufrechtzuerhalten (Parra-Barrero et al., 2023). Der CBT bewertet die Fähigkeit der Teilnehmenden, die Anordnung von Objekten im Raum zu verstehen und sich zu merken.
• Aufmerksamkeit: Aufmerksamkeit ist die Fähigkeit, die eigene Aufmerksamkeit auf wichtige Umweltreize zu lenken, während irrelevante Reize ignoriert werden. Sie wird aktiv in CBT-Tests genutzt, um die Sequenzen korrekt zu beobachten und abzurufen (Callahan & Terry, 2015).

Anwendungen in der Forschung

Der Corsi Block-Tapping-Test wird in verschiedenen Disziplinen weit verbreitet verwendet, um Einblicke in Kognition und Gedächtnisprozesse zu geben. Im Folgenden finden Sie einige Beispiele dafür, wie der CBT-Test in verschiedenen Forschungsbereichen angewendet wurde:* Klinische Psychologie: Seit seiner Entwicklung wurde der Corsi Block-Tapping-Test in verschiedenen klinischen Bedingungen wie ADHS (Abou Sleiman & Kechichian Khanji, 2021), Parkinsonkrankheit (Liebermann-Jordanidis et al., 2022), Mild Cognitive Impairment (MCI) (Gerbasi et al., 2021) und mehr weit verbreitet. Eine Studie von Iachini et al. (2021) verwendete den CBT-Test als Maß für das visuo-spatial Arbeitsgedächtnis und dessen Rolle bei räumlichen Aufgaben unter Teilnehmern mit frühem Alzheimer (AD). Die Ergebnisse zeigten, dass Patienten mit AD im Corsi-Test, insbesondere in der umgekehrten Version, signifikant schlechter abschnitten, was darauf hindeutet, dass Defizite im aktiven visuo-spatialen Gedächtnis ein frühes Anzeichen von AD sind.

• Neuropsychologie: Orrego et al. (2024) hatten das Ziel, die Veränderungen in den Komponenten des Arbeitsgedächtnisses (WM) mithilfe des Corsi Block-Tapping-Tests zu bestimmen, und die Forscher bewerteten weiter, wie verschiedene Gehirnläsionen (insbesondere in der rechten oder linken Hemisphäre) die Leistung der verschiedenen Komponenten des Arbeitsgedächtnisses beeinflussten. Die Ergebnisse zeigten, dass Patienten keine bemerkenswerten Unterschiede in der WM-Leistung basierend auf der betroffenen Hemisphäre aufwiesen, es jedoch dennoch eine erkannte Beeinträchtigung im selbstberichteten WM gab. Dies deutet auf die Notwendigkeit einer neuropsychologischen Bewertung und Rehabilitation für WM bei Schlaganfallpatienten hin, unabhängig von der betroffenen Gehirnregion.

• Entwicklungspsychologie: Durch die Verwendung einer computerisierten Version des CBT zielte die Studie darauf ab, zu bewerten, wie eine einzelne Sitzung koordinativer motorischer Trainings (CMT) die Entwicklung räumlicher Fertigkeiten bei gesunden Kindern beeinflussen könnte. Die Ergebnisse zeigten jedoch, dass eine einzige Sitzung von CMT die Leistungsfähigkeit in räumlichen Fähigkeiten bei gesunden Kindern nicht signifikant verbessert, was darauf hindeutet, dass kurzfristige Interventionen möglicherweise nicht ausreichen, um die kognitive Entwicklung bei Kindern zu beeinflussen (Morawietz et al., 2024).

• Sportwissenschaft: Durch die Einbeziehung kognitiver Bewertungen wie den Corsi-Test beabsichtigte eine aktuelle Studie, zu bestimmen, wie kognitive Fähigkeiten, insbesondere das Arbeitsgedächtnis, die Agilitätsleistung (die Fähigkeit, die Körperrichtung schnell zu ändern, zu beschleunigen oder abzubremsen) bei Leistungsspielern im Jugendfußball beeinflussen, um das Verständnis der kognitiven Komponenten zu erweitern, die zur Gesamtleistung im Sport beitragen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Leistung der Spieler in Agilitätstests mehr über ihre kognitiven Fähigkeiten als über ihre motorischen Fähigkeiten aussagt (Friebe et al., 2024).

• Mensch-Computer-Interaktion (HCI): Der Corsi-Test hat sogar seinen Weg in den Bereich der HCI gefunden. Eine Gruppe von Forschern wollte herausfinden, inwieweit virtuelle Realität (VR) verwendet werden kann, um Gedächtnisfähigkeiten zu testen, und nutzte den Corsi-Test zu diesem Zweck. Die Forscher wollten herausfinden, ob die VR-Methode besser ist als traditionelle Methoden der Implementierung des Corsi-Tests. Die Teilnehmer, die den VR-basierten Corsi-Test verwendeten, hatten einen verminderten physiologischen Stress, was auf eine komfortablere Testumgebung hinweist. Insgesamt hebt die Studie die erhöhte Flexibilität und Genauigkeit bei der Verwendung von VR-Technologie in kognitiven Bewertungen hervor (Szabó et al., 2024).

Schlussfolgerung

Selbst nach so vielen Jahren seit seiner Entwicklung bleibt der Corsi Block-Tapping-Test eines der effektivsten Werkzeuge zur Untersuchung des visuo-spatial Gedächtnisses und der Kapazität des Arbeitsgedächtnisses. Mit seinen vielfältigen Anwendungen in verschiedenen Bereichen spielt der CBT-Test weiterhin eine entscheidende Rolle beim Verständnis vieler wichtiger kognitiver Funktionen und Fähigkeiten!

Literaturverzeichnis

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