Advertisement

Neuropsychological differentiation of subnormal arithmetic abilities in children

  • Michael Werner BzufkaEmail author
  • J. Hein
  • K. J. Neumärker
Article

Abstract

For the neuropsychological diagnosis of a Specific disorder of arithmetic skills the standard is defined worldwide by the diagnostic guidelines of the two major classification systems of psychiatric disorders, the ICD-10 and the DSM-IV, both of which use the discrepancy criterion as the key feature of the diagnosis. It becomes clear that following such guidelines can only mean an extensive diagnostic assessment of patients with subnormal arithmetic abilities, including the social and previous medical history followed by the exclusion of a present disorder or disability, often necessitating laboratory, neuroimaging and neurophysiological tests. In the neuropsychological diagnosis of a Specific disorder of arithmetical skills we found a stepwise approach including previously obtained test results to be most practical and economical. The assessment instruments such as intelligence tests, neuropsychological test batteries, academic achievement tests, specific neuropsychological tests, test batteries for arithmetic abilities or error analysis are discussed. An overview of case studies in the literature is given; however, the overwhelmign majority of case reports on patients with arithmetic disabilities are casuistics of adult patients with an acquired loss of arithmetic abilities. The importance of a differentiated neuropsychological diagnosis is demonstrated by four of our own cases: of borderline deficient intelligence, a combined disorder of academic skills, congenital brain dysfunction, and a specific disorder of arithmetic skills. Especially the new quality in assessing arithmetic abilities with the NUCALC battery is demonstrated; diagnostic and therapeutic consequences are discussed.

Key words

Specific disorder of arithmetical skills neuropsychological testing assessment of arithmetic abilities differential diagnosis NUCALC test battery case studies in adults case studies in children 

References

  1. 1.
    Achenbach TM (1991) Manual for the Child Behaviour Checklist/ 4–18 and 1991 Profile. Burlington: University of VermontGoogle Scholar
  2. 2.
    Cattell RB (1950) Culture Fair Intelligence Test, Scale 1 (CFT-1). Champaign: IPATGoogle Scholar
  3. 3.
    Cattell RB (1960) Culture Fair Intelligence Test, Scale 2 (CFT-2) Champaign: IPATGoogle Scholar
  4. 4.
    Consoli S (1979) Etude des strate gies constructives secondaires aux lesions hemispherices. Neuropsychologia 17: 303–313CrossRefPubMedGoogle Scholar
  5. 5.
    De Renzi E, Vignolo LA (1982) Token Test. Weinheim: BeltzGoogle Scholar
  6. 6.
    Deegener G, Dietel B, Hamster W, Koch C, Matthaei R, Nödl H, Rückert N, Stephani U, Wolf E (1997) Tübinger Luria-Christensen-Neuropsychologische Untersuchungsreihe für Kinder (TÜKI). Zweite überarbeitete Auflage. Weinheim. Beltz Test GesellschaftGoogle Scholar
  7. 7.
    Dehaene S (1992) Varieties of numerical abilities. Cognition 44: 1–42CrossRefPubMedGoogle Scholar
  8. 8.
    Dehaene S, Cohen L (1995) Towards an anatomical and functional model of number processing. Mathematical Cognition 1: 83–120Google Scholar
  9. 9.
    Delazer M, Benke T (1997) A rithmetic facts without meaning. Cortex 33: 697–710CrossRefPubMedGoogle Scholar
  10. 10.
    Deloche G, Seron X, Baeta E, Basso A, Salinas DC, Gaillard F, Goldenberg G, Stachowiak FJ, Temple C, Tzavaras A, Vendrell J (1993) Calculation and number processing: The EC301 Assessment Battery for brain-damaged adults. In: Stachowiak F (ed) Developments in the Assessment and Rehabilitation of Brain Damaged Patients. Tübingen: Günter Narr VerlagGoogle Scholar
  11. 11.
    Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (1994) 4th Ed. (DSM-IV). Washington, DC: American Psychiatric AssociationGoogle Scholar
  12. 12.
    Döpfner M, Schenk K, Berner W (1994) Handbuch: Elternfragebogen über das Verhalten von Kindern und Jugendlichen. Köln: Arbeitsgruppe Kinder-, Jugend- und FamiliendiagnostikGoogle Scholar
  13. 13.
    Erdin A (1989) SHERLOCK — Ein Computerprogramm für differentielle Dyskalkuliediagnosen. Unpublished dissertation of the University of Zurich, Philosophische Fakultät IGoogle Scholar
  14. 14.
    Esser G (1992) Der langfristige Verlauf von Teilleistungsschwächen. In: Steinhausen HC (Ed) Hirnfunktionsstörungen und Teilleistungsschwächen (pp 187–211). Berlin, Heidelberg, New York: SpringerGoogle Scholar
  15. 15.
    Fasotti L, Eling, PATM, Bremer, JJCB (1992) The internal representation of arithmetical word problem sentences: frontal and posterior- injured patients compored. Brain and Cognition 20: 245–263CrossRefPubMedGoogle Scholar
  16. 16.
    Girelli L, Delazer M (1996) Subtraction bugs in an acalculic patient. Cortex 32: 547–555PubMedGoogle Scholar
  17. 17.
    Graichen J (1979) Zum Begriff der Teilleistungsstörungen. In: Lempp R (Ed) Teilleistungsstörungen im Kindesalter. Bern, Stuttgart, Wien: HuberGoogle Scholar
  18. 18.
    Grissemann H, Weber A (1990) Grundlagen und Praxis der Dyskalkulietherapie. Bern, Göttingen, Toronto, Seattle: HuberGoogle Scholar
  19. 19.
    Grissemann H (1996) Dyskalkulie heute. Bern, Göttingen, Toronto, Seattle: HuberGoogle Scholar
  20. 20.
    Gutbrod K, Michel M (1986) Zur klinischen Validität des Token Tests bei hirngeschädigten Kindern mit und ohne Aphasie. Diagnostica 32: 118–128Google Scholar
  21. 21.
    Hamster W, Langner W, Mayer K (1980) Tübinger-Luria-Christensen-Neuropsychologische Untersuchungsreihe (TÜLUC). Weinheim: Beltz Test GesellschaftGoogle Scholar
  22. 22.
    Hartje W, Dahmen W, Zeumer H (1982) Spezielle Schreib- und Rechenstörungen bei drei Patienten nach Läsion im linken parieto-okzipitalen Übergangsbereich. Der Nervenarzt 53: 159–163PubMedGoogle Scholar
  23. 23.
    Hatten ME (1993) The role of migration in central nervous system neuronal development. Current Opinion in Neurobiology 3: 38–44CrossRefPubMedGoogle Scholar
  24. 24.
    Internationale Klassifikation psychischer Störungen ICD-10. Kapitel V (F). Klinischdiagnostische Leitlinien. Dilling H, Mombour W, Schmidt MH (Eds) (1991) Bern, Göttingen, Toronto: HuberGoogle Scholar
  25. 25.
    Kaufman AS, Kaufman NL (1983) Kaufman-Assessment Battery for Children (K-ABC). Circle Pines: American Guidance ServiceGoogle Scholar
  26. 26.
    Klauer KJ (1992) In Mathematik mehr leistungsschwache Mädchen, im Lesen und Rechtschreiben mehr leistungsschwache Jungen? Zeitschrift für Entwicklungspsychologie und Pädagogische Psychologie 24: 48–65Google Scholar
  27. 27.
    Kubinger KD, Wurst E (1991) A daptives Intelligenz Diagnostikum (AID). Weinheim. Beltz Test GesellschaftGoogle Scholar
  28. 28.
    Levin HS, Scheller J, Rickard T, Grafman J, Martinkowski K, Winslow M, Mirvis S (1996) Dyscalculia and dyslexia after right hemisphere injury in infancy. Archives of Neurology 53: 88–96PubMedGoogle Scholar
  29. 29.
    Lewandowsky M, Stadelmann E (1908) Über einen bemerkenswerten Fall von Hirnbluting und über Rechenstörungen bei Herderkrankung des Gehirns. Journal für Psychologie und Neurologie 11: 249–265Google Scholar
  30. 30.
    Lobeck A (1987) Rechentest für die 1.-3. Klasse. Basel: Beltz Schultests für die SchweizGoogle Scholar
  31. 31.
    Lockowandt O (1990) Frostigs Entwicklungstest der visuellen Wahrnehmung (FEW). Weinheim: Beltz-TestGoogle Scholar
  32. 32.
    Lorenz JH (1992) Anschauung und Veranschaulichungsmittel im Mathematikunterricht. Göttingen: HogrefeGoogle Scholar
  33. 33.
    Luccelli F, De Renzi E (1993) Primary dyscalculia after a medial frontal lesion of the left hemisphere. Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry 56: 304–307CrossRefGoogle Scholar
  34. 34.
    Luria AL (1970) Die höheren kortkalen Funktionen des Menschen und ihre Störungen bei örtlichen Hirnschäden. Berlin: VEB Deutscher Verlag der WissenschaftenGoogle Scholar
  35. 35.
    Lyytinen, H, Ahonen, T Räsänen, P (1994) Dyslexia and dyscalculia in children-risks. early precursors, bottlenecks and cognitive mechanisms. Acta Paedopsychiatrica 56: 179–192PubMedGoogle Scholar
  36. 36.
    Melchers P, Preu\ U (1991) K-ABC: Kaufman-Assessment Battery for Children — deutsche Fassung. Amsterdam: Swets & ZeitlingerGoogle Scholar
  37. 37.
    Mesulam M (1990) Large-scale neurocognitive networks and distributed processing for attention, language, and memory. Annuals Neurology 28: 597–613CrossRefGoogle Scholar
  38. 38.
    Müller R (1991) Diagnostischer Rechtschreibtest: Leistungstest für 3. Klassen (DRT-3). Weinheim: Beltz-TestGoogle Scholar
  39. 39.
    Müller R (1983) Diagnostischer Rechtschreibtest: für 2. Klassen (DRT-2). Weinheim: BeltzGoogle Scholar
  40. 40.
    Neumärker K-J, Bzufka MW (1988) Berliner-Luria-Neuropsychologisches Verfahren für Kinder (BLN-K). Berlin: Psychodiagnostisches Zentrum der HUBGoogle Scholar
  41. 41.
    Nichelli P, Venneri A (1995) Right hemisphere developmental learning disability: a case study. Neurocase 1: 173–177CrossRefGoogle Scholar
  42. 42.
    Osterrieth PA (1944) Le test de copie d’une figure complex. Archives de Psychologie 30: 206–356Google Scholar
  43. 43.
    Ranschburg P (1916) Die Leseschwäche (Legasthenie) und Rechenschwäche (Arithmasthenie) der Schulkinder. Berlin: SpringerGoogle Scholar
  44. 44.
    Raven JC (1976) Coloured Progressive Matrices. London: LewisGoogle Scholar
  45. 45.
    Rey A (1941) L’examen psychologique dans les cas d’ encéphalogpathie traumatique. Archives de Psychologie 28: 286–340Google Scholar
  46. 46.
    Remschmidt H, Schmidt MH (1994) (Hrsg) Multiaxiales Klassifikationsschema für psychische Störungen des Kindes- und Jugendalters nach ICD-10 der WHO. 3., rev. Aufl. Bern, Göttigen, Toronto, Seattle: HuberGoogle Scholar
  47. 47.
    Roether D (1983) Vorschul-Lerntest (VLT). Berlin: Psychodiagnostisches Zentrum der Humboldt-UniversitätGoogle Scholar
  48. 48.
    Rourke BP (1993) Arithmetic disabilities, specific and otherwise: a neuropsychological perspective. Journal of Learning Disabilities 26: 214–226CrossRefPubMedGoogle Scholar
  49. 49.
    Rourke BP, Conway JA (1997) Disabilities of arithmetic and mathematical reasoning: perspectives from neurology and neuropsychology. Journal of Learning Disabilities 30: 34–46CrossRefPubMedGoogle Scholar
  50. 50.
    Samstag K, Sander A, Schmidt R (1992) Diagnostischer Rechentest für 3. Klassen (DRE-3). Weinheim und Basel: BeltzGoogle Scholar
  51. 51.
    Semenza C, Miceli L, Girelli L (1997) A deficit for arithmetical procedures: lack of knowledge or lack of monitoring? Cortex 33: 483–498CrossRefPubMedGoogle Scholar
  52. 52.
    Schmidtke A, Schaller S, Becker P (1980) RAVEN-Matrizen-Test (Coloured Progressive Matrices, deutsche Bearbeitung). Weinheim: Beltz Test GesellschaftGoogle Scholar
  53. 53.
    Schweisthal B (1997) Die Leistungen von 7- bis 15-jährigen Kindern im Verbalen Lern-und Merkfähigkeits-Test (VLMT). Zeitschrift für Neuropsychologie 8: 129–136Google Scholar
  54. 54.
    Takayama Y, Sugishita M, Akiguchi I, Kimura J (1994) Isolated acalculia due to left parietal lesion. Archives of Neurology 51: 286–291PubMedGoogle Scholar
  55. 55.
    Tewes U (1984) Hamburg-Wechsler-Intelligenztest für Kinder, Revision 1983 (HAWIK-R). Bern und Stuttgart: HuberGoogle Scholar
  56. 56.
    Tewes U, Schallberger U, Rossmann K (2000) Hamburg-Wechsler-Intelligenztest für Kinder III (HAWIK-III). Bern, Stuttgart: HuberGoogle Scholar
  57. 57.
    Von Aster MG (1994) Developmental dyscalculia in children: review of the literature and clinical validation. Acta Paedopsychiatrica 56: 169–178Google Scholar
  58. 58.
    Von Aster MG, Deloche G, Gaillard F, Tièche C (1995) Die Neuropsychologische Testbatterie für Zahlenverarbeitung und Rechnen bei Kindern (ZAREKI). Zeitschrift für Kinder- und Jugendpsychiatrie (Suppl 1) 23: 203Google Scholar
  59. 59.
    Von Aster MG (1997) Die Störungen des Rechnens und der Zahlenverarbeitung in der kindlichen Entwicklung. Unveröffentlichte Habilitationsschrift. Universität ZürichGoogle Scholar
  60. 60.
    Waber DP, Holmes JM (1986) Assessing children’s memory productions of the Rey-Osterrieth complex figure. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology 8: 563–580CrossRefPubMedGoogle Scholar
  61. 61.
    Wagner H-J, Born C (1994) Diagnosticum: Basisfähigkeiten im Zahlenraum 0 bis 20 (DBZ1). Weinheim: BeltzGoogle Scholar
  62. 62.
    Weiß RH (1987) Grundintelligenztest CFT 2 Skala 2. Göttingen: HogrefeGoogle Scholar
  63. 63.
    Weiß RH, Osterland J (1980) Grundintelligenztest CFT 1 Skala 1. Braunschweig: WestermannGoogle Scholar
  64. 64.
    Winkelmann W (1975) Testbatterie zur Erfassung kognitiver Operationen (TEKO). Braunschweig: WestermannGoogle Scholar
  65. 65.
    World Health Organization (1990) ICD-10. Diagnostic Criteria for Research. Geneva: WHO/NMH/MEP 89.1 Rev 2Google Scholar
  66. 66.
    Zimmermann P, Fimm B (1993) Testbatterie zur Aufmerksamkeitsprüfung (TAP). Würselen: PsytestGoogle Scholar

Copyright information

© Steinkopff-Verlag 2000

Authors and Affiliations

  • Michael Werner Bzufka
    • 1
    Email author
  • J. Hein
    • 1
  • K. J. Neumärker
    • 1
  1. 1.Clinic of Child and Adolescent Psychiatry and Psychotherapy Charité Hospital, Campus MitteMedical Faculty of Humboldt-University of BerlinBerlinGermany

Personalised recommendations