Der Aufbau des Gehirns und die Fähigkeit zur Sprachrezeption und Sprachproduktion. Prof. Dr. Christoph Herrmann. Neuronale Korrelate der Sprache
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- Guido Krüger
- vor 7 Jahren
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1 : Der Aufbau des Gehirns und die Fähigkeit zur Sprachrezeption und Sprachproduktion Prof. Dr. Christoph Herrmann
2 Übersicht Menschliche versus nicht-menschliche Sprache Sprache und Anatomie: - Peripheranatomische Voraussetzungen für Artikulation - Neuroanatomische Voraussetzungen für Sprache - Lateralisierung - Spezifische Hirnareale - Untersuchung der "Sprachareale" heute Unterschiede zwischen Mensch und Tier?
3 Menschliche versus nicht-menschliche Sprache Viele Tiere: Lautäußerungen Menschenaffen: Interindividuelle Kommunikation Semantik (Bedeutung) Nur Menschen: Grammatik Syntax Hans trinkt Wasser Wasser trinkt Hans
4 Sprache und Anatomie Larynx (Kehlkopf): Beim Schlucken wird die Luftröhre durch die Epiglottis (Kehlkopfdeckel) verschlossen Die Stimmbänder liegen hier und werden von Muskeln gespannt.
5 Sprache und Anatomie Gesichtsmuskulatur AEIOU / Plosivlaute P&B
6 Sprache und Anatomie Andere Arten prinzipiell ähnlich aufgebaut Reißzähne führen zu Problemen mit Zahnlauten (z.b.: d,t)
7 Sprache und Anatomie Tieferer Larynx (Kehlkopf) beim Menschen Mensch Schimpanse
8 Neuronale Korrelate Die Peripherie: Kinder können trotz Artikulationsstörungen Sprache erlernen Orale Pathologien (teilweise Amputation der Zunge, Gaumenspalte, etc.) können trotzdem sprachliche Laute erzeugen Das Gehirn: Läsionen der Sprachareale führen zu Aphasien Großer Unterschied zu anderen Arten!
9 Von der Lokalisation zum Sprachareal Zytoarchitektonik: Sechs Schichten Isocortex Karl Lashley: Lernexperiment bei Ratten Sektionen Verlust der Funktion abhängig von der Menge extrahierten Gewebes Holistisches Gedächtnis Lokalisationstheorie: Brodmann-Areale Für jede Funktion eine Region
10 Von der Lokalisation zum Sprachareal Elektrophysiologische Bestätigung der Lokalisationstheorie Gustav Fritsch ( ) Eduard Hitzig ( ) 24/25: Probleme beim Sprechen 26: Probleme beim Sprachverstehen
11 Von der Lokalisation zum Sprachareal Paul Broca ( ): Lokalisation Lateralisierung Das "Sprachareal" Carl Wernicke ( ): Bestätigung der Lokalisation Bestätigung der Lateralisierung Aber noch ein "Sprachareal"
12 Noch ein Sprachareal Carl Wernicke ( ): deutscher Neurologe und Psychiater wirkte als Professor in Breslau und Halle
13 Von der Lokalisation zum Sprachareal Asymmetrien Doppelter Heschl scher scher Gyrus - größeres planum temporale
14 Von der Lokalisation zum Sprachareal Läsion in der linken Hemisphere: Aphasie: Störung der Fähigkeit, Sprache zu verstehen / produzieren Apraxie: Schwierigkeiten, auf Befehl Bewegungen auszuführen Dominante Hemisphäre: Sprache Korreliert meist mit der Händigkeit (linke Hemi. - rechte Hand) Lateralisierung auch bei Tieren
15 Von der Lokalisation zum Sprachareal Bestätigung der Lateralisierung bei Split-Brain Patienten
16 Von der Lokalisation zum Sprachareal Sprachregionen der linken Hemisphäre: Broca (Frontallappen): Sprachproduktion (Motorik) Wernicke (Temporal/parietal): Sprachrezeption (aud. Cortex)
17 Von der Lokalisation zum Sprachareal Aussprechen eines gelesenen Wortes: Sehen: Visueller Cortex Lesen: Gyrus angularis Bedeutung: Wernicke Weiterleitung: Fasciculus arcuatus Sprachproduktion: Broca Sprechen: Motorischer Cortex
18 Erforschung der "Sprachareale" heute Fragestellungen: zeitliche Reihenfolge von Syntax und Semantik beteiligte Hirnareale Lateralisierung
19 Erforschung der "Sprachareale" heute Sprachexperimente im Elektroenzephalographen (EEG): Gute zeitliche Auflösung
20 Erforschung der "Sprachareale" heute Sprachexperimente im Magnetenzephalographen (MEG): Gute räumliche Auflösung Gute zeitliche Auflösung Funktionelle Magnetresonanztomographie fmrt
21 Semantik Semantik: Bedeutung N400 The pizza was too hot to Unser Experiment: Korrekte Sätze: Die Melodie wurde gepfiffen Semantisch falsche Sätze: Der Mülleimer wurde gepfiffen
22 Erforschung der "Sprachareale" heute Broca macht mehr als Sprachproduktion B. Maess, C.S. Herrmann, A. Hahne, A. Nakamura & A.D. Friederici i i i (2006) Localizing i the distributed ib t d language network responsible for the N400 measured by MEG during auditory sentence processing Brain Research, 1096(1),
23 Syntax Unser Experiment: Korrekt: Der Fisch wurde im Teich gefangen. Syntaktisch falsch: Der Fisch wurde im gefangen. ELAN: Early left anterior negativity
24 Erforschung der "Sprachareale" heute Rechte Hemisphäre Linke Hemisphäre Broca wichtig für Syntax A.D. Friederici, Y. Wang, C.S. Herrmann, B. Maess & U. Oertel (2000) Localization of early syntactic processes in frontal and temporal cortical areas: A magnetoencephalographic study, Human Brain Mapping, 11: 1-11
25 Erforschung der "Sprachareale" heute Was macht die rechte Hemisphäre? Generell: Frequenzmodulation Musik: Amusie nach rechtshemisphärischen Läsionen Sprache: Prosodie (Satzmelodie, Intonation) MEG-Experiment: Verarbeitung von Sätzen mit/ohne Satzmelodie Rechte Hemisphäre C.S. Herrmann, A.D. Friederici, B. Maess, U. Oertel, A. Hahne & K. Alter (2003) The brain generates its own sentence melody: A Gestalt phenomenon in speech perception Brain and language, 85(3),
26 Ein neuroanatomisches Modell
27 Welche Hirnareale für welche Sprachfunktionen? Broca: Wernicke: Artikulation, Syntax Sprachverständnis, Semantik
28 Sprachebenen Ebene 1: Expressive Funktion Beispiele: Rufen, schreien, lachen Ebene 2: Signalfuntion Beispiele: Alarmruf der Vögel Ebene 3: Deskriptive Funktion Beispiel: Die Tafel ist rot (Lügen möglich) Ebene 4: Argumentative Funktion Beispiel: `... ist besser, weil...
29 Sprachareale bei Mensch und Tier Unterschiede in verschiedenen Cortexarealen
30 Sprachareale bei Mensch und Tier Wernicke: BA 39/40/22 auch beim Affen Affe beherrscht ht Semantik Semantik Mensch Affe Syntax Broca: BA 44/45 nicht beim Affen Affe beherrscht keine Syntax Das könnte der sprachrelevante Unterschied sein!
31 Zusammenfassung Neuroanatomische Areale sind notwendige Voraussetzung für bestimmte sprachliche Fähigkeiten. Sprachareale sind im Gehirn bilateral lokalisiert Sprache / zeitliche Strukturen stärker links Musik / spektrales Hören stärker rechts Das Broca-Areal könnte bezüglich der Sprache der entscheidende Unterschied zwischen Mensch und Tier
32 Literaturempfehlung
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