Allgemeine Psychologie II. Vorlesung 4. Prof. Dr. Björn Rasch, Cognitive Biopsychology and Methods University of Fribourg

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1 Allgemeine Psychologie II Vorlesung 4 Prof. Dr. Björn Rasch, Cognitive Biopsychology and Methods University of Fribourg 1

2 Allgemeine Psychologie II Woche Datum Thema Denken Denken Sprache fällt aus --- (Master Days) Sprache Emotion Emotion fällt aus --- (Kongress) Motivation fällt aus --- (Osterferien) Motivation EXPRA-Kongress Bewusstsein Bewusstsein / Wiederholung und Fragen 2

3 Sprache Definition Fähigkeit, abstrakte Ideen durch eine komplexe Abfolge von Zeichen und Signalen zu kommunizieren Laute (gesprochene Sprache) oder Buchstaben (Schriftsprache) Zeichen (Gebärdensprache) Beruht auf kognitiven Fähigkeiten Denken, Wissen, Kategorisieren Sprache als genuin menschliche Fähigkeit Tiere können nur einfache Symbolbedeutung und einfache Grammatik lernen Wortschatz höchstens einige 100 Begriffe / Symbole Muttersprachler > Wörter Menschliche Sprache hoch abstrakt und komplex

4 Laut- und Wortverarbeitung Sprache besteht aus Wörter / Lauten Wortwahrnehmung als Grundvoraussetzung des Sprachverstehens Segmentierungsproblem Wörter müssen im kontinuierlichen Sprachsignal segmentiert werden Dermannnahmdenbecher... Mänäptehoi? Äptemäniehoi! Wennäptemän mänäpthegras. Schneller Prozess (2-4 Wörter pro Sekunde) Variabilitätsproblem Aussprache ist je nach Sprecher und Aussprache verschieden Verschiedene phonetische Realisierung = gleiches Wort Verschluckte Silben etc. Visuelle Informationen unterstützen Lautverarbeitung McGurk-Effekt: Konflikt zwischen visueller und auditorischer Sprachverarbeitung /ba/ gehört; Mundbewegung /ga/; Erwachsene berichten /da/ 4

5 Wortproduktion Schritte der Wortproduktion Konzeptualisierung / Sprachplanung Was will ich sagen? Rückgriff auf das vorhandene Wissen mentale Präsentationen werden aktiviert / in das Arbeitsgedächtnis gebracht Erstellung von lexikalischen Konzepten, Überführung in Wörter Formulierung Wie will ich etwas sagen? Artikulation Phonetik: Bildung von Phonemen (Sprachlauten) Durch Ausstoss von Luft und Veränderung des Luftstroms in Nasen- Mund-, und Rachenraum Unterscheidung nach Artikulationsart: Plosive (p, b, t d..) vs. Nasale (M vs. N)... Artikulationsort: Lippen (p) vs. Zunge (s) vs. Gaumen (k). Stimmhaftigkeit: Stimmhaft (b) vs. Stimmlos (p) 5

6 Wortverstehen Anforderungen Wörter segmentieren, von ähnlich klingenden Wörtern unterscheiden Betonung unterscheiden Wortbedeutungen Bsp.: Verb übersetzen Sprachmelodie kann Bedeutung eines Satzes bestimmen Die Ampel ist grün. Kontext hilft bei Bedeutungsfindung Satzkontext, Gesprächskontext etc. Modelle des Wortverstehens Zusammenspiel von Aktivierung und Hemmung Erstes Phonem weckt Erwartungen, alle potentielle Fortsetzungen werden aktiviert /B/ aktiviert alle Wörter mit B, /Br/ aktiviert Brot / Brut/ Brett, hemmt Buch etc. Phonologisch unähnliche Wörter werden gehemmt Konnektionistische Modelle nehmen verschiedene Ebenen an Bsp.: Akustische Ebene, Phonemebene, Wortebene, Bedeutungsebene 6

7 Wortverstehen 7

8 Mentales Lexikon Wortschatzgedächtnis gut organisiert Schneller Zugriff notwendig für Sprache Abhängig von Wortlänge und Worthäufigkeit Paralleler Abruf Mehrere Einträge des mentalen Lexikons werden gleichzeitig abgerufen Zwei Pfade Bsp. Mehrdeutigkeit: Bank aktiviert sowohl Geldinstitut als auch Sitzgelegenheit Direkter Weg: Wörter sind orthographisch präsentiert Indirekter Weg: Grapheme müssen erst in Phoneme übersetzt werden Bitte sprechen Sie das Wort Dinnel Beleg für indirekten Pfad Menschen mit phonologischer Dyslexie können Pseudowörter nicht aussprechen Anordnung im mentalen Lexikon unklar Ordnung nach Häufigkeit, Alphabet oder Bedeutungszusammenhang? 8

9 Satzverarbeitung Wörter müssen im Kontext anderer Wörter verstanden werden Parsing Gehörtes / Gelesenes wird in Wörter, Satzteile und Sätze zerlegt Syntaktische Analyse eines Satzes Automatischer, nicht-bewusster Prozess Syntaktische Phrasen Grundelemente eines Satzes Phrasenstrukturegeln Bsp.: Wortstellung Subjekt Verb - Objekt 9

10 Satzverarbeitung Phasenstrukturbaum Begriffe Satz (S); Nominalphrase (NP) Artikel (Determinierer, Det); Nomen (N) Verbalphrase (VP) Verb (V) + weitere Argumente (Nominalphrasen) 10

11 Satzverarbeitung Ereigniskorrelierte Potentiale (EEG) Messung der elektrischen Aktivität der Neurone mittels Elektroden Verletzung von syntaktischen Regeln Error related negativity (ERN) nach ca. 120 ms Sehr schnelle Verarbeitung grammatikalischer Regelverletzungen Integrationsprozesse eines Wortes in den Bedeutungskontext Negativer Ausschlag nach ca. 400 ms (N400) Je schwieriger die semantische Verarbeitung, desto grösser die N400 Bsp.: Ich nehme einen Kaffee mit Milch und... Zucker vs. Socken Zusammenhängende vs. Nicht-zusammenhängende Wörter Katze-Hund (blau) vs. Sonne-Hund (rot) 11

12 Satzverarbeitung Bedeutung von Wörtern und Musik Nicht bedeutungsvoll verbundene Laute führen zu einer N400 Gilt für Wörter und Geräusche / Musik Painter & Kölsch,

13 Satzverarbeitung Ähnlichkeiten zwischen Sprache und Musik 13

14 Satzverarbeitung Verarbeitung von Bedeutungszusammenhängen im Schlaf Bastuji et al.,

15 Satzverarbeitung Später Positivierung nach 600ms (P600) Späte Reanalyse syntaktischer Verletzungen oder einer unerwarteten Satzstruktur Bsp.: Das Kind spielst mit dem Ball. Verletzungen von Fall, Tempus, Geschlecht etc. The horse raced past the barn fell. Durch unerwartete Satzstruktur neues Parsing des Satzes erforderlich. P600 auch bei unerwarteten Akkordfolgen Verletzungen der musikalischen Grammatik Patel et al.,

16 Satzverarbeitung Phasen der Satzverarbeitung Parsing: Analyse der syntaktischen Struktur Wortgesteuert (bottom-up) oder erwartungsgesteuert (top-down) Fehler führen zu einer frühen Negativierung im EEG (ERN) Prüfung: Abruf der Bedeutung der Worte aus dem mentalen Lexikon Schwierigkeiten führen zur N400 Bsp.: Die Sonne scheint vs. Die Sonne schneit. Reanalyse des Satzes Fehler / erneutes Parsing führt zu einer P600 Bsp.: Der Polizist erschoss den Bankrüber mit einer Pistole 16

17 Satzverarbeitung Modelle der Satzverarbeitung Holzweg-Modell (garden-path model) Erst syntaktische, dann semantische Verarbeitung Serielle Verarbeitung Verschiedene Bedeutung werden nacheinander gegeneinander abgewogen Bewertung der Plausibilität der Alternativen auf Grund von semantischen und pragmatischen Kriterien (Kontext) Einschränkungsmodelle Verarbeitung der Syntax wird durch Wortbedeutung beeinflusst Parallele Verarbeitung von Syntax und Semantik. Beispiele The horse raced passed the barn fell. The book read in the garden were interesting. Empirische Befunde für beide Modelle, wahrscheinlich beide gültig. Zusätzlicher Einfluss semantischen Wissens bei der Bedeutungsauswahl Ich hasse das Buch es ist zu schwer. Ein paar Ameisen vs. Ein paar Elefanten 17

18 Textverarbeitung Verstehen von Texten ist ein aktiver Prozess Textgesteuert (bottom up) Textverstehen auf Basis der Textmerkmale Textoberfläche: Inhalt, Grammatik, Textlänge Rezepientengesteuert (top down) Textverstehen auf Basis der Erwartungen / Wissen des Rezipienten Mentale Modelle des Rezipienten Beispiel: John bereitete sich für eine Verabredung mit Angelina am Abend vor. Nachdem er sich angezogen hatte, vergass er die Rose, die er gekauft hatte und gib los. 18

19 Textverarbeitung Er nahm seinen Sportwagen, um zu seiner Verabredung zu fahren. Er kam etwas zu spät. Angeline erwartete in lächelnd im Restaurant zur Alten Mühle, das schön und romantisch direkt am Wasser stand. Er reichte ihr die Rose und küsste sie zur Begrüßung auf die Wange. 19

20 Textverarbeitung Blickbewegungen beim Lesen eines Textes 20

21 Sprachentwicklung Kindern lernen Sprache schnell und spontan Erwerb von Sprach genetisch veranlagt Säuglinge Sprachrelevante Fähigkeiten nach wenigen Tagen Können Phoneme und Phonemkategorien unterscheiden Nicht auf Muttersprache beschränkt Säuglinge können auch Phoneme unterscheiden, die in der Muttersprache nicht vorkommen Spezialisierung auf eigene Muttersprache mit 8-10 Monaten Ähnliche Ergebnisse für Musik Methoden High-amplitude sucking Head turn preference Preferential looking procedure

22 Sprachentwicklung Theorie der Universalgrammatik Annahmen (Noam Chomsky, 1950) Kritik Prozesse des Spracherwerbs sind universell und unabhängig von der erlernten Sprache Sprachbefähigung eigens Modul, unabhängig von anderen Kognitionen Universale grammatikalische Prinzipien sind angeboren Sprachverstehen / Sprachproduktion erfordert nur Erlernen von Wörtern und sprachspezifischen Besonderheiten (z.b. Wortstellungen) Aufbau eines mentalen Lexikons Sprache verändert sich schnell, Genetik nicht Verschiedene Sprachen sehr unterschiedlich, nur wenige Universalien Theorie schwer falsifizierbar Befunde sprechen eher für allgemeine Lernprozesse als eigenes Modul

23 Sprachentwicklung Erwerb prosodisch-phonologischen Wissens Ab 2. Monat: Erste Lallphase Laute entstehen durch zufällige Muskelbewegungen im Mund / Hals Ab 6. Monat: Zweite Lallphase Bildung von Silbenketten ( dada ; gaga ), ähneln bereits Muttersprache Ab 9. Monat: Bewusste Steuerung von Mundbewegungen Sinnvolle Doppelsilben ( Mama ), Sprachpräferenz für Muttersprache Erwerb lexikalischen Wissens Ab 8. Monat: Wortrezeption Beginn des kontextgebundenen Wortverständnisses Ab 10. Monat: Wortproduktion Bildung einfacher Wörter ( Wauwau ), Wortschatz ca. 60 Wörter Ab ca. 1.5 Jahren: Wortschatzexplosion Rezeptive Wortschatz ca. 200 Wörter, produktive Wortschatz ca. 75 Wörter Nach 2 Jahren produktiver Wortschatz schon über 300 Wörter

24 Sprachentwicklung Erwerb grammatikalischen Wissens Ab 1.5 Jahren: Wortkombination Zwei-Wort Sätze und Fragesätze ( Papa schläft ; mein Ball ) Stützende Sprache hilf beim Erwerb von Wortbedeutung und Grammatik Anregung im Dialog mit der Bezugsperson Ab ca 4 Jahren: Beherrschung der grammatikalischen Grundlagen Verwendung komplexer Satzkonstruktionen (z.b. Relativsätze) Lehrende Sprache als Unterstützung: Kindliche Sprache bewusst korrigieren Ab ca. 6 Jahren: Abstraktion möglich Zerlegung von Silben, Bildung von Reimen, Erzählen längerer Geschichten Erlernen von Lesen und Schreiben Bewusstes Erlernen der grammatikalischen Strukturen

25 Sprachentwicklung Gibt es eine kritische Periode der Sprachentwicklung? Kritische Periode: Lebensphase, in der adäquate Stimulation normale Entwicklung erlaubt Fähigkeit kann nur perfekt während der kritischen Perioden gelernt werden Untersuchung an Wolfskindern Aufwachsen ohne Sprache Späterer Erwerb der Grammatik schwierig Phase zwischen Jahren entscheidend Bilingualismus Kinder lernen Zweitsprache schneller und sprechen eher akzentfrei Sensible Periode Lebensphase, in der ein Organismus besonders empfänglich für adäquate Stimulation ist Abgeschwächte Form der kritischen Periode Empirische Befunde sprechen eher für eine sensible als eine kritische Periode des Spracherwerbs

26 Sprachstörungen Störungen der Sprachentwicklung Relativ häufig (6-8% der Kinder, Jungen stärker betroffen) Sprachtherapie meistens hilfreich Dyslalie: Schwierigkeiten, Laute richtig auszusprechen Dyslexie: Beeinträchtigung beim Lesenlernen Fehlendes Wissen der phonologischen Struktur von Wörter Dysgraphie: Beeinträchtigung beim Erlernen des Schreibens Legasthenie: Lese- und Rechtschreibschwäche Oft genetisch veranlagt, durch fehlendes Training aber noch verstärkt Können z.b. Worte nicht reimen Sprachentwicklungsstörungen bedingen häufig weitere Entwicklungsstörungen Sensorische Sprachstörungen Verzögerte Sprachentwicklung bei Hörproblemen / Blindheit Sprachstörungen bei mentaler Retardation Kinder mit Down-Syndrom in Sprachentwicklung verzögert

27 Sprache und Gehirn Hirnareale, die an Verarbeitung von Sprache zentral beteiligt sind Auditorische Kortex: Aufnahme des auditorischen Sprachsignals Visueller Kortex Aufnahme der Schrift beim Lesen Weiterleitung über Gyrus angularis an Wernicke Areal Wernicke Areal: Sprachverständnis Wernicke-Aphasie: Verletzung des Wernicke Areals Broca-Areal: Sprachproduktion Broca-Aphasie Fasiculus arcuatus: Verbindung zwischen Broca Wernicke Areal; beidseitiger Informationstransfer Motorische Kortex: Steuerung der Aussprache

28 Sprache und Gehirn Sprachareale im Gehirn (Wernicke-Gschwind Modell) Phasen der Sprachverarbeitung entsprechen bestimmten Hirnbereichen Aufbauend auf Patientenstudien Aphasietypen Broca-Aphasie: Verletzung im linken anterioren Bereich Sprachproduktion mühevoll / gestört, Sprachverständnis erhalten Wernicke-Aphasie: Verletzung im linken posterioren Bereich Sprachverständnis gestört, Sprachproduktion vorhanden Leitungsaphasie : Verletzung im Fasciculus arcuatus Kritik Beeinträchtigung des Nachsprechens, Sprachproduktion und Sprachverstehen intakt Globale Aphasie: Verletzung aller sprachrelevanten Bereiche Klare Trennung zwischen produktiver und rezeptiver Sprachstörung zu einfach Funktionen von Broca- und Wernicke Areale nicht klar trennbar Broca- und Wernicke Areale sind auch für nicht-sprachliche Aufgaben relevant

29 Sprache und Gehirn Die linke Hirnhälfte ist dominant für die Sprachverarbeitung Hemisphären sind über das Corpus Callosum verbunden Wada Test Linkslateralisierung bei fast allen Rechtshändern und ca. 75% der Linkshänder Eine Hirnhälfte wird selektiv narkotisiert Narkosemittel in linke oder recht Halsschlagader Gleichzeit laut zählen / Alphabet aufsagen Sprachausfälle zeigen die sprachdominante Hemisphäre Split Brain Patienten Trennung des Corpus Callosum zur Behandlung von Epilepsie Darbietung im rechten Gesichtsfeld: Benennung problemlos möglich Darbietung im linken Gesichtsfeld: keine Benennung möglich Patienten berichten das sie Gegenstand nicht sehen oder umschreiben ihn Können Gegenstand aber korrekt mit der Hand greifen

30 Sprache und Gehirn

31 Take Home Messages Sprache Fähigkeit, abstrakte Ideen durch eine komplexe Abfolge von Zeichen und Signalen zu kommunizieren (genuin menschliche Fähigkeit) Universelle Struktur (Phoneme / Grapheme, Morpheme, Grammatik) Grammatik ist das Regelwerk der Sprache Phonologie, Morphologie, Syntax Laut- und Wortverarbeitung Anforderungen an Segmentierung und Variabilität Wortproduktion: Planung, Formulierung, Artikulation Wortverstehen: Aktivierung ähnlicher / Hemmung unähnlicher Worte Unterstützt durch Betonung, Sprachmelodie und Bedeutungs- / Satzkontext Abruf / Abgleich mit Bedeutungen der Worte aus dem mentalen Lexikon Satzverarbeitung: Holzwegmodell vs. Einschränkungsmodelle 31 Parsing: Syntaktische Analyse eines Satze (automatisch unbewusster Prozess) Phasen der Satzverarbeitung: Parsing, Prüfung der Bedeutung, Reanalyse des Parsings EEG-Korrelate der Phase: ERN (N120); N400; P600

32 Take Home Messages Textverarbeitung Aktiver Prozessen, Text- vs. Rezipientengesteuert Sprachentwicklung Kindern lernen Sprache schnell und spontan, genetische Veranlagung Bereits Säuglinge haben sprachrelevante Fähigkeiten Lallphasen / Wortrezeption / Wortproduktion / Wortschatzexplosion Kritische vs. sensible Periode des Spracherwerbs Theorie der Universalgrammatik (Noam Chomsky) Sprachstörungen Störungen der Sprachentwicklung: Dyslalie, Dyslexie, Dysgraphie, Legasthenie Neurologisch bedingte Sprachstörungen (z.b. Wernicke-Aphasie, Broca-Aphasie) Sensorische Sprachstörungen und mentale Retardation Die linke Hemisphere ist für Verarbeitung von Sprache meist dominant. Linkslateralisierung von Sprache (Wada-Test, Split Brain Patienten)

33 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 33