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  Spezialisierung des Gehirns auf unterschiedliche Laute

Die Sprache, die wir hören, ist physikalisch gesehen Schall. Aufnahme, Verstärkung und Weiterleitung des Schalls übernehmen die Hörorgane des Mittelohres und im Innenohr die Schnecke. Hier werden aus den Schallwellen Nervenimpulse, die über den Hörnerv die Schnecke verlassen und in unser Gehirn weitergeleitet werden.

Die Aufgabe des Gehirns lautet: Entschlüsselung des Gehörten. Zum diesem Zweck werden die komplexen akustischen Eindrücke in ihre kleinsten Einheiten zerlegt, die die Vokale und Konsonanten. Wie wir bereits wissen, wird Lautsprache im sensorischen Sprachzentrum (Gyrus temporalis superior) analysiert. Schädigungen dieser Hirnregion ziehen immer Sprachverständnisstörungen nach sich. Genaue Kenntnisse über die Funktionsweise des sensorischen Sprachzentrums waren bisher allerdings nicht bekannt. In der University of California (San Francisco, USA) ist es nun gelungen, einige Informationen über seine Arbeitsweise zu erlangen.

Nima Mesgarami und sein Forscherteam führten eine Studie an sechs Epilepsie-Patienten durch, denen man Elektroden implantierte. Die Probanden hörten 500 verschiedene Sätze von 400 unterschiedlichen Sprechern. Die Forscher konnten die Aktivität des sensorischen Sprachzentrums während des Hörprozesses am Computer analysieren.

Ihre Forschungsergebnisse zeigen, dass der Gyrus temporalis superior hoch spezialisiert ist auf die Verarbeitung phonetischer Informationen. Auf verschiedene Phoneme gibt es unterschiedliche neuronale Antworten: Tonhöhen, Vokalen und Konsonanten sind jeweils spezielle Neuronen zugeordnet. Auf diese Weise entstehen stabile akustisch-phonetische Repräsentationen der Sprache.


Nima Mesgarani, Connie Cheung, Edward F. Chang (Department of Neurological Surgery, Department of Physiology, and Center for Integrative Neuroscience, University of California, San Francisco, CA 94143, USA), Keith Johnson (Department of Linguistics, University of California, Berkeley, CA 94720, USA.): Phonetic Feature Encoding in Human Superior Temporal Gyrus
Published Online January 30 2014: Science DOI: 10.1126/science.1245994


 

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