Spectro-temporal dynamics of sensorimotor integration underlying laterlization of speech production
Final Report Abstract
Unsere Arbeitsgruppe untersuchte Aktivität und funktionelle Schleifen im Gehirn von sprechenden Menschen. Uns interessierte hierbei v.a. der Unterschied zwischen der Verarbeitung in der linken im Vergleich zur rechten Hirnhälfte. Nur die linke Hirnhälfte kann Sprache produzieren, aber auch die rechte Hirnhälfte leistet einen Beitrag. Insofern könnten funktionelle Besonderheiten der linken Hirnhälfte auf einen Ursprung der Spezialisierung der linken Hirnhälfte für Sprache hinweisen. Sprache besteht sowohl aus schnellen als auch langsamen Veränderungen der Schallwellen in hohen und tiefen Frequenzbereichen. Wir untersuchten, ob die Linkslateralisierung der Sprachproduktion mit einer besonderen Präferenz der linken Hörrinde für die Analyse relativ schneller Signalveränderungen, wie sie sowohl für das Sprachverständnis als auch für die Produktion wichtig sind, einhergeht. Derartig rasche Veränderungen des Sprachsignals erlauben z.B. die Unterscheidung individueller Konsonanten. In der Tat konnten wir besser aus der linken als aus der rechten Hörrinde und assoziierten Regionen relativ schnelle Veränderungen auslesen, während die rechte Hörrinde und umgebende Areale rekrutiert wurden, wenn zusätzlich langsame Veränderungen des Sprachsignals verarbeitet wurden. Parallel hierzu fand sich eine Linkslateralisierung für die Kontrolle höherfrequenter Sprachparameter und eine Rechtslateralisierung für die Verarbeitung niedrigfrequenter Eigenschaften der Sprache. Uns gelang der Nachweis, dass diese Spezialisierung der Hirnhälften nicht nur beim Hören von Sprache, sondern auch beim lauten und leisen Lesen, Nachsprechen, aber auch beim Klopfen von Rhythmen der Fall zu beobachten ist. Dies weist auf ein verallgemeinerbares Prinzip der Lateralisierung hin und verdeutlicht, dass Lateralisierung nicht spezifisch für Sprache ist, sondern ein allgemeines Prinzip des Gehirns darstellt, wie komplexe Information parallel in zwei Hirnhälften verarbeitet und so ein evolutionärer Vorteil generiert werden kann. Diese Befunde vertiefen das Verständnis der normalen Hirnfunktion, können aber auch helfen, Auffälligkeiten von Patienten mit Sprach- und Sprechstörungen besser zu verstehen und so einen langfristigen Beitrag zur Entwicklung von neuen Behandlungsmethoden oder zur Verbesserung bestehender Therapien leisten.
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