EXPLAINING APHASIAS IN NEURONAL TERMS Referat: Yeliz Kidis und Isabelle Rogge Text: Friedemann Pulvermüller und Hubert Preirl Institute of Medical Psychology and Behavioral Neurobiology, University of Tiibingen, Germany Veröffentlicht in: J. Neurolinguistics. Vol. 8. No. 1. pp. 75-81. 1994 Copyright 01994 Elwvier Science Ltd Printed in Great Britain. All rights reserved

EXPLAINING APHASIAS IN NEURONAL TERMS Herausforderung : Entwicklung von Modellen für neuronale Mechanismen, die der Sprache zugrunde liegen Problematik: präzise beschriebene Modelle sind immer noch selten einige gehen nicht genau auf die Beschreibung von Gehirnstrukturen und – prozesse ein Gedächtnismodelle zu Sprachprozessen bestehen zwar aus Elementen die mit echten Neuronen vergleichbar sind, aber angeordnete Netzwerke aus künstlichen Neuronen basieren nicht auf Neuroanatomie  daher Nachahmung der neuronalen Prozesse in verschiedenen Hirnrindenregionen schwierig

EXPLAINING APHASIAS IN NEURONAL TERMS zwei Arten von Theorien beabsichtigen folgende Erklärung: „Warum treten verschiedene Arten von Sprachstörungen in verschiedenen Regionen mit kortikalen Läsionen auf?“ erste Theorie ausgearbeitet in „On Aphasia“ von Ludwig Lichtheim (1885) Voraussetzung: drei, eigenständig arbeitende, kortikale Sprachzentren → Motorzentrum (M): zuständig für die Artikulation von Wörtern → Akkustikzentrum (A): zuständig für die Aufnahme von auditiven Reizen → das Begriffszentrum (C): bewahrt die Bedeutungen von Wörten, codiert und decodiert Wörter

LICHTHEIM‘S LANGUAGE MODEL

LICHTHEIM‘S LANGUAGE MODEL Annahme: Verbindung der Zentren durch Leitungsbahnen (sog. Fasertrakten) jedes Zentrum arbeitet eigenständig → zuerst werden die ankommenden Reize verarbeitet  Ergebnis wird an eines der anderen Zentren weitergeleitet während der Verarbeitung keine Interaktion zwischen den Zentren

HEBB‘S RULE Sprachliche Elemente (Phoneme , Silben, Morpheme) beziehen sich auf Zellgruppen (Sammlungen von Neuronen), verbunden durch stimulierte Synapsen „Hebbsche Regel“: - Neuronen einer Zellgruppe können sich in versch. Bereichen der Hirnrinde befinden - Zellgruppen entwickeln sich in wahllos verbundenen Netzwerken; zeitgleich stärken aktive Neuronen die Verbindungen Zellgruppe = „zündfähig“: aktive Neurone können restliche Neuronen durch stimulierende Verbindungen innerhalb der Neuronen aktivieren → starke Interaktion = geschlossenes System

HEBB‘S RULE Entwicklung sprachlicher Zellgruppen während der Brabbelphase in diesem Stadium verursachen Aktivitäten im Motor-Kortex zum ersten mal sprachähnliche Artikulationsbewegungen lt. Hebbscher Regel stärken Neuronen beider Systeme ihre Verbindungen lt. neuroanatomischen Studien sind Primärgehör und die Motor-Kortexe nicht direkt, jedoch durch Broca und Wernicke Region, verbunden  früh entwickelte Gruppen ebenso Neuronen innerhalb der sprachrelevanten Kortexe (Fig.2)

CORTICES INVOLVED IN ORAL LANGUAGE PRODUCTION

HEBB‘S RULE Lt. Hebbscher Regel bilden zusätzliche Neuronen zusammen mit Silbengruppen höher angeordnete Gruppen „Inhalts-Wörter“ („Haus“, „rot“) stehen in starker Wechselbeziehung zu nicht sprachlichen Reizen „Funktions-Wörter“ („ist“, „es“, „der“) stehen nicht in Wechselwirkung mit bestimmten Reizen , sie beschränken sich eher auf die Sprachregionen (Broca, Wernicke) Sprachwahrnehmung findet statt, wenn eine bestimmte Gruppe durch Input von dem auditiven Kortex entfacht wird Sprachproduktion findet statt, wenn Reize durch kortikalen Input eine Gruppe „zündet“ und Neurone im Motor-Kortex aktiviert

ESTABLISHED FACTS Aphasie mit Läsionen in Broca Region: langsames oder unflüssiges Sprechen [19] Läsionen in Broca Region: geringfügiges Defizit der Sprachwahrnehmung; in Wernicke Region: ernsthaftes Defizit [19] Konsequenz von Läsionen in Broca oder Wernicke Region: ungrammatische Ausdrucksweise (Defizit bzgl. Funktionswörtern) [20] Konsequenz von Läsionen außerhalb der Sprachregionen (Broca und Wernicke), vor allem im Angular Gyrus: Wortfindungsstörungen (Defizit bzgl. Inhaltswörtern)  Läsionen in Broca Region = Sprachproduktionsprobleme  Läsionen Wernicke Region = Sprachwahrnehmungsprobleme

A SECTION OF A MODEL OF THE LANGUAGE CORTEX

RESULTS OF LESION SIMULATIONS Normal = normal Wrong = falsch Delayed = verspätet Abortive = fehlgeschlagen / erfolglos

MODEL OF THE CORTICAL REPRESENTATION OF DIFFERENT KIND OF WORDS

CONCLUSION Fazit: Erkenntnisse aus der Aphasieforschung sind hilfreich um Theorien des Gehirnmechanismusses zum Thema Sprache zu entwickeln Die Zellgruppentheorie erklärt den multimodalen Charakter von Aphasien und die Dominanz von Sprachproduktion oder Verständnisschädigungen durch kortikale Läsionen Das Modell repräsentiert wichtige Merkmale der sprachlichen Maschinerie des menschlichen Gehirns Zellgruppentheorie scheint zukünftig ein vielversprechendes Verfahren

QUELLEN: Text: Explaining Aphasias In Neuronal Terms (Friedemann Pulvermüller und Hubert Preirl )