PhD Alumni

Imke Franzmeier Freiburg

Neurowissenschaftliche Studien zur semantischen Verarbeitung im Satzkontext

ErstbetreuerProf. Dr. Evelyn Ferstl
ZweitbetreuerProf. Dr. Cornelius Weiller (Uniklinik, Neurologie)
DisziplinKognitionswissenschaft
StatusPubliziert
Publikationhttps://katalog.ub.uni-freiburg.de/opac/RDSIndex/Results?lookfor=Neurowissenschaftliche+Studien&submit=Suche+starten&view=list

Die semantische Verarbeitung im Satzkontext beruht auf einem flexiblen System, indem neue und bereits bekannte sprachliche Informationen kombiniert werden. DiesesSystem basiert auf einem bilateralen kortikalen Netzwerk, dessen linkshemisphärische,dominante Strukturen schon eingehend erforscht wurden. Die Beteiligung der rechtenHemisphäre wurde bisher weit weniger tiefgehend untersucht und es herrschtUneinigkeit darüber, welche rechtsseitigen Areale überhaupt an semantischerVerarbeitung beteiligt sind und welche Funktionen von ihnen übernommen werden.Ziel dieser kumulativen Dissertation war, das neuroanatomische Netzwerk dersemantischen Verarbeitung im Satzkontext zu untersuchen und dabei die funktionelleNeuroanatomie des bilateralen Netzwerks zu spezifizieren.In fünf Studien erfolgte dies mit unterschiedlichen neurowissenschaftlichen Methoden(transkranieller Magnetstimulation und funktioneller Bildgebung), deren Anwendungfür die Untersuchung der neuronalen Korrelate der semantischen Satzverarbeitungweiterentwickelt wurde.In den Studien 1 bis 4 wurde dazu das kontextuelle Priming-Paradigma angewendet.Dabei wurden den Probanden Sätze präsentiert, bei denen das letzte Wort entwedererwartet, unerwartet, semantisch falsch oder ein Pseudowort war (z.B. Jens trinktseinen Kaffee mit Milch und Zucker/ Rum/ Bereich/ Zurrel). Die Probanden solltenentscheiden, ob der jeweilige Satz plausibel war.In den Studien 1 und 2 wurde mit Hilfe von Einzelpuls bzw. repetitiver transkraniellerMagnetstimulation die Relevanz der linken Hemisphäre für die semantischeVerarbeitung im Satzkontext bestätigt. Es zeigte sich, dass der linke Gyrus angularis,angrenzend an den posterioren Temporallappen, für die kontextuelle Integration vonerwarteten und unerwarteten Satzendungen notwendig ist. Eine Stimulation des linkenposterioren mittleren temporalen Gyrus beeinträchtigte die Verarbeitung vonsemantisch korrekten und falschen Wörtern und gab somit Hinweise auf dieNotwendigkeit des Areals für den lexikalischen Abruf. In der dritten Studie, in welcherdie Hemisphärenasymmetrie mittels Beeinflussung der Stimmungslagen verändertwurde, fanden sich Hinweise darauf, dass die semantische Verarbeitung im Satzkontextauf einem bilateralen Netzwerk beruht.Die bilateralen, linksdominanten neuronalen Korrelate semantischer Verarbeitungwurden in Studie 4 mit funktioneller Magnetresonanztomographie bestätigt. Studie 4zeigte, dass semantische Verarbeitung nicht nur auf einem links fronto-temporoparietalenNetzwerk basiert, sondern dass auch mediale Regionen und rechtshemisphärischeAreale beteiligt sind. Während die Ablehnung semantisch falscherInformationen hauptsächlich auf dem linken inferioren frontalen Gyrus beruhte,wurden durch die Verarbeitung von semantisch korrekten Wörtern bilateraletemporale und parietale Regionen aktiviert. Dabei wurde festgestellt, dass der rechteGyrus angularis und der rechte anteriore Temporallappen einen zusätzlichen Beitragzur semantischen Verarbeitung leisten. Mediale Regionen aktualisieren und überprüfendie Plausibilität der Bedeutung nicht erst auf Text-, sondern schon auf Satzebene. Transkranielle Magnetstimulation wurde mit der Erfassung der Augenbewegungen(Eyetracking) in der 5. Studie kombiniert und auf ein Paradigma der Embodimentdebatteangewendet. Das Ziel war zum einen die Puls-Auslösung und die Präsentationder Sätze gezielt zu steuern. Zum anderen sollte das Aufzeichnen von Blickbewegungenwährend des Satzverstehens dazu beitragen, detaillierte Informationen über dieSprachverarbeitung zu gewinnen. Diese Studie zeigte, dass die Kombination der beidenMethoden erfolgreich in neurolinguistischen Experimenten eingesetzt werden kann.Während die Probanden die präsentierten Sätze lasen, wurde ein Magnetpuls durchspezifische Fixationen ausgelöst. Die Analyse der Blickbewegungen ergab, dass dieVerarbeitung des Satzes durch die Stimulation gestört wurde. Die Probandenkompensierten diese Störung durch zusätzliche Fixationen.Zusammenfassend haben die Studien dieser Arbeit gezeigt, dass semantischeVerarbeitung im Satzkontext auf einem bilateralen Netzwerk beruht, dessen rechtshemisphärischeAreale nicht zu vernachlässigen sind. Neben dem links-dominantenfronto-temporalen Netzwerk tragen auch mediale und rechtshemisphärische Arealezum Satzverständnis bei. Die Anwendung unterschiedlicher neurowissenschaftlicherMethoden und die Kombination von transkranieller Magnetstimulation und Eyetrackingermöglichen, die beteiligten kognitiven Prozesse aus verschiedenen Perspektivenzu untersuchen und so ein umfassendes Bild der Verarbeitung zu erhalten.


Kontakt

EmailImke.Franzmeier@cognition.uni-freiburg.de
Homepagehttp://portal.uni-freiburg.de/cognition/mitarbeiter/franzmeier/



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