Sprache und Gehirn. Anatomische Grundlagen

Anatomische
Grundlagen

Rückenmark und Gehirn gehören
zum zentralen Nervensystem
Graue Substanz (Kortex)
Weißer Substanz
MRT-Aufnahme

Graue Substanz bildet die wenige Millimeter dicke
äußere Schicht des Gehirns und ist stark
gefaltet
Besteht aus den Nervenzellkörpern, wird als Kortex bezeichnet. (Hirnrinde oder –mantel)
Der Kortex besteht wiederum aus verschiedenen Schichten, in denen verschiedene Nervenzellarten angeordnet sind.
Weiße Substanz liegt unter Kortexschicht, und besteht größtenteils aus Axonen und Stützzellen (Gliazellen).
abgeleitet aus dem griechischen Wort glia für „Leim“

In der Mitte des Gehirns liegen:
Basalganglien-für die motorische Planung
Das limbische System-für Emotion, Lernen, Gedächtnis
Zwischenhirn, speziell der Thalamus gilt als “Tor zum Bewusstsein”, durch das die sensorischen Sinneseindrücke fließen

Das Gehirn ist von 3 Hirnhauten umgeben
Außen liegt die Dura Mater (Harte Hirnhaut)
Darunter Arachnoidea (Spinngewebshaut)
Darunter, über dem Kortex-Pia Mater (weiche Hirnhaut)

In der Mitte des Gehirns liegen vier Ventrikel, in denen die Gehirnflüssigkeit (Cerebro-Spinale-Flüssigkeit, auch Liquor)
Gebildet wird. Sie zirkuliert über das gesamte zentrale Nervensystem.
Zusätzlich ist das Gehirn vor schädigenden Substanzen aus dem Blut geschützt mithilfe Blut-Hirnschranke.

Das Gehirn besteht aus der rechten und der linken Hirnhälfte (Hemisprhäre)
Es lässt sich in 4 Lappen aufteilen:
Frontallappen (Stirnlappen)
Parietallappen (Scheitellappen)
Temporallappen (Schläfenlappen)
Okzipitallappen (Hinterhauptslappen)
Die rechte und linke Hemisphäre sind über Fasern aus weißer Substanz verbunden (Komissurenfasern)

Wie oft bei populären Vorstellungen gibt es einen wahren Kern, zu dem viel Mythos hinzukommt. Richtig ist, dass es durchaus Asymmetrien gibt: Nicht beide Hirnhälften sind für alles gleichermaßen zuständig. So ist die linke Hemisphäre spezialisiert auf viele – aber nicht alle – Sprachprozesse. Links wird etwa die motorische Sprachumsetzung gesteuert, für die tausende kleinster Muskelpartien angesprochen werden müssen. Auch für abstrakte Begriffe wie Freiheit oder Liebe ist überwiegend die linke Hirnhälfte zuständig. Unser Lexikon für konkrete Begriffe wie Laptop oder Kaffeetasse ist dagegen in beiden Gehirnhälften in etwa gleich gut repräsentiert. Und es gibt auch einige rechtshemisphärische Komponenten von Sprache, etwa die Sprachmelodie oder das Lesen zwischen den Zeilen.

Superior-oben
Medial-in der Mitte liegend
Inferior-unten
Gyri- Windungen

Bei der Darstellung des Gehirns wird es oft in verschiedenen Ebenen geschnitten.
Ein Schnittbild von der Seite wird als Sagittalschnitt,
Ein Schnitt von oben/unten als Transversal- oder Horizontalschnitt,
Ein Schnitt von vorn/hinten als Frontal- oder Coronalschnitt bezeichnet.

Physiologische
Grundlagen

Die mehr als hundert Billionen Nervenzellen (Neuronen) des Gehirns sind jeweils mit vielen Tausend anderen Nervenzellen verbunden.
Die Nervenzellen bestehen aus einem
Zellkörper (Soma)
Einem Axon
Und mehreren Dendriten
Über die Dendriten erhält die Nervezelle Informationen von anderen Nervenzellen

Beispiel:
4,6-Motorische Funktionen
17-Visuelle Funktionen
39-Komplexe Sprachliche Funktionen
41-Audiale Funktionen
40- Sprachwahrnehmung und –verarbeitung
43- Geschmack
Broadmann-Areale
Mediziner Korbinian Brodmann hat die Karten erstellt, in denen der Kortex je nach Art und Verteilung der Zelltypen in Areale geteilt wurde.
52 Areale.

Die entwicklung des Gehirns ist mit der Geburt des Kindes nicht abgeschlossen.
1 Lebensjahr-bilden sich zahlreiche neue Synapsen
Wachsen die Verzweigungen der Dendriten
Synapseneliminierung (die keine funktionelle Relevanz haben)
5-18 Lebensmonat- Myelisierung der sprachrelevanten Hirnareale enorm zunimmt (Erhöhung Durchlaufgeschwindigkeit eines Nervenimpulses)
Erwachsene Gehirn kann sich plastisch verändern
In erwachsenen Gehirn neue Nervenzellen heranwachsen
Nicht mehr benötigten Areale neue Funktionen übernehmen
Veränderungen der Dicke des Kortex durch intensive Lernprozesse

Sprachrelevante
Hirnregione

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um den Zusammenhang von bestimmten Hirnregionen und bestimmten sprachrelevanten Funktionen zu unterscheiden.
Zum einen können die bei aphasischen Patienten auftretenden funktionellen Defizite mit den zugrunde liegenden Schädigungen (Läsionen) des Gehirns korreliert werden.
Funktionellen Defizite bei aphasischen Patienten=korreliert mit Schädigungen (Läsionen) des Gehirns.
2. Werden Ort, Ausmaß, Art der Schädigung des Gehirns bestimmt.
3. Beides- funktionelle Defizit und die Hirnläsion wird miteinander korreliert. So kann man herausfinden, welche Hirnareale für welche kognitiven Funktionen zuständig sind.
Diese Herangehensweise wird als Läsions-Funktions-Mapping bezeichnet.

Folgende Areale sind in die Satzverarbeitung un Sprachverständnis involviert:
(posteriore mittlere, superiore temporale Kortex, Angulare Gyrus, anteriore temporale Kortex, inferiore frontale Kortex
Die sprachverarbeitenden Regionen werden als ein hochkomplexes Netzwerk begriffen, welches vor allem frontale und temporale Arealen der linken Hemisphäre umfasst.

Das Dual Stream Model der Sprachverarbeitung
von Hickok und Poeppel

Angela D. Friederici. Modell der auditiven Satzverarbeitung.
Hat Hirnregionen beschrieben, welche mit der verarbeitung von Syntax und Semantik im Satz assoziiert sind.

Deklarativ-Prozedurale Modell.
Auch diese Modell würde die links frontalen Regionen mit der Verarbeitung der Syntax in Verbindung bringen und annehmen, dass der Temporallappen für die semantisch-konzeptuelle Verarbeitung relevant ist.
Ähnliche Netzwerke werden auch vom Memory Unification and control Modell
angenommen. Grundlegenden linguistischen Eigenschaften (phonologische,
phonetische usw.) in temporalen Hirnregionen gespeichert sind.
Die Vereinigung syntaktischer, semantischer, phonologischer Informationen wird in den links inferior frontalen Regionen um das Broca Areal erwartet.
Alle bisher vorgestellte Modelle von einem ähnlichen linkshemisphärisch
dominanten frontotemporalen Netzwerk bei der Sprachverarbeitung aus. Die Modelle haben ihren Fokus auf der Wort- oder Satzverarbeitung und hier vor allem der Verarbeitung von Bedeutungsstrukturen und syntaktischer Information.

Dual Pathway Model.
Linker Temporalkortex = Identifikation der phonetischen, lexikalischen und strukturellen Elemente.
• Linker Frontalkortex = Sequenzierung und die Formation der phonetischen, strukturellen und thematischen Beziehungen. Segmentelle, lexikalische und syntaktische Informationen und Beziehungen werden links verarbeitet.
Rechter Temporallappen = Identifikation der prosodischen Parameter statt
• Rechter Frontalkortex = Verarbeitung der Satzmelodie. Suprasegmentelle Informationen auf Satzebene wie Akzentuierung, Tonhöhe, Pausen etc. werden rechts verarbeitet.