Perception of speech at normal and ultra-fast syllable rates - functional neuroplasticity in blind subjects and its relation to the normal speech processing network
Ophthalmology
Clinical Neurology; Neurosurgery and Neuroradiology
Final Report Abstract
Ausgangspunkt für das Gesamtprojekt war eine Einzelfallstudie an einer blinden Versuchsperson, die im Zusammenhang mit der Perzeption ultra-schneller Sprache signifikante Aktivierungen im visuellen Cortex zeigte. Eine bereits laufende Gruppenstudie zur Perzeption ultra-schneller Sprache an blinden (keine Geburtsblinden, sondern später Erbindete) und sehenden Versuchspersonen wurde fortgeführt und - in Kooperation mit der Augenklinik der Universität Tübingen - eine Trainings Studie begonnen, in der die Neuroplastizität beim Lernen der Perzeption ultra-schneller Sprache untersucht wurde. Diese Trainingsstudie wurde weitergeführt. Die Ergebnisse des Gesamtprojekts konnten eine Hypothese bestätigen, nach der blinde Versuchspersonen beim Hören beschleunigter Sprache ihren visuellen Cortex nutzen um die Zeitauflösung für den Silbenrhythmus des perzipierten Sprachsignals zu verbessern. Dabei scheint die Aktivität von Teilen des rechten primären visuellen Cortex in ein Netzwerk eingebunden zu sein, das afferente auditorische Signale über eine subkortikale audiovisuelle Schnittstelle, das Pulvinar und Teile der sekundären, nicht-bildkodierenden Sehbahn zum Occipitalhirn leitet. Neben fMRI-Aktivierungemustern wurden weitere Indizien für dieses Netzwerk gefunden: in funktionalen Konnektivitätsmustern (dynamic causal modeling, DCM), strukturellen white-matter Veränderungen (diffusion tensor imaging, DTI) im Bereich des Thalamus und der Sehbahn und im Magnetenzephalogramm (MEG) in Form von Phase locking der magnetischen Gehirnaktivität im Occipitalhirn mit den Silben-Onsets im akustischen Sprachsignal. Weitere Ergebnisse des Projekts betreffen die Rolle der pre-SMA bei der Rezeption beschleunigter Sprache, die vermutlich darin besteht, das ankommende Signal mit der Aktivität der frontalen Sprachgenerierungsmechanismen zu koordinieren, damit u.a. prädiktive (top-down generierte) verbale Information mit dem ankommenden Sprachsignal synchronisiert wird. Dieser Aspekt berührt allgemeine Mechanismen der Sprachverarbeitung im Sinne einer Perception-Action-Loop, sowohl bei Blinden als auch bei Sehenden.
Publications
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