Hemisphäreninteraktion bei lateralisierter akustischer Verarbeitung beim Menschen: Effekte von Aufgabenschwierigkeit, Training und Alter

• Antragstellerin: Dr. Nicole Angenstein
• Fachliche Zuordnung: Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 192660229

Der linke und rechte Hörkortex sind für die Verarbeitung grundlegender akustischer Parameter und auditorischer Aufgaben unterschiedlich spezialisiert. Für die Verarbeitung komplexer akustischer Reize (z.B. Sprache) müssen verschiedene akustische Parameter gleichzeitig bewertet werden. Dies erfordert die Beteiligung des linken und rechten Hörkortex an der Verarbeitung und damit Interaktion zwischen den Hemisphären. Die unterschiedliche Beteiligung der Hemisphären an der Verarbeitung akustischer Reize wird aber nicht nur durch die akustischen Stimuluseigenschaften, sondern auch durch andere Faktoren, wie z.B. Aufgabenschwierigkeit, Erfahrung durch Training und Alter, beeinflusst. Ziel des Projektes ist es, den Einfluss dieser drei Faktoren auf die Lateralisierung der Verarbeitung in den Hörkortices und auf die Hemisphäreninteraktion mit Hilfe funktioneller Kernspintomographie (fMRT) systematisch zu bestimmen. Die Lateralisierung der Verarbeitung wird durch die von mir entwickelte und in der letzten Förderperiode validierte kontralaterale Rauschmethode bestimmt. Die Hemisphäreninteraktion wird mittels Konnektivitätsanalysen untersucht. Die Resultate dieser Untersuchungen werden mit Ergebnissen der Diffusionstensor-Bildgebung (DTI) der anatomischen Feinstruktur des Corpus callosum als hauptsächliche Struktur für den interhemisphärischen Informationstransfer korreliert. Basierend auf den Ergebnissen der vorherigen Förderperiode werden zwei verschiedene Aufgaben verglichen, bei deren Verarbeitung beide Hemisphären unterschiedlich stark beteiligt sind und deshalb einen unterschiedlichen Grad an Hemisphäreninteraktion erfordern: Zum einen wird die Kategorisierung frequenzmodulierter (FM) Töne anhand der Richtung der Frequenzmodulation angewendet. Von dieser Aufgabe ist bekannt, dass sie vorwiegend im rechten Hörkortex verarbeitet wird. Zum anderen wird der sequentielle Vergleich der FM-Richtung als Aufgabe benutzt. Diese Aufgabe involviert beide Hörkortices in starkem Maße und erfordert deshalb eine stärkere hemisphärische Interaktion als die Kategorisierungsaufgabe. Für beide Aufgaben wird der Einfluss der Aufgabenschwierigkeit auf die Hemisphärenbeteiligung und die Hemisphäreninteraktion durch Vergleich dreier Schwierigkeitsstufen bestimmt. Dann wird der Einfluss von Training mittels wiederholter Messungen der gleichen Probanden untersucht. Zusätzlich wird der Einfluss des Alters in Kombination mit dem Training dieser Aufgaben bestimmt. Dazu werden ältere Probanden wiederholt gemessen. Die Resultate des Projektes sollen helfen, offene Fragen bezüglich Hemisphärenspezialisierung und deren funktioneller Konsequenzen zu beantworten. Dieses Wissen ist Voraussetzung für die Entwicklung neuer Strategien für den Erhalt und die Wiederherstellung der Sprachkompetenz älterer Personen insbesondere in lauter Umgebung und von Patienten mit Hirnläsion, die Schwierigkeiten bei auditorischer und Sprachverarbeitung haben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen