Sprache und Gehirnrhythmen (LaBRhythms)

Für Menschen und andere Tiere ist die Vorhersage des Zeitpunkts sensorischer Ereignisse für ihr tägliches Verhalten unerlässlich. Wichtig ist, dass natürliche sensorische Stimulation (wie Bewegungen, Musik oder Sprache) zeitliche Regelmäßigkeiten aufweisen kann, die eine zeitliche Vorhersage eingehender sensorischer Informationen ermöglichen. Zum Beispiel können Einzelpersonen den nächsten Schritt eines Gehers oder den nächsten Takt eines Liedes basierend auf dem Rhythmus leicht rechtzeitig vorhersagen. Das Phänomen der zeitlichen Vorhersage wurde bislang nur in deterministischen Szenarien experimentell untersucht, also wenn die Dauer zwischen zwei sensorischen Ereignissen festgelegt ist oder wenn Reize einen regelmäßigen Takt präsentieren. Das Ziel dieses Projekts ist es zu verstehen, wie wir natürlichere und damit komplexere Formen zeitlicher Regelmäßigkeiten verarbeiten und wie Individuen auf der Grundlage vergangener zeitlicher Statistiken sensorischer Informationen Rückschlüsse auf das Timing sensorischer Ereignisse ziehen. Dies ist besonders wichtig für die Sprachverarbeitung, wenn man bedenkt, dass Sprache ein akustisches Signal ist, von dem bekannt ist, dass es irgendeine Form von zeitlicher Regelmäßigkeit besitzt, und dennoch weder rein rhythmisch noch eine deterministische zeitliche Struktur hat. Zeitliche Regelmäßigkeiten sind für jede gesprochene Sprache spezifisch, und es ist bekannt, dass sowohl muttersprachliche als auch nicht-muttersprachliche Zuhörer zeitliche akustische Hinweise während des Sprachhörens verwenden. Dies wirkt sich auf das Sprachverständnis aus und wirkt sich stark auf das Sprachenlernen aus. Daher kann das Verständnis der Verarbeitung zeitlicher Regelmäßigkeiten in der Sprache dazu beitragen, die Sprachfähigkeiten von Erst- und Zweitsprachlernern zu verbessern.

Das Projekt besteht aus vier Experimenten. Das erste Verhaltensexperiment wird untersuchen, wie die auditive Wahrnehmung durch die zeitliche Statistik vergangener sensorischer Informationen unter Verwendung künstlicher Stimuli beeinflusst wird. Die zweite Achse wird die neuronalen Mechanismen untersuchen, die der auditiven Zeitverarbeitung mit Elektroenzephalographie (EEG) zugrunde liegen. Das letzte Magnetoenzephalographie- (MEG, Experiment 3) und EG-Experiment (Versuch 4) wird die Rolle der zeitlichen Statistik in einem ökologischen Umfeld, nämlich dem Hören von Sprache, testen. Das Projekt wird daher starke theoretische Fortschritte liefern, da es neue Einblicke in Gehirnmechanismen für die Verarbeitung komplexer zeitlicher Informationen beim Hören und Sprechen und ihre Rolle beim Sprachverständnis geben wird. Es wird auch methodische Fortschritte bringen. Insbesondere wird das Projekt zur Entwicklung und Validierung innovativer Methoden in MEG beitragen. Es wird nämlich darauf abzielen, neue Werkzeuge zu schaffen, um die neuronalen Korrelate der Hör- und Sprachverarbeitung mit einer beispiellosen zeitlichen und räumlichen Auflösung zu untersuchen.