{"id":178891,"date":"2019-07-25T15:19:31","date_gmt":"2019-07-25T13:19:31","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=178891"},"modified":"2019-07-25T15:19:31","modified_gmt":"2019-07-25T13:19:31","slug":"wie-das-gehirn-zwischen-stimme-und-klang-unterscheidet","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/wie-das-gehirn-zwischen-stimme-und-klang-unterscheidet\/","title":{"rendered":"Wie das Gehirn zwischen Stimme und Klang unterscheidet"},"content":{"rendered":"

Wie h\u00f6rt ein Mensch? Wie unterscheidet er zwischen Lauten und gesprochenem Wort? In der Sprache gibt es zwei Unterscheidungsmerkmale: die Stimme des Sprechers und den sprachlichen Inhalt selbst, einschlie\u00dflich der Sprachlaute. Forscher der Universit\u00e4t Genf<\/a> (UNIGE) und der Universit\u00e4t Maastricht<\/a> haben nun gezeigt, dass sich das Gehirn, der auditorische Kortex, daran anpasst, was ein Mensch h\u00f6ren will. Es konzentriert sich entweder auf die Stimme eines Sprechers oder auf die gesprochenen Sprachlaute.<\/p>\n

Um herauszufinden, wie diese zerebralen Mechanismen der Sprachverarbeitung funktionieren, entwickelten die Forscher Pseudow\u00f6rter, also W\u00f6rter ohne Bedeutung, die von drei Stimmen mit unterschiedlichen Stimmlagen gesprochen wurden. Sie wollten sehen, wie das Gehirn diese Informationen verarbeitet, wenn es sich entweder auf die Stimme oder auf die Sprachlaute konzentriert. Dabei entdeckten sie, dass der auditorische Kortex verschiedene Aspekte der Ger\u00e4usche verst\u00e4rkt, je nachdem, welches Ziel verfolgt wird. F\u00fcr die Unterscheidung von Stimmen werden dabei in erster Linie Stimmenspezifische Informationen verarbeitet, w\u00e4hrend phonemspezifische Informationen f\u00fcr die Differenzierung von Sprachlauten wichtig sind.<\/p>\n

\"\"
\u00a9 Pixabay<\/figcaption><\/figure>\n

Pseudow\u00f6rter<\/h3>\n

\u201eWir haben 120 Pseudow\u00f6rter erstellt, die der Phonologie der franz\u00f6sischen Sprache entsprechen, aber keinen Sinn ergeben, um sicherzustellen, dass die semantische Verarbeitung die reine Wahrnehmung der Phoneme nicht beeintr\u00e4chtigt”, erkl\u00e4rt Narly Golestani, Professorin in der Psychologieabteilung der Fakult\u00e4t f\u00fcr Psychologie und Erziehungswissenschaften (FPSE) der UNIGE. Diese Pseudow\u00f6rter enthielten alle Phoneme wie \/p\/, \/t\/t\/ oder \/k\/, wie in \/preperibion\/, \/gabratade\/ und \/ecalimacre\/.<\/p>\n

Gesprochen wurden die Pseudow\u00f6rter von einer Phonetikerin. Anschlie\u00dfend wandelten die Wissenschaftler die Stimme in verschiedene, tiefere und h\u00f6here Stimmen um. \u201eUm die Differenzierung der Stimmen ebenso schwierig zu machen wie die Differenzierung der Sprachlaute, haben wir die aufgezeichneten Stimuli so ge\u00e4ndert, dass sie wie drei verschiedene Stimmen erschienen, anstatt sie tats\u00e4chlich von drei verschiedene Menschen aufzunehmen”, erkl\u00e4rt Sanne Rutten, Forscherin an der Psychologieabteilung des F\u00d6D\u00dc der UNIGE.<\/p>\n

\u201eSpektrale Modulationen\u201c<\/h3>\n

W\u00e4hrend der Studie zeichneten die Forscher die Gehirnaktivit\u00e4ten der Versuchspersonen mit der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI) bei hohem Magnetfeld (7 Tesla) auf. Mit dieser Methode kann man die Gehirnaktivit\u00e4t beobachten, indem man die Sauerstoffversorgung des Blutes im Gehirn misst: Je mehr Sauerstoff ben\u00f6tigt wird, desto mehr wird dieser bestimmte Bereich des Gehirns genutzt.<\/p>\n

\"\"
Oben: Analyse der wichtigsten akustischen Parameter, die den Unterschieden in den Stimmen (Sprecher) und in den Sprachlauten (Phoneme) in den Pseudow\u00f6rtern selbst zugrunde liegen: Hohe spektrale Modulationen differenzieren die Stimmen am besten (blaues spektrales Profil) und schnelle zeitliche Modulationen (rotes zeitliches Profil) sowie niedrige spektrale Modulationen (rotes spektrales Profil) differenzieren die Sprachlaute am besten. Ganz unten: Analyse neuronaler, fMRI-Daten: W\u00e4hrend der Ausf\u00fchrung der Sprachaufgabe verst\u00e4rkt der auditorische Kortex h\u00f6here spektrale Modulationen (blaues spektrales Profil). W\u00e4hrend der Phonemaufgabe verst\u00e4rkt er schnelle zeitliche Modulationen (rotes zeitliches Profil) und niedrige spektrale Modulationen (rotes spektrales Profil). \u00a9 UNIGE<\/figcaption><\/figure>\n

Beim Scannen h\u00f6rten die Teilnehmer in einer Sitzung die Pseudow\u00f6rter und sollten die Phoneme \/p\/,\/t\/t\/ oder \/k\/ identifizieren. In einer anderen Sitzung sollten sie sagen, ob die Pseudow\u00f6rter von Stimme 1, 2 oder 3 gelesen wurden. Bei der Auswertung analysierten die Wissenschaftler dann zun\u00e4chst die Pseudow\u00f6rter. Sie untersuchten Unterschiede in der Frequenz (hoch \/ niedrig), der zeitlichen Modulation (wie schnell sich die Kl\u00e4nge im Laufe der Zeit \u00e4ndern) und der spektralen Modulation (wie die Energie auf verschiedene Frequenzen verteilt ist). Dabei fanden sie heraus, dass hohe spektrale Modulationen die Stimmen am besten differenzierten. Schnelle zeitliche Modulationen gepaart mit niedrigen spektralen Modulationen differenzierten dagegen die Phoneme am besten.<\/p>\n

Unterschiedliche Reaktionen des Gehirns<\/h3>\n

Im n\u00e4chsten Schritt analysierten die Forscher mit Hilfe von Computermodellen die fMRI-Reaktionen, d.h. die Gehirnaktivit\u00e4t im auditorischen Kortex w\u00e4hren das Gehirn die Ger\u00e4usche w\u00e4hrend der beiden Aufgaben verarbeitete. \u201eDie Ergebnisse zeigen gro\u00dfe \u00c4hnlichkeiten zwischen den Aufgabeninformationen in den Kl\u00e4ngen selbst und den neuronalen, fMRI-Daten”, sagt Golestani. Genau gesagt hei\u00dfe das, dass der auditorische Kortex die h\u00f6heren spektralen Modulationen verst\u00e4rkte, als die Teilnehmer sich auf die Stimmen konzentrieren mussten. Bei den Phonemen habe der der Kortex dagegen mehr auf die schnellen zeitlichen Modulationen und auf die niedrigen spektralen Modulationen reagiert.<\/p>\n

\u201eEs ist das erste Mal, dass beim Menschen und mit nicht-invasiven Methoden gezeigt wird, dass sich das Gehirn an die jeweilige Aufgabe anpasst, und zwar in einer Weise, die mit den akustischen Informationen \u00fcbereinstimmt, die in Sprachlauten verarbeitet werden”, betont Sanne Rutten. \u201eDas wird f\u00fcr unsere zuk\u00fcnftige Forschung n\u00fctzlich sein, insbesondere bei der Verarbeitung anderer Sprachebenen – darunter Semantik, Syntax und Prosodie -, Themen, die wir im Rahmen eines Nationalen Forschungsschwerpunkts \u00fcber die Herkunft und Zukunft der Sprache untersuchen wollen.”<\/p>\n

Die Ergebnisse der Studie wurden in der Zeitschrift Nature Human Behaviour<\/a> ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n

Mehr Artikel zum Thema Gehirn gibt es hier<\/a><\/em><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Wie h\u00f6rt ein Mensch? Wie unterscheidet er zwischen Lauten und gesprochenem Wort? In der Sprache gibt es zwei Unterscheidungsmerkmale: die Stimme des Sprechers und den sprachlichen Inhalt selbst, einschlie\u00dflich der Sprachlaute. Forscher der Universit\u00e4t Genf (UNIGE) und der Universit\u00e4t Maastricht haben nun gezeigt, dass sich das Gehirn, der auditorische Kortex, daran anpasst, was ein Mensch […]<\/p>\n","protected":false},"author":1660,"featured_media":510931,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"advgb_blocks_editor_width":"","advgb_blocks_columns_visual_guide":"","footnotes":""},"categories":[36846],"tags":[28030,37860,36760,37857],"location":[24328],"article_type":[],"serie":[],"archives":[],"internal_archives":[],"reboot-archive":[],"class_list":["post-178891","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-gesundheit-de","tag-gehirn-de","tag-hoeren-de","tag-universitaet-genf-de","tag-universitat-maastricht-de","location-deutschland"],"blocksy_meta":[],"acf":{"subtitle":"","text_display_homepage":false},"author_meta":{"display_name":"Petra Wiesmayer","author_link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/author\/petra-wiesmayer\/"},"featured_img":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-content\/uploads\/2019\/07\/letters-4299007_1920.jpg","coauthors":[],"tax_additional":{"categories":{"linked":["Gesundheit<\/a>"],"unlinked":["Gesundheit<\/span>"]},"tags":{"linked":["Gehirn<\/a>","h\u00f6ren<\/a>","Universit\u00e4t Genf<\/a>","Universit\u00e4t Maastricht<\/a>"],"unlinked":["Gehirn<\/span>","h\u00f6ren<\/span>","Universit\u00e4t Genf<\/span>","Universit\u00e4t Maastricht<\/span>"]}},"comment_count":"0","relative_dates":{"created":"Posted 7 years ago","modified":"Updated 7 years ago"},"absolute_dates":{"created":"Posted on July 25, 2019","modified":"Updated on July 25, 2019"},"absolute_dates_time":{"created":"Posted on July 25, 2019 3:19 pm","modified":"Updated on July 25, 2019 3:19 pm"},"featured_img_caption":"","series_order":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/178891","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1660"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=178891"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/178891\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media\/510931"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=178891"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=178891"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=178891"},{"taxonomy":"location","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/location?post=178891"},{"taxonomy":"article_type","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/article_type?post=178891"},{"taxonomy":"serie","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/serie?post=178891"},{"taxonomy":"archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/archives?post=178891"},{"taxonomy":"internal_archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/internal_archives?post=178891"},{"taxonomy":"reboot-archive","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/reboot-archive?post=178891"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}