Wie das Gehirn unser Sprechen kontrolliert

Wie das Gehirn unser Sprechen kontrolliert

Wenn wir sprechen, benötigen wir dazu beide Gehirn­hälften. Jede übernimmt einen Teil der komplexen Aufgabe, Laute zu formen, die Stimme zu modulieren und das Gespro­chene zu überprüfen. Aller­dings ist die Aufga­ben­teilung anders als bisher gedacht, wie ein inter­dis­zi­pli­näres Team von Neuro­wis­sen­schaftlern und Phone­tikern der Goethe-Univer­sität Frankfurt und des Leibniz-Zentrums für Allge­meine Sprach­wis­sen­schaft jetzt heraus­ge­funden hat: Nicht nur die rechte Gehirn­hälfte analy­siert, wie wir sprechen, sondern auch die linke leistet dazu einen Beitrag.

Das gespro­chene Wort, davon ging man bisher aus, entsteht in der linken Gehirn­hälfte und wird von der rechten Gehirn­hälfte analy­siert. Nach der gängigen Lehrmeinung würde das bedeuten: Wenn wir beispiels­weise Englisch lernen und das „th“ üben, würde die linke Gehirn­hälfte das Zusam­men­spiel von Zunge und Zähnen motorisch steuern, während die rechte überprüft, ob der produ­zierte Laut auch wirklich so klingt, wie wir ihn formen wollten.

Die Aufga­ben­ver­teilung folgt jedoch anderen Prinzipien, erklärt Privat­dozent Dr. Christian Kell von der Klinik für Neuro­logie der Goethe-Univer­sität: „Während die linke Hirnhälfte bei der Sprach­kon­trolle zeitliche Aspekte wie Übergänge zwischen Sprach­lauten kontrol­liert, ist die rechte Gehirn­hälfte für das Klang­spektrum zuständig. Wenn man zum Beispiel „mother“ sagt, kontrol­liert die linke Hirnhälfte bevorzugt die dynami­schen Übergänge zum Beispiel zwischen „th“ und den Vokalen, während die rechte Hirnhälfte bevorzugt den Klang der Laute selbst überprüft.“ Diese Aufga­ben­teilung in zeitliche bezie­hungs­weise spektrale Verar­beitung beim Sprechen konnte sein Team zusammen mit der Phone­ti­kerin Dr. Susanne Fuchs erstmals aufgrund von Unter­su­chungen nachweisen, bei denen Probanden sprechen mussten, während ihre Hirnak­ti­vität mittels funktio­neller Magnet­re­so­nanz­to­mo­graphie aufge­zeichnet wurde.

Eine mögliche Erklärung für diese Form der Arbeits­teilung zwischen den beiden Hirnhälften wäre, dass die linke Hirnhälfte generell schnelle Abläufe, wie die Übergänge zwischen Sprach­lauten, besser analy­siert als die rechte. Die rechte Hirnhälfte könnte besser langsamere Abläufe kontrol­lieren, die zur Analyse des Klang­spek­trums benötigt werden. Dass dies in der Tat so ist, erschließt sich aus einer voran­ge­gan­genen Studie zur Handmo­torik, die im Fachjournal „elife“ erschienen ist. Kell und seine Gruppe wollten klären, warum wir die rechte Hand für schnelle Abläufe und die linke Hand für langsame Abläufe bevor­zugen. Etwa beim Brotschneiden, wenn die rechte Hand mit dem Messer sägt und die linke das Brot hält.

Im Experiment ließen die Wissen­schaft­le­rinnen und Wissen­schaftler rechts­händige Probanden mit beiden Händen im Rhythmus eines Metronoms klopfen. In einer Variante sollten sie jeden Schlag klopfen, in der anderen nur jeden vierten. Wie sich heraus­stellte, war die rechte Hand bei der schnellen Schlag­folge präziser und die linke Gehirn­hälfte, welche die rechte Körper­seite kontrol­liert, zeigte eine erhöhte Aktivität. Umgekehrt stimmte das Klopfen der linken Hand besser mit dem langsamen Rhythmus überein. Entspre­chend zeigte die rechte Gehirn­hälfte die höhere Aktivität.

Fasst man die Ergeb­nisse der beiden Studien zusammen, ergibt sich ein schlüs­siges Bild, wie komplexes Verhalten – Handmo­torik und Sprechen – von beiden Hirnhälften kontrol­liert wird. Die linke Hirnhälfte kontrol­liert bevorzugt die schnellen, während die rechte parallel hierzu eher die langsamen Abläufe steuert.

Origi­nal­pu­bli­ka­tionen:

Floegel M, Fuchs S, Kell CA (2020) Diffe­rential contri­bu­tions of the two cerebral hemis­pheres to temporal and spectral speech feedback control. Nature Commu­ni­ca­tions, 11:2839. https://doi.org/10.1038/s41467-020–16743‑2
Pflug A, Gompf F, Muthuraman M, Groppa S, Kell CA (2019) Diffe­rential contri­bu­tions of the two human cerebral hemis­pheres to action timing. eLife, 8:48404 https://doi.org/10.7554/eLife.48404

Textquelle: Markus Bernards, Goethe-Univer­sität Frankfurt am Main

Bildtext: Ein Gehirn­wellen-Sensor. Foto: Elise­ni­co­legray, Lizenz: CC BY-SA 4.0