Reflections on mirror neurons and speech perception

Andrew J. Lotto, Gregory S. Hickok and Lori L. Holt

Referentin: Marie-Midori Noda

Worum geht es?

• Die Auswirkung der Spiegelneuronen auf die motor theory of speech perception

• Die Entkräftigung der motor theory• Das Phänomen der Koartikulation in Bezug auf motor

theory und Spiegelneuronen• Die Rolle des Motorzentrums in der

Sprachwahrnehmung• Die Ziele der Sprachproduktion• Der Zusammenhang zwischen Sprachwahrnehmung

und -produktion

Spiegelneuronen

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Makak_neonatal_imitation.png

- Art von Neuronen, wurden im Premotor cortex von Primaten gefunden- Reagieren sowohl beim Ausführen, als auch beim Beobachten derselben Handlung-> Darum wurde angenommen, dass Wahrnehmung und Durchführung einer Aktion potenziell einen gleichen neuronalen Code besitzt.

motor theory of speech perception• Theorie wurde von Libermann auf Grund des Phänomens der

Koartikulation vorgestellt

• Bewegungen und artikulatorische Form im Zusammenhang mit der Lautproduktion hängen von den vorherigen und folgenden Phonemen ab -> Koartikulation

Das Aufdecken der intendierten Aussage erfordert gewisse „Berechenfähigkeit“ des Zuhörers. Berechnung mit einer spezialisierten linguistischen Komponente, die sich derselben Prozesse bedient, die den Kompromiss in Bewegungsabläufen in der produzierten Sprache bemessen

• Mensch entschlüsselt wahrgenommene akustische Signale in Abhängigkeit von im Gehirn gespeicherten artikulatorischen Mustern

motor theory of speech perception

• Sprachwahrnehmung nutzt diejenigen Prozesse, die auch für die Sprachproduktion verantwortlich sind

• Allgemeine Annahme: sie teilen die selben neuronalen Prozesse basierend auf einem extra für Kommunikation ausgelegtem „Sprachzentrum“ im Gehirn

• Sprachwahrnehmung läuft völlig separiert von anderen Wahrnehmungsprozessen ab

• Der Schnittbereich zwischen Sprachwahrnehmung und –produktion ist die Artikulation (Motorzentrum)

Die Rolle des Motorzentrums• Seit Entdeckung der Spiegelneuronen abgeschwächte Version der motor

theory:• Sprachwahrnehmung benötigt gewissen Zugang zum Motorsystem, sie

interagieren miteinander• Sprache, die wir produzieren wird gleichzeitig auch wahrgenommen• TMS-Studie: motorisch beeinflusstes Potenziale verstärkt beim Hören der

Wörter, die starken Zungeneinsatz fordernInterpretation: Aktivierung neuronale Kreislaufe ähnlich denen, die bei der Produktion dieser Wörter angeregt werdenProblem: Studie konnte keinen Unterschied für Wörter mit schwachem Zungeneinsatz und bloßen Geräuschen machen

• Fazit: kann nicht aufklären, ob die Aktivität des Motorischen Systems essentiell für die Sprachwahrnehmung ist oder nur als Begleiterscheinung auftritt

Was hat das miteinander zu tun?

• Annahme, dass Spiegelneuronen einen wichtigen Beitrag zur Sprachwahrnehmung leisten -> stetige Referenz zur motor theory

• Cortex der Primaten verhält sich homolog zum Broca-Areal des Menschen

• Spiegelneuronen als Beweis für die motor theory, da sie Verbindung zwischen Sender und Empfänger darstellen

• Ähnlichkeit zwischen Spiegelneuronen und motor theory in umfassender Theorie zur menschlichen Sprachentwicklung -> wieder Entfachung der motor theory

Kritik und Gegenbeweise• Spiegelneuronen repräsentieren die Ziele von Bewegungsmustern

als gegenteilig zu der Bewegung an sich• die genaue Bewegung um das Ziel zu erreichen kann variieren• Wenn Wahrnehmung auf einer auditorischen Darstellungsweise

beruht, dann versuchen Sprecher den richtigen Klang so gut wie möglich zu treffen

• Entwicklung der Spiegelneuronen zur Unterstützung der Sprachfunktion: Hand/Arm und Sprachgesten müssen in direkter Verbindung stehen und zumindest teilweise den gleichen neuronalen Träger teilen

• -> Steht im Widerspruch zur motor theory, die behauptet, dass Sprachbewegungen sich fundamental von nichtverbalen Aktionen unterscheiden

Kritik und Gegenbeweise

• Zweite Wahrnehmungsstufe, Unterscheidung zwischen sprachgesteuerten und nicht sprachgesteuerten Lautäußerungen

• Kaum empirische Test zu vermeintlicher Verbindung von Spiegelneuronen und motor theory

• Interaktion zwischen Sprache und Nichtsprache wäre unmöglich in einem festgesetzten lautlichen Baustein

• Tiere, die menschliche Geräusche aufnehmen, jedoch nicht produzieren können

• Kontextempfindliche Kategorisierung von Sprechgeräuschen

Kritik und Gegenbeweise

• Broca-Aphasie : kann die gesamte linke Hemisphäre, das „Spiegelsystem“ betreffen

• Sprachunterscheidung und Sprachauffassung sind unterschiedlich:Silbenunterscheidung = Erinnerungsvermögen, Aufmerksamkeitsprozesse

• Wernicke-Aphasie: sensomotorische Fähigkeit, die zur Wiederholung von Wörtern befähigt intakt

• motorische Sprachfunktionen nicht zwingend notwendig zur Sprachwahrnehmung

• Das schließt jedoch nicht aus, dass sensomotorische Netzwerke der Spracherkennung beitragen

Fazit• Spiegelneuronen haben vermutlich keine zentrale Rolle in der

Sprachwahrnehmung• Das Wahrnehmungssystem hat vermutlich einen größeren Einfluss auf die

Sprachproduktion, als das Motorsystem auf die Sprachwahrnehmung hat• Viele der Fragen, die zum eigentlichen Antrag der motor theory führten

sind immernoch da: wie erkennen Zuhörer koartikulierte Phoneme? • Wie verwandeln sich Kinder von reinen Zuhörern zu Sprechern? • Wie werden akustische Signale zu sprachwissenschaftlichen Einheiten

transformiert? • Wie formen Sprecher und Empfänger ihre Rolle im kommunikativen Tanz

abhängig vom jeweiligen Setting?