Die Steuerung der Tonhöhe

Seit vielen Jahren weiß man, dass alle Bewegungen in einer Hirnwindung vor der Zentralfurche (Gyrus präzentralis) gesteuert werden, auch die Motorik der Sprache. Der neuronale Ursprung von Lippen-, Zungen- und Kehlkopfbewegungen liegt in einem eng begrenzten Areal. Im Rahmen einer Studie (referiert bei damals.de) nahmen Forscher um Edward Chang von der University of California in San Francisco gezielt einen vielversprechenden Hirnbereich ins Visier: den sogenannten bilateralen dorsalen laryngealen motorischen Kortex (dLMC). Diese Hirnregion liegt zwischen bekannten Arealen, die für die Kontrolle der Hand und des Mundes sorgen.

Das Interesse der Forscher galt der Intonationshöhe von Sprache. Ein betont tief oder hoch gesprochenes Wort bekommt eine besondere Bedeutung. Auch beim Singen nutzen wir unsere Fähigkeit zur Feineinstellung der Stimmlage. Für diese Fähigkeit ist bekanntlich die Modulation der Muskelspannung im Kehlkopf verantwortlich. Je nachdem, wie Wörter oder Silben in einem Satz durch die Stimmlage oder Satzmelodie betont werden, kann das Gesprochene eine andere Bedeutung bekommen. Auch in der Grammatik spielt dieser Aspekt eine wichtige Rolle. Je nachdem, welche Wortbetonung man in einem Satz fokussiert, ändert sich die Bedeutung der Aussage.

Freiwillige Helfer der Studie waren Epilepsie-Patienten, denen vorübergehend Hirnsensoren zur Behandlung von Anfällen implantiert wurden. Während die Forscher die Hirnaktivität der Probanden aufzeichneten, sollten diese singen und anschließend einen Satz mit unterschiedlicher Melodie sprechen, um ihm eine andere Bedeutung zu geben: „Ich habe nie gesagt, dass sie mein Geld gestohlen hat“. Eine Kurzfassung der Studienergebnisse zeigt die oben abgebildete Grafik. Können Sie in der Grafik erkennen, welches Wort betont wurde?

So konnten die Forscher dokumentieren: Tatsächlich waren bestimmte Nervenzellen im dLMC aktiv, wenn die Probanden die Tonhöhe beim Singen oder beim Sprechen variierten. Bei anderen sprachlichen Prozessen, wie den Bewegungen der Zunge oder des Mundes, schwieg dieser Hirnbereich hingegen. Dass der dLMC die Muskeln des Kehlkopfes dirigiert, konnten sie zudem durch leichte Stimulationen dieser Hirnregion über die Implantate bei den Epilepsie-Patienten dokumentieren: Durch die Reizung begann sich der Kehlkopf der Probanden unwillkürlich zu bewegen. „Wir fanden sogar bestimmte Teilbereiche im dLMC, die spezifische Kehlkopfmuskeln und Funktionen ansprechen“, berichtet Chang.

Autor: Henning Rosenkötter

Thorsten Lindenmeyer (Logopädiepraxis in Vaihingen/Enz) und Henning Rosenkötter haben 2006 das Forum Kindersprache gegründet. Wir stellen allen, die sich mit der frühen Sprachentwicklung von Kindern beschäftigen, ein Forum für interdisziplinären Austausch und Fortbildung zur Verfügung.

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