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© NOLA Sprachlabor

Wie verarbeitet unser Gehirn Sprache? - Methode des EEGs zur Spracherforschung

Wie verarbeitet unser Gehirn Sprache? - Methode des EEGs zur Spracherforschung

In unserem Sprachlabor auf dem Campus Golm der Universität Potsdam erforschen wir die Sprachverarbeitung und -produktion von StudienteilnehmerInnen unterschiedlichsten Alters. Dabei interessieren wir uns unter anderem für die kognitiven Prozesse, die während der Verarbeitung bestimmter akustischer oder geschriebener (Sprach-)Reize (z.B. unterschiedliche Laute, Wörter, Sätze) ablaufen. Die im Video gezeigte Methode der Elektroenzephalographie (kurz: EEG) zeichnet Spannungsschwankungen an der Kopfoberfläche (sogenannte Hirnströme) auf, die die natürliche elektrische Aktivität von Nervenzellverbänden als Reaktion auf jegliche wahrgenommene Reize abbilden. Durch die besonders hohe zeitliche Auflösung können Hirnstrom-Messungen die Abfolge von Verarbeitungsprozessen besonders gut abbilden. So zeigt sich ab einem bestimmten Alter z.B. eine bestimmte Hirnstromantwort als Reaktion auf das grammatikalisch falsch gebeugte Verb im Satz ‚Der Hund bellen die Katze an’.

Unsere Forschungsgruppe besteht aus einem interdisziplinären Team von LinguistInnen, PsychologInnen, und NeurowissenschaftlerInnen, die die Untersuchungsmethode des EEGs sowohl bei Babies und Kleinkindern, als auch bei sprachgesunden Erwachsenen und Menschen mit einer Sprachstörung z.B. infolge eines Schlaganfalls (Aphasie) anwenden. Die Anwendung des EEG ist nicht-invasiv und somit gesundheitlich vollkommen unbedenklich.

Im Video sehen Sie die Vorbereitung einer erwachsenen Studienteilnehmerin für das EEG. Zunächst wird ihr eine elastische Kappe, ähnlich einer Schwimmhaube aufgesetzt, die die Elektroden zur Ableitung der Hirnströme enthält. Die genaue Position der Kappe wird ausgemessen und einzelne weitere Elektroden werden vorsichtig aufgeklebt, z.B. unterhalb des Auges zur Aufzeichnung von Augenbewegungen und Blinzeln, die während der Aufzeichnung der Hirnströme als sogenannte „Artefakte“ sichtbar werden. Artefakte bilden nicht die Hirnaktivität ab, sondern entstehen beispielsweise durch Bewegung, Schwitzen, oder Muskelkontraktion und zeigen sich z.B. als ein Rauschsignal, welches die eigentliche Aufzeichnung des EEGs überdeckt und so die Messung stört. Die Elektroden werden nacheinander mit einem wasserlöslichen Leitgel befüllt, das die Ableitung des Hirnströme an der Kopfoberfläche durch Verringerung des Widerstandes (Impedanz) ermöglicht. Mittels einer Software werden die genauen Impedanzwerte jeder Elektrode erfasst. Jede Linie in der Ansicht der Hirnströme auf dem Bildschirm stellt die gemessene Spannungsschwankung an einer bestimmten Elektrodenposition dar. Sobald ein gutes Signal der Elektroden übertragen wird, kann das Sprachexperiment beginnen.

Weitere Informationen über die Arbeit des NOLA-Sprachlabors finden Sie hier: https://www.uni-potsdam.de/de/nola/neurokognition-der-sprache.
Eine Übersicht über die Forschungsprojekte im SFB 1287 “Die Grenzen der Variabilität in der Sprache” können Sie auf unserer Website https://www.uni-potsdam.de/de/sfb1287/uebersicht einsehen.


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Banner-Bild: © Harding-Zentrum/ FGW Brandenburg
Übersichtsbild: © Arne Sattler