Eine vergleichende Studie zur zerebralen Repräsentation des Spiegelneuronensystems und der Deutschen Gebärdensprache bei Normalprobanden sowie Gehörlosen

Weier, Katrin; Töpper, Rudolf Friedrich

doi:hsb910011692

Eine vergleichende Studie zur zerebralen Repräsentation des Spiegelneuronensystems und der Deutschen Gebärdensprache bei Normalprobanden sowie Gehörlosen = A comparing study of the cerebral representation of the mirror neuron system and the German Sign Language in deaf signers and hearing controls

Weier, Katrin

2008 & 2009

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Katrin Weier

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2008

Umfang127 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2008

Prüfungsjahr: 2008. - Publikationsjahr: 2009

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Töpper, Rudolf Friedrich (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2008-12-05

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-26685
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/51313/files/Weier_Katrin.pdf

Einrichtungen

Lehrstuhl für Neurologie (535000-2)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Funktionelle NMR-Tomographie (Genormte SW) ; Deutsche Gebärdensprache (Genormte SW) ; Medizin (frei) ; Spiegelneurone (frei) ; Spiegelneuronensystem (frei) ; Sprachevolution (frei) ; mirror neurons (frei) ; german sign language (frei) ; fMRI (frei) ; evolution of speech (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Spiegelneurone stellen eine kortikale Neuronenpopulation dar, welche sowohl während der Ausführung als auch bei der Beobachtung von Bewegungen aktiv sind. Es wird vermutet, dass sie in die kortikale Repräsentation von Imitation und Lernen involviert sind. Eine Hypothese zur Sprachevolution besagt, dass sie eine Schlüsselrolle in Bezug auf die Sprachevolution spielen und damit die notwendige Verbindung zwischen manuellen Gesten als frühe Form der Kommunikation und der sich daraus entwickelten Lautsprache darstellen. Diese Theorie basiert auf einer Überlappung der funktionellen kortikalen Netzwerke, welche sowohl in die Sprachverarbeitung als auch Beobachtung von Bewegungen involviert sind. Allerdings ist die systematische Untersuchung der funktionellen Netzwerke von Bewegungsbeobachtung im Vergleich mit der Verarbeitung von oraler linguistischer Information aufgrund der unterschiedlichen Modalitäten deutlich erschwert. In der hier vorgestellten Studie wurde aufgrund dessen die Deutsche Gebärdensprache (DGS), eine natürliche Sprache, die per se aufgrund ihrer Modalität sowohl manuellen Output als auch visuellen Input mit der Beobachtung beziehungsweise Ausführung von Subjekt-Objekt-Interaktionen teilt, bei gehörlosen Gebärdensprachlern sowie DGS inkompetenten Kontrollprobanden mit Hilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie untersucht. Wir fanden gemeinsame bilateral frontale und inferior parietale Netzwerke für die Verarbeitung von DGS sowie Bewegungsbeobachtung in der Gruppe der Gehörlosen wie auch bei den hörenden Kontrollprobanden, welche ebenfalls die klassischen Sprachareale beinhalteten. Weiterhin fand sich im Vergleich beider Gruppen eine Aktivierung des posterior temporalen Kortex bilateral sowie der angrenzenden parietalen Regionen während beider Aufgaben, welche ausschliesslich bei Gehörlosen gefunden wurde. Die Integration dieser beiden Regionen im dorsalen Pfad für visuelle als auch sprachliche Verarbeitung deutet auf die cross-modale Plastizität durch die auditive Deprivierung seit Geburt hin. Die vorliegenden Daten zeigen eine funktionelle Überlappung der kortikalen Repräsentation des Spiegelneuronensystems sowie des Sprachnetzwerkes bei Testung in gleicher Modalität.

The mirror neuron system is an observation-execution matching system activated, in humans, during action observation, motor learning, and imitation of action. Furthermore it is hypothesized that the mirror neuron system plays a key role during the evolution of language and provides the necessary link between manual gestures as an early step in communication preceding vocalization. This theory is based on a functional overlap between cerebral systems involved in action observation and those mediating linguistic processing. However, observation of manual actions and decoding of oral linguistic information are bound to different modalities thus not allowing for systematic investigation of network overlap. In the present study we investigated sign language, a natural language sharing both manual output and visual input with action observation, in deaf signers and hearing controls using functional magnetic resonance imaging. We identified a common network for sign language lexem comprehension and action observation in deaf signers and hearing controls involving bilateral frontal and inferior parietal areas including classic language regions. In contrast, differential activations between deaf signers and hearing controls were observed within bilateral posterior temporal and adjacent parietal regions both for the linguistic and the action observation task. The integration of posterior temporal and parietal regions in the dorsal stream for visual spatial and linguistic processing indicates cross-modal plasticity due to auditory deprivation. The data of the present study demonstrated an overlap between functional representations of the mirror neuron system and the language network when tested within the same modality.

Fulltext:
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