Vom Laut zum Wort

Es sind nur zwei, noch dazu identische und denkbar einfache Geräusche – doch bei dem erwartungsvollen Zuhörer löst es ein Feuerwerk von Gefühlen aus, als der Sprössling zum ersten Mal so etwas wie „Pa-Pa“ brabbelt. Der Kleine wird umarmt, gedrückt und stolz herumgezeigt. Rührend, aber doch auch eine Reaktion auf ein – Verzeihung! – ziemlich zufälliges Ereignis. Denn sicher hat der Nachwuchs unzählige Male zuvor schon ganz ähnliche Silben ausprobiert, wie „ba“, „ma“ oder „da“, – so genannte Phoneme.

So ähnliche Silben wie „ba“ und „pa“ unterscheiden sich sogar nur durch das, was Linguisten als die elementarste sprachliche Einheit bezeichnen, das „phonemunterscheidende Merkmal“. Selbst im Hirn von Affen konnten Forscher Nervenzellen nachweisen, die auf solche phonemunterscheidenden Merkmale eines akustischen Reizes sensibel reagieren, also auf einen Laut wie „ba“ antworten, nicht jedoch auf „pa“. Beim Menschen sind es wohl einzelne Gruppen von Neuronen, die in der Lage sind, die etwa 100 Phoneme des linguistischen Alphabets zu erkennen, aus dem sich alle bekannten Sprachen zusammensetzen lassen.

Doch menschliche Sprache ist mehr als das Erkennen aufeinanderfolgender Phoneme. Nicht umsonst lässt erst das zweimalige „Pa“ des Babys den Vater dahinschmelzen, weil es erst so als sinnvoll erkennbar wird. Auch wenn der Sprössling mit seinem Gebrabbel wohl noch nicht diesen bärtigen Kerl gemeint hat, interpretiert das stolze Vaterhirn eine tiefe Bedeutung in diese zwei Silben hinein. So wie das launisch vorwurfsvoll betonte „Papa“ des späteren Teenagers wiederum eine ganz andere Semantik bekommen wird. Und spricht das Kind erst in zusammenhängenden Sätzen, dann wird Papa grammatikalisch mal als Subjekt, mal als Objekt erkannt.

Für all diese sprachlichen Kognitionsleistungen machte man bis in die 1970er Jahre vor allem das Broca-Areal im Gyrus frontalis inferior und die Wernicke-Region verantwortlich, die sich bei Rechtshändern meistens im linken Temporallappen befindet, bei Linkshändern jedoch häufiger rechts. Das hatten vor allem Untersuchungen von Patienten mit Hirnverletzungen wie zum Beispiel Schlaganfällen ergeben. Demnach schien das Broca-Areal vor allem für Sprachproduktion und das Wernicke-Areal für Sprachverstehen zuständig zu sein. Doch jüngere Forschungen zeigen, dass es diese klare Trennung wohl so nicht gibt.

Patienten mit Broca-bedingten Sprachstörungen (Aphasie), haben nach genaueren Untersuchungen meist auch Schwierigkeiten beim Sprachverstehen, zum Beispiel bei Unterschieden im Satzbau, der Syntax. Deshalb geht man inzwischen davon aus, dass in der Broca-Region Satzbau und Grammatik verarbeitet werden – und zwar sowohl für das Sprechen als auch beim Verstehen von Gesprochenem. Ähnlich ist es bei Patienten mit Schäden im Wernicke-Areal, das nach heutigem Verständnis möglicherweise eine Verbindungsstelle zwischen sprachlicher und semantischer Information darstellt. Nicht nur beim Zuhören verstehen Patienten mit Schädigungen des Wernicke-Areals Wörter nicht immer korrekt. Auch beim Sprechen bringen sie Wörter durcheinander, sagen etwa anstatt Apfel Birne oder auch Beißfrucht.

In der Regel findet der Großteil der Sprachverarbeitung in der linken Großhirnhemisphäre statt, doch es lassen sich für bestimmte Aufgaben auch immer wieder beidseitige Aktivitäten feststellen. So zeigen Untersuchungen von Patienten mit Verletzungen des „Balkens“ – des Corpus callosum, der die beiden Hirnhälften verbindet –, dass die rechte Hemisphäre offenbar nötig ist, um lautübergreifende akustische Merkmale wie Akzent oder Intonation zu verarbeiten. Eine Studie von Forschern der Berliner Charité aus dem Jahre 2008 weist darauf hin, dass für das Erkennen von Satzstrukturen und -inhalten sogar eine Kooperation von Gehirnrinde und Thalamus nötig ist. Überhaupt wird mittlerweile immer deutlicher, dass nicht allein das Broca- und das Wernicke-Areal an der Sprachverarbeitung beteiligt sind, sondern auch andere Bereiche der Großhirnrinde und solche unterhalb der Großhirnrinde, darunter womöglich auch die Basalganglien.

Der Weg, den Sprache durch das Gehirn nimmt, bis sie dem Zuhörer bewusst wird, ist überraschend. Denn laut der Sprachforscherin Angela Friederici vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften wird zuallererst nicht die Bedeutung, sondern die Grammatik eines Satzes untersucht. Form vor Inhalt: Innerhalb von 200 Millisekunden analysiert das Gehirn von Erwachsenen Nomen, Verben, Präpositionen und andere grammatikalische Finessen. Bei Kindern dauert es noch bis zu 350 Millisekunden – ein Hinweis, dass die Grammatikregeln gelernt werden müssen, dann aber automatisiert ablaufen. Erst in einer zweiten Phase, bis zu 400 Millisekunden später, interpretiert das Gehirn schließlich die Bedeutung der Wörter. In der dritten, der Analysephase nach 600 Millisekunden, hat das Hirn Grammatik und Semantik eines Satzes schließlich in Einklang gebracht.

Doch wie erkennen Eltern in der dahingebrabbelten Lippenakrobatik ihres Kindes überhaupt Sprache und nicht mehr nur Töne? Was macht – abgesehen von einer gesteigerten Erwartungshaltung der Eltern – den Unterschied aus zwischen Schallwellen vom menschlichen Sprachapparat und von Musikinstrumenten oder Autos? Die Cochlea-Schnecke im Innenohr hat offenbar, ähnlich wie die Netzhaut des Auges, eine Entsprechung im Gehirn. Hohe Frequenzen werden von anderen Neuronengruppen – „Feldern“ – im auditorischen Cortex verarbeitet als niedrigere Frequenzen.

Und so wie der Presslufthammer ein charakteristisches Frequenzspektrum abdeckt, spielt sich auch die menschliche Sprache in einem bestimmten Bereich ab: 80 Hz bis 12 kHz, wobei der Grundton bei Männern um die 125 Hz liegt, bei Frauen rund doppelt (250 Hz) bzw. bei Kindern fast viermal so hoch (440 Hz). Schon deswegen wird das „Pa-Pa“ teilweise von anderen Neuronen verarbeitet als andere Geräusche, sei es Musik, Lärm oder nur Gebrabbel.

zum Weiterlesen:

• Test zur Erkennung von Stimmen an der TU Dresden; URL: https://phonagnosie.zih.tu-dresden.de/; zur Webseite.
• Wahl M. et al: The Human Thalamus Processes Syntactic and Semantic Language. Neuron 2008; 59(5):695-707, 2008 (zum Abstract).

Veröffentlichung: am 27.07.2012
letzte Aktualisierung: am 13.10.2023