Neuronale Kooperationsprozesse während der Verarbeitung figurativer Sprache : eine EEG-Kohärenzanalyse

Berghoff C (2005)
Bielefeld (Germany): Bielefeld University.

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OA
Bielefeld Dissertation | German
Author
Supervisor
Müller, Horst M. (Prof. Dr. Dr.)
Alternative Title
Processing figurative language : EEG study with coherence analysis
Abstract
We investigated the reception of German spoken language using the analysis of EEG coherence. The study focusses on processing different types of sentences such as literal and figurative ones: literal: Sie hilft dem Schauspieler auf die Bühne. (She helps the actor onto the stage.) figurative unambiguous: Sie hilft dem Schauspieler auf die Sprünge. (She gives the actor a helping hand.) figurative ambiguous: Er tritt ihr auf die Füße. (He steps on her toes.) Linguistic theories assume different models for processing figurative compared to literal language: e.g. the standard pragmatic model assumes literal priority in understanding figurative language whereas other models suggest e.g. a parallel processing of both meanings, a direct access to the figurative meaning without literal analysis or access dependent on a keyword in a figurative sentence (Glucksberg, 2001). Neuropsychological (e.g. Papagno & Tabossi, 2002) as well as neurophysiological studies (e.g. Bottini et al., 1994) support the assumption of differences in processing figurative compared to literal language. Specific brain damage reduces the ability of understanding figurative language (e.g. Papagno & Tabossi, 2002). It is shown with brain mapping techniques that processing of figurative language involves parts of the right hemisphere in addition to the language areas in the left hemisphere (e.g. Bottini et al., 1994). Nevertheless, the importance of both the left and the right hemisphere for processing figurative language is still not clear. Moreover, the time course of its processing is scarcely investigated. In the study were recorded EEGs from 29 subjects (German, 14 m, Ø = 23.4 ± 3.6 y) listening to 244 figurative and literal sentences (included 24 unambiguous, 24 ambiguous idioms and 24 proverbs). For data analysis, spectral coherence was calculated (Weiss & Müller, 2003). This method allows the investigation of the degree of functional cooperation between neuronal substrates underlying the generation of the signals. Significant results were found in the beta1-frequency band (12-18 Hz). This coincides with findings from previous studies showing that the beta1-band is associated with specific linguistic processes during sentence comprehension (Weiss et al., 2005). The results clearly support the assumption of differences in neuronal processing of figurative and literal sentences. They show that unambiguous idioms compared to literal sentences elicit synchronization within the left and the right hemisphere. The strongest differences are found for the interhemispheric coherences. We found strikingly higher synchronization between the hemispheres for idiomatic compared to literal sentences and this strong difference only appears from the moment on the figurative meaning is retrieved. Ambiguous sentences compared to literal ones did not evoke any difference in processing. That leads to the assumption that ambiguous sentences are processed rather like literal sentences. The comparison between the processing of proverbs and literal sentences only shows differences in the theta-frequency band (3-7 Hz). In previous studies this frequency band has often been associated with memory processes (e.g. Müller & Weiss, 2001). The results of the present study lead to the assumption that there are different underlying memory processes for literal sentences and proverbs. In summary, the results show that neuronal processes only differ from the moment on the figurative meaning is retrieved and for unambiguous idiomatic expressions neither the left nor the right hemisphere alone but a cooperation between the hemispheres plays the most important role.

Aus linguistischer Sicht wird zwischen wörtlich und figurativ zu verstehenden Äußerungen unterschieden (z.B. Dobrovol'skij & Piirainen 1996). Seit den 70er Jahren werden unterschiedliche Hypothesen zur Erklärung der Verarbeitungsunterschiede zwischen wörtlich zu verstehender (Bsp. a: Sie hilft dem Schauspieler auf die Bühne) und figurativer Sprache (Bsp. b: Sie hilft dem Schauspieler auf die Sprünge) diskutiert und durch psycholinguistische Experimente unterstützt (Glucksberg 2001). Im Wesentlichen werden drei Fragen zur Verarbeitung figurativer Sprache diskutiert: 1. ob zunächst nur die wörtliche Bedeutung abgerufen wird und danach die figurative, 2. ob ein paralleler Prozess der Verarbeitung figurativer und wörtlicher Bedeutung vorliegt oder 3. ob die figurative Bedeutung direkt, beispielsweise nach einer Art Schlüsselwort im Satz erkannt und verarbeitet wird. Neuropsychologische Studien zeigen, dass neurologische Patienten mit bestimmten Beeinträchtigungen Defizite bei der Verarbeitung figurativer Sprache (Bsp. b) im Gegensatz zu wörtlich zu verstehender Sprache (Bsp. a) aufweisen. Ebenso liefern neurophysiologische Studien Hinweise darauf, dass figurative im Vergleich zu wörtlich zu verstehenden Ausdrücken unterschiedlich verarbeitet werden. Diese Ergebnisse geben aber kontroverse Hinweise bezüglich der Beteiligung der linken bzw. rechten Hemisphäre während der Verarbeitung figurativer Sprache. Einige der Studien weisen auf eine Beteiligung der rechten (z.B. Kempler et al. 1999), andere auf eine Beteiligung der linken Hemisphäre (z.B. Papagno et al. 2002) hin. Es bleibt somit unklar, wie figurative Sprache auf neuronaler Ebene verarbeitet wird und welche Rolle die linke und rechte Hemisphäre bei der Verarbeitung spielen. Auch der zeitliche Verlauf der Verarbeitung solcher Ausdrücke ist unbekannt, d.h. wann die figurative Bedeutung als solche erkannt wird. In der vorliegenden Studie wurde die Verarbeitung figurativer Sprache in einem EEG-Experiment untersucht. 29 Versuchspersonen (15 w /14 m, monolingual, rechtshändig) wurden 24 idiomatische, 24 ambige (konnten sowohl idiomatisch als auch wörtlich interpretiert werden), 24 Sprichwörter und zu jedem Satz "passende" wörtlich zu verstehende Sätze akustisch präsentiert. Die EEG-Daten wurden mit der spektralanalytischen Kohärenzanalyse ausgewertet, mit der die funktionelle Zusammenarbeit zwischen Gehirnregionen untersucht werden kann (Weiss & Müller 2003). Aufgrund der Aufspaltung des EEG-Signals in verschiedene Frequenzbänder können außerdem Hinweise darauf gefunden werden, ob parallele Verarbeitungsprozesse stattfinden. Massive Unterschiede zeigen sich in der Verarbeitung von idiomatischen im Gegensatz zu wörtlich zu verstehenden Ausdrücken im Beta1-Band (12 - 18 Hz). Hinsichtlich der Diskussion um die für figurative Bedeutungsanalyse bedeutsamere Hemisphäre kann festgestellt werden, dass nicht nur die Aktivierung in der rechten Hemisphäre, sondern vor allem die Kooperation zwischen beiden Hemisphären während des Verstehens idiomatischer Ausdrücke zunimmt. Die Ergebnisse zeigen des weiteren sehr deutlich, dass es erst ab dem Zeitpunkt, wo deutlich wird, dass es sich um einen figurativen Satz handelt, zu einer unterschiedlichen Verarbeitung figurativer und wörtlich zu verstehender Sprache kommt. Die Ergebnisse der ambigen im Vergleich zu den wörtlich zu verstehenden Sätzen zeigen weder zu Beginn noch zum Ende, noch in einem Zeitraum nach der Präsentation der Sätze signifikante Unterschiede. Daraus lässt sich die Schlussfolgerung ziehen, dass die hier präsentierten ambigen Sätze eher wie wörtlich zu verstehende Sätze verarbeitet wurden. Bei der Verarbeitung der Sprichwörter im Vergleich zu den wörtlich zu verstehenden Sätzen zeigen sich tendenzielle Unterschiede im Theta-Band (3 - 7 Hz), das in vorherigen Studien mit Gedächtnisprozessen Korrelationen aufwies (u.a. Müller & Weiss, 2001). Es wurde vermutet, dass sich die Unterschiede im Theta-Band auf unterschiedliche Gedächtnisprozesse bei Sprichwörtern und wörtlich zu verstehenden Sätzen zurückführen lassen. Auf der Basis der verschiedenen neurophysiologischen, neuropsychologischen und der eigenen Ergebnisse hinsichtlich der Rolle der linken und rechten Hemisphäre und des Zeitpunktes, wann figurative Bedeutung abgerufen wird, wurde in der vorliegenden Arbeit eine Modellvorstellung zu der Verarbeitung figurativer Sprache vorgeschlagen. Darin wird angenommen, dass die Aktivierungen in der rechten Hemisphäre Ausdruck der holistischen Verarbeitungsprozesse sind und zu dem endgültigen Abruf der figurativen Bedeutung führen, wohingegen die Kooperation zwischen den Hemisphären eine Verknüpfung zwischen der von der linken Hemisphäre vorgenommenen gewöhnlichen Sprachverarbeitung und dem Abruf der figurativen Bedeutung in der rechten Hemisphäre darstellt.
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Berghoff C. Neuronale Kooperationsprozesse während der Verarbeitung figurativer Sprache : eine EEG-Kohärenzanalyse. Bielefeld (Germany): Bielefeld University; 2005.
Berghoff, C. (2005). Neuronale Kooperationsprozesse während der Verarbeitung figurativer Sprache : eine EEG-Kohärenzanalyse. Bielefeld (Germany): Bielefeld University.
Berghoff, C. (2005). Neuronale Kooperationsprozesse während der Verarbeitung figurativer Sprache : eine EEG-Kohärenzanalyse. Bielefeld (Germany): Bielefeld University.
Berghoff, C., 2005. Neuronale Kooperationsprozesse während der Verarbeitung figurativer Sprache : eine EEG-Kohärenzanalyse, Bielefeld (Germany): Bielefeld University.
C. Berghoff, Neuronale Kooperationsprozesse während der Verarbeitung figurativer Sprache : eine EEG-Kohärenzanalyse, Bielefeld (Germany): Bielefeld University, 2005.
Berghoff, C.: Neuronale Kooperationsprozesse während der Verarbeitung figurativer Sprache : eine EEG-Kohärenzanalyse. Bielefeld University, Bielefeld (Germany) (2005).
Berghoff, Carla. Neuronale Kooperationsprozesse während der Verarbeitung figurativer Sprache : eine EEG-Kohärenzanalyse. Bielefeld (Germany): Bielefeld University, 2005.
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