Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Komplexe Hirnlandschaft bestimmt unser Sprechen

22.09.2010
Jülicher Forscher kartieren die Broca-Region im Gehirn neu

Die Broca-Region unseres Gehirns soll nach bisheriger Anschauung aus zwei Arealen bestehen und gilt seit ihrer Entdeckung im Jahre 1861 als eine der beiden für die Sprachfähigkeit entscheidenden Hirnrindenregionen.

Diese Vorstellungen über die neuroanatomische Grundlage unserer Sprache müssen grundsätzlich revidiert werden, berichten Jülicher Wissenschaftler mit Kollegen aus Aachen, Düsseldorf und Leipzig in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins PLoS Biology.

Sie konnten durch eine Analyse der Verteilung funktionell wichtiger Moleküle nachweisen, dass die Broca-Region eine weitaus komplexere Hirnlandschaft ist, die aus einer Vielzahl von bisher unbekannten Arealen besteht. Ihre molekularen Merkmale weisen auf unterschiedliche motorische, kognitive und zum Teil noch nicht näher bekannte Funktionen hin.

Die Broca-Region gilt nach klassischen Anschauungen als das motorische Sprachzentrum. Hier ist etwa die Fähigkeit verankert, Laute und Worte zu bilden. Nach der noch heute gebräuchlichen Hirnrindenkartierung Korbinian Brodmanns besteht die Region aus zwei Arealen. Seit einigen Jahren wird diese Einteilung aber von Forschern infrage gestellt - der Grund sind klinische Erfahrungen und die Ergebnisse bildgebender Analysen mit der funktionellen Magnetresonanztomografie. „Schädigungen in der Broca-Region können über ein Dutzend verschiedener Sprachstörungen zur Folge haben“, sagt Prof. Katrin Amunts, Hirnforscherin am Forschungszentrum Jülich und Erstautorin der Studie. „Zum Beispiel in der Artikulation, aber auch im Verständnis oder der Grammatik, wie linguistische Untersuchungen zeigen. Das spricht für ein viel komplexer strukturiertes Sprachzentrum als bisher gedacht.“

Die Wissenschaftler hatten daher die Zellarchitektur sowie die Verteilung verschiedener Rezeptoren in der Broca-Region unter die Lupe genommen. Rezeptormoleküle sind entscheidend für die Signalübertragung zwischen den Nervenzellen – und können daher helfen, strukturell ähnliche Bereiche weiter aufzuschlüsseln. Denn ist die Verteilung der Rezeptoren in diesen Regionen unterschiedlich, so sind es auch die Funktionen des Gehirns an diesen Stellen. „Wir haben herausgefunden, dass die Broca-Region nicht nur aus zwei, sondern aus einer Vielzahl von Arealen besteht, die ein hochdifferenziertes Mosaik bilden“, sagt Prof. Karl Zilles, Mitautor dieser Studie. „Es ist eine komplexe Welt, die unserer Sprachfähigkeit gewidmet ist.“

So zeigt die Untersuchung beispielsweise eine deutlich unterschiedliche Verteilung eines Rezeptors zwischen den Broca-Regionen der beiden Hirnhälften und geringere Unterschiede bei anderen Rezeptoren. Ob dies die molekulare Grundlage für die unterschiedlichen klinischen Befunde ist, die sich bei Patienten mit Schädigungen der Broca-Region nur in der linken oder nur in der rechten Gehirnhälfte beobachten lässt, müssen weitere Untersuchungen klären. Im ersten Fall verlieren die Patienten ihre Sprechfähigkeit vollständig. Im zweiten Fall können sie korrekt artikulieren, aber die Sprachmelodie fehlt.

„Es ist eine Aufgabe für die Zukunft, die neue Organisation der Broca-Region funktionell genauer zu analysieren und die Interaktion der bisher unbekannten Areale zu untersuchen“, sagt Amunts. Ein anderes Projekt läuft bereits: die Untersuchung der zweiten, für die Sprachfähigkeit entscheidenden Großregion des Gehirns, des Wernicke-Areals. Hier soll nach bisheriger Anschauung das Sprachverständnis ermöglicht werden.

Die vorliegende Entdeckung zahlreicher molekular und zellulär unterschiedlicher Hirnrindenareale in der Broca’schen Sprachregion und unmittelbar angrenzenden Bereichen zeigt, dass unser Sprachvermögen in einer deutlich differenzierter ausgebildeten Hirnlandschaft beheimatet ist, als man es sich fast 150 Jahre lang vorgestellt hat. Die Ergebnisse sind nicht nur für die Sprachforschung und die Diagnostik und Therapie bei Schlaganfällen von Bedeutung, sondern verändern die neurobiologische Basis für aktuelle Diskussionen über Sprachentstehung während der Evolution, Spracherziehung und Sprachstörungen.

Die Veröffentlichung bei PLoS Biology:
Amunts K, Lenzen M, Friederici AD, Schleicher A, Morosan P, et al. (2010) Broca’s Region: Novel Organizational Principles and Multiple Receptor Mapping. PLoS Biol 8(9): e1000489.

doi:10.1371/journal.pbio.1000489

Webseite der Arbeitsgruppe:
http://www.fz-juelich.de/inm/inm-1/index.php?index=307
Ansprechpartnerin:
Prof. Katrin Amunts
Tel. 02461 61 2481/-4300
k.amunts@fz-juelich.de
Pressekontakt:
Dr. Barbara Schunk, Annette Stettien
Tel.: 02461 61 8031 bzw. 2388,
b.schunk@fz-juelich.de, a.stettien@fz-juelich.de
Das Forschungszentrum Jülich...
... betreibt interdisziplinäre Spitzenforschung zur Lösung großer gesellschaftlicher Herausforderungen in den Bereichen Gesundheit, Energie und Umwelt sowie Informationstechnologie. Kombiniert mit den beiden Schlüsselkompetenzen Physik und Supercomputing werden in Jülich sowohl langfristige, grundlagenorientierte und fächerübergreifende Beiträge zu Naturwissenschaften und Technik erarbeitet als auch konkrete technologische Anwendungen. Mit rund 4 400 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern gehört Jülich, Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, zu den größten Forschungszentren Europas.

Annette Stettien | Forschungszentrum Jülich
Weitere Informationen:
http://www.fz-juelich.de
http://www.fz-juelich.de/inm/inm-1/index.php?index=307

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wegbereiter für Vitamin A in Reis
21.07.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Pharmakologie - Im Strom der Bläschen
21.07.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten