Sprachverarbeitung kann vom linken zum rechten Gehirn wechseln

Nach einem Linkshirnschlag benützen Babys die rechte Gehirnhälfte für die Sprache.

Dies sind einzelne Scans von zwei gesunden Kontrollen und zwei Individuen mit einem Perinatalschlag der linken Hemisphäre (LH). Die orange / gelbe Aktivierung zeigt bei gesunden Personen die normalen Sprachbereiche der linken Hemisphäre im Vergleich zu den reorganisierten Sprachbereichen bei Personen mit einem perinatalen Schlaganfall auf der linken Gehirnhälfte.

Quelle: Elissa Newport / Das Pediatric Stroke Research Project

Jugendliche und junge Erwachsene, die “perinatal” (um die Zeit der Geburt) einen Schlaganfall erlitten haben, können auf der linken Hemisphäre des Großhirns lateralisierte Hirnfunktionen reorganisieren. Jahre nach dem Schlaganfall zeigen neuere bildgebende Verfahren, dass sie erfolgreich die rechte Hemisphäre ihres Großhirns (lateinisch für “Gehirn”) verwenden, um Sprache zu verarbeiten.

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Diese Ergebnisse wurden am Wochenende von der kognitiven Neurowissenschaftlerin Elissa Newport in einer Vorlesung “Entwicklungsplastizität und Sprachreorganisation nach Pädiatrischer Schlaganfall” auf der Jahrestagung der Amerikanischen Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften (AAAS) (15.-19. Februar 2018) vorgestellt. in Austin, Texas.

Bemerkenswerterweise zeigen die obigen fMRI-Neuroimages deutlich, dass die Gehirnbereiche, die zur Sprachverarbeitung in der rechten Gehirnhälfte nach einem perinatalen LH-Spiegel verwendet werden, entsprechende Gehirnregionen in der linken Hemisphäre (orange / gelbe Bereiche in den beiden Bildern unter “Kontrollen”) typischerweise verwenden für die Sprachverarbeitung.

Wie häufig sind Perinatalstriche?

Ungefähr eines von 4.000 Babys hat kurz vor, während oder nach der Geburt einen perinatalen Schlaganfall. Ein perinataler Schlaganfall, der die linke Hemisphäre schädigt, kann sprachverändernde Bereiche stören, die typischerweise im “linken Gehirn” sitzen. Da das Neugeborene jedoch besonders formbar und “plastisch” ist, können diese Funktionen bei Bedarf zum “rechten Gehirn” wechseln (wie in den lebhaften Gehirnbildern oben zu sehen ist.)

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Die gesamte “Schädelkugel” hat vier Hemisphären. “Linkes Gehirn – rechtes Gehirn” bezieht sich typischerweise auf die linke und rechte Gehirnhälfte. Es gibt auch zwei (oft übersehene) Hemisphären im Kleinhirn. Diese werden als linke und rechte Kleinhirnhemisphären bezeichnet. BITTE BEACHTEN SIE: Die linke Gehirnhälfte kontrolliert die willkürliche Muskelbewegung auf der rechten Seite des Körpers; die rechte zerebelläre Hemisphäre steuert unterbewusst die Feinabstimmung der Muskelkoordination auf der rechten Körperseite. (Und umgekehrt auf eine kreuzweise Art und Weise.)

Quelle: Wikipedia / Creative Commons

Die Leiterin dieser Studie, Elissa Newport, ist Professorin für Neurologie an der Georgetown University School of Medicine und Direktorin des Pediatric Stroke Research Project am Centre for Brain Plasticity and Recovery (CBPR). Ein Hauptziel dieses Forschungsprojekts ist es, genau zu identifizieren, wie “plastische” Gehirnstruktur und -funktion in verschiedenen Lebensstadien ist.

Für ihre laufenden Forschungen über die Plastizität der Gehirnfunktion in der Kindheit und darüber hinaus arbeitet Newport mit einem multidisziplinären Forscherteam an der Johns Hopkins Universität, dem Children’s National Medical Center, dem Kinderkrankenhaus von Philadelphia und dem MedStar National Rehabilitation Network zusammen.

Neuroplastizität kann “Lateral Brain-Right Brain” lateralisierte Funktionen reorganisieren

Das neueste Forschungsprojekt von Newport et al. begann mit den Fragen: ” Welche Bereiche des Gehirns sind in der Lage, Sprachfunktionen zu steuern, und wie gut tun sie das? Wenn Sprache neu organisiert wird, was passiert mit anderen Funktionen in dieser Hemisphäre? ”

DEBUNKING NEUROMYTHS: Das “linke Gehirn” ist nicht immer der Sitz der Sprachfunktion und das “rechte Gehirn” ist nicht notwendigerweise der Sitz der visuell-räumlichen Funktionen.

Quelle: Pixabay / Creative Commons

Um diese Fragen zu beantworten, untersuchten Newport und Kollegen ein Dutzend Personen (im Alter von 12 bis 25 Jahren), die einen linksseitigen perinatalen Schlaganfall erlitten hatten und derzeit die rechte Seite ihres Großhirns für die meisten Sprachfunktionen benutzten. Diese Kohorte wurde sorgfältig ausgewählt, basierend auf der Art des Hirnschadens und spezifischen Bereichen der Verletzung der linken Gehirnhälfte.

Interessanterweise war das signifikanteste äußere Anzeichen für eine Schädigung von LH, dass einige Schüler hinkten und gelernt hatten, ihre linke Hand dominant zu machen, da der Schlaganfall die rechte Handfunktion beeinträchtigt hatte. Dies liegt auch daran, dass die linke Gehirnhälfte die rechte Seite des Körpers kontrolliert.

In einer Erklärung erklärte Newport die Bedeutung dieser Studie:

“Diese jungen Gehirne waren sehr plastisch, das heißt, sie konnten die Sprache in ein gesundes Gebiet verlagern, das heißt nicht, dass neue Bereiche auf der rechten Seite zu finden sind. Wir glauben, dass es sehr wichtige Einschränkungen gibt, wo Funktionen verschoben werden können. Es gibt sehr spezifische Regionen, die je nach der besonderen Funktion die Funktion übernehmen, wenn ein Teil des Gehirns verletzt wird. Jede Funktion, wie Sprache oder räumliche Fähigkeiten, hat eine bestimmte Region, die übernehmen kann, wenn ihre primäre Gehirnregion verletzt ist. Dies ist eine sehr wichtige Entdeckung, die Auswirkungen auf die Rehabilitation von Schlaganfallpatienten haben könnte. ”

Newport fügt hinzu: “Imaging zeigt, dass Kinder bis etwa vier Jahren Sprache auf beiden Seiten ihres Gehirns verarbeiten können, und dann teilen sich die Funktionen auf: Die linke Seite verarbeitet Sätze und die richtigen verarbeitet Emotionen in der Sprache.”

Zunehmend gibt es Hinweise darauf, dass verschiedene Aspekte der Sprache (Vokabular, Syntax, emotionaler Kontext usw.) mithilfe verschiedener Systeme im gesamten Gehirn verarbeitet und generiert werden. Für mehr sehen Sie, “Sprache verwendet alte Gehirnbereiche, die Menschen rauben.”

Verweise

“Entwicklungsplastizität und Sprachreorganisation nach Pädiatrischer Schlaganfall” vorgestellt von Elissa L. Newport auf der Jahrestagung der American Association for Advancement of Science (15.-19. Februar 2018) in Austin, Texas.

Seydell-Greenwald, Anna, Katrina Ferrara, Katharina E. Chambers, Elissa L. Newport und Barbara Landau. “Bilaterale parietale Aktivierungen für komplexe visuell-räumliche Funktionen: Beweise von einer visuell-räumlichen Konstruktionsaufgabe.” Neuropsychologia (veröffentlicht online: 4. Oktober 2017) DOI: 10.1016 / j.neuropsychologia.2017.10.005

Phillip Hamrick, Jarrad Lum, Michael T. Ullman. “Child First Language und Adult Second Language sind beide an universell einsetzbare Lernsysteme gebunden” PNAS (veröffentlicht online vor Druck: 29. Januar 2018) DOI: 10.1073 / pnas.1713975115

Tzourio-Mazoyer, Nathalie, Fabrice Crivello, Bernard Mazoyer. “Ist die Planum Temporale Oberfläche ein Marker der Hemisphären- oder Regionalsprachen-Lateralisierung?” Struktur und Funktion des Gehirns (Erstveröffentlichung online: 3. November 2017) DOI: 10.1007 / s00429-017-1551-7

Geschwind, Norman. “Die Organisation von Sprache und Gehirn.” Wissenschaft (1970) DOI: 10.1126 / science.170.3961.940