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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-87289
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/8728/


Horn, Andreas

DTI-Fibre-Tracking funktioneller Netzwerke der Sprach- und Musik-Verarbeitung

DTI-Fibre-Tracking of Functional Networks involved in Language- and Music-Processing

Dokument1.pdf (8.470 KB) (md5sum: 65acedffa287af5d24f971cb35d2de0e)

Kurzfassung in Deutsch

Heutigen Erkenntnissen über die neuronale Prozessierung von Sprache und Musik geht eine lange wissenschaftliche Tradition voraus. Bereits im 19. Jahrhundert wurden anhand von Dissektionsstudien Areale des Menschlichen Gehirns identifiziert, welche eine entscheidende Rolle bei der Prozessierung von Sprache zu spielen schienen. Mittels neuartiger Methoden wie der funktionellen Magnetresonanztomografie und Elektroenzephalographie konnten diese Erkenntnisse in neuerer Zeit validiert und deutlich erweitert, bzw. differenziert werden.
Vorliegende Arbeit beschreibt den Ablauf und die Ergebnisse einer kombinierten Bildgebenden Studie. Die Ergebnisse einer funktionellen MRT-Studie wurden zunächst mittels informationstheoretischer Methoden korreliert. Anschließend kam ein probabilistisches Verfahren zum Einsatz, welches Unterschiede im Diffusionsverhalten von Wassermolekülen in verschiedenem neuronalen Gewebe ausnutzt, um große Fasertrakte von Nervenbahnen im menschlichen Gehirn noninvasiv rekonstruieren zu können. Dieses als „Diffusionstensor Fasertraktografie“ bekannte Verfahren wurde genutzt, um Netzwerke dreidimensional darzustellen, welche an der neuronalen Prozessierung von Sprache und Musik beteiligt sind.
Die Unterschiede der Netzwerke wurden in den Kontext der wissenschaftlichen Literatur gestellt und konnten auf diese Weise analysiert werden. Es zeigten sich verschiedene Unterschiede und Gemeinsamkeiten in der Prozessierung von Sprache und Musik, beispielsweise konnten deutliche Übereinstimmungen in der hierarchischen, bzw. syntaktischen/tonalen Prozessierung festgestellt werden. Auch wurden Regionen ausfindig gemacht, welche sich im Experiment als modalitätsspezifisch erwiesen, d.h. nur in einer der beiden Bedingungen vorkamen.
Durch die Diffusionstraktografie konnte anhand der Verbindungsmuster verschiedener Regionen eine Klassifizierung in dorsale und ventrale Verbindungen erfolgen. Hier lässt sich die Theorie eines mehr oder minder aufgabenunabhängigen dualen Schleifensystems bestätigen, welches unlängst in der Literatur vorgeschlagen wurde.


Kurzfassung in Englisch

Todays understandings about neuronal processing of language and music have been revolutionized by modern imaging methods such as functional magnetic resonance imaging (fMRI) and diffusion tensor imaging (DTI). Historic models of language and music processing could be validated and differentiated using these techniques.
This combined fMRI and DTI study first correlates functional results of a parallel language- and music paradigm using methods of information theory. Afterwards, correlated regions were anatomically assessed using a probabilistic fibre-tracking approach (which takes advantage of the diffusion behavior of water molecules accessible by MRI). This way, major fibre-tracts of the human brain that had been involved in language- and music-perception during several tasks can be visualized.
Differences and agreements between language and music processing can be shown. As an example, thorough accordances between the hierarchic - i.e. syntactic/tonal processing - can be shown. On the other hand, regions that prove to be modality specific (regions that could only be shown to be involved in either language or music processing) could be identified.
Using diffusion imaging, regions could be classified according to their connectivity patterns. A theory of a more or less task-independent dual loop system which has recently been proposed in the literature could be supported.


SWD-Schlagwörter: Funktionelle NMR-Tomographie , Bildgebendes Verfahren , NMR-Bildgebung
Freie Schlagwörter (deutsch): Sprach-Syntax-Prozessierung , tonale Musikprozessierung , Sprachperzeption , Musikperzeption
Freie Schlagwörter (englisch): Language-Processing , Music-Processing , Language-Syntax , Tonality
Institut: Neurologische Univ.-Klinik und Poliklinik
Fakultät: Medizinische Fakultät / Universitätsklinikum
DDC-Sachgruppe: Medizin und Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Weiller, Cornelius (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 21.09.2011
Erstellungsjahr: 2012
Publikationsdatum: 06.09.2012
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