colleg
description
Transcript of colleg
Taal en het brein
Electro-Encephalogram (EEG)
Event-related potentials (ERPs)
Activiteit opgeroepen door een specifieke stimulus of gebeurtenis
Inzetten om taalverwerking te bestuderen?
Taalgerelateerde componenten van het ERP
N400
P600
2
Taal en het brein
N400
Negatieve component met een maximum rond 400 ms na woord onset
Amplitude is groter als het woord semantisch onverwacht is.
In zo’n geval is de N400 dus negatiever
3
sokken
kaas
Zij belegde haar brood met …
4
N400 - contextschendingen
N400
Indicatie van semantische fit van een woord binnen de context
Zinscontext
Woordcontext (priming)
Bredere (niet-talige) context
5
N400 - zinscontext
N400
Indicatie van semantische fit van een woord binnen de context
Zinscontext
The table chased the cat
Let op! Verwarrende italics in dit voorbeeld in het boek!
The table chased the cat (boek)
The table chased the cat (beter)
‘table’ zal geen N400 oproepen, ‘chased’ wel
N400 wordt opgeroepen door het woord dat de zin onlogisch maakt.
6
N400 - zinscontext
N400
Indicatie van semantische fit van een woord binnen de context
Woordcontext
Peace – war (gerelateerd)
Star – hour (ongerelateerd)
7
400 ms
N400 – bredere context
N400
Indicatie van semantische fit van een woord binnen de context
Bredere (niet-talige) context
Wereldkennis
Sociale kennis
8
N400 - wereldkennis
Nederlandse treinen zijn geel en erg druk
Nederlandse treinen zijn wit en erg druk
Nederlandse treinen zijn zuur en erg druk
9
N400 - wereldkennis
Als achtergrondkennis geen directe rol speelt:
Nederlandse treinen zijn geel en erg druk
Nederlandse treinen zijn wit en erg druk
Nederlandse treinen zijn zuur en erg druk
kan
10
N400 - wereldkennis
Als achtergrondkennis geen directe rol speelt:
Nederlandse treinen zijn geel en erg druk
Nederlandse treinen zijn wit en erg druk
Nederlandse treinen zijn zuur en erg druk
kan ook
11
N400 - wereldkennis
Als achtergrondkennis geen directe rol speelt:
Nederlandse treinen zijn geel en erg druk
Nederlandse treinen zijn wit en erg druk
Nederlandse treinen zijn zuur en erg druk
wtf, N400
12
N400 - wereldkennis
Als achtergrondkennis direct een rol speelt:
Nederlandse treinen zijn geel en erg druk
Nederlandse treinen zijn wit en erg druk
Nederlandse treinen zijn zuur en erg druk
idd
13
N400 - wereldkennis
Als achtergrondkennis direct een rol speelt:
Nederlandse treinen zijn geel en erg druk
Nederlandse treinen zijn wit en erg druk
Nederlandse treinen zijn zuur en erg druk
nee, N400
14
N400 - wereldkennis
Als achtergrondkennis direct een rol speelt:
Nederlandse treinen zijn geel en erg druk
Nederlandse treinen zijn wit en erg druk
Nederlandse treinen zijn zuur en erg druk
wtf, N400
15
N400 - wereldkennis
Hagoort et al. (2004)
Wat suggereren deze resultaten?
govote.at code 84 84 36 resultaten
16
N400 - wereldkennis
Hagoort et al. (2004)
Achtergrondkennis/ wereldkennis speelt direct een rol in semantische taalverwerking.
17
N400 – Sociale Context
18
“De goddelijke Wereld is de andere wereld: de lichtsferen. Uit deze wereld komen mijn helpers die via mij de wereld kunnen bereiken.”
N400 – Sociale Context
“De goddelijke Wereld is de andere wereld: de lichtsferen. Uit deze wereld komen mijn helpers die via mij de wereld kunnen bereiken.”
19
sex / gender
age
social background
N400 – Sociale Context
Sommige sociale kenmerken kan je afleidenuit de stem van de spreker
20
N400 – Sociale Context
Female/male: Zag ik er maar zo uit als Britney Spears in haar laatste videoclip.
Male/female: Om me te ontspannen ga ik op zaterdag regelmatig vissenaan het kanaal.
Upper/lower: Wij gaan iedere maand naar de opera voor een avondje uit.
Lower/upper: Ik heb een grote tatoeage op mijn rug.
Child/adult: Ik kan niet slapen zonder mijn knuffelbeer in mijn armen.
Adult/child: Ik vind het lekker om een groot glas bier te drinken.
21
N400 – Sociale ContextAdult: Ik kan niet slapen zonder mijn knuffelbeer
300-500 ms 500-700 ms
-1 μV 0 μV 1 μV
scalp distribution of effect
-
+
N400 effect
22
Child: Ik kan niet slapen zonder mijn knuffelbeer
Taal en het brein
23
P600
Positieve component startend rond 600 ms na woord onset
Amplitude is groter als het woord syntactisch onverwacht is.
In zo’n geval is de P600 dus positiever.
0 500 1000 ms
Cz
De jager schoot op het luipaardDe jager schoot op het olifant
P600
Indicatie van het foutlopen van / een toename in syntactische verwerking
Opgeroepen door grammaticale fouten
Het olifant
De mannen loopt door de straat
Hij heeft hem geslaagd
Maar, soms ook P600 bij fouten die niet echt grammaticaal zijn
Kuperberg et al.
24
P600
Kuperberg et al.
For breakfast the boys would eat toast and jam.
For breakfast the eggs would eat toast and jam.
25
Semantic violation
P600
26
For breakfast the boys would eat toast and jam.For breakfast the eggs would eat toast and jam.
P600
Kuperberg et al.
For breakfast the boys would eat toast and jam.
For breakfast the eggs would eat toast and jam.
Technisch gesproken is dit een semantische fout
Maar! Breinresponse = P600
Suggereert dat een luisteraar of lezer dit initieel waarneemt als een grammaticaal probleem
Wellicht ben ik het garden path opgegaan?
Heranalyse van syntactische verwerking!
27
Taal en het brein
Onderzoek zoals dat van Kuperberg et al. illustreert de toegevoegde waarde van EEG/ ERP onderzoek
Verschillende ERP componenten zijn gerelateerd aan verschillende cognitieve processen
ERP effecten vertellen niet alleen dat er ietsgebeurt in het brein
ERP effecten geven ook suggestie wat er gebeurt in het brein
28
N400/P600 vraag
29
1. Ik nam een grote hap van de overheerlijke schoen met kaas.
2. De man die de schoen had gegeten liepflink door.
3. Hij sloeg de meisje met de schoen.
4. De schoenen waren helemaal verslijten.
Bij welke woorden verwacht je eenN400/ P600 effect te zien in de bovenstaande zinnen?
www. govote.at code 124 84
resultaten
N400/P600 vraag
30
1. Ik nam een grote hap van de overheerlijkeschoen met kaas.
2. De man die de schoen had gegeten liep flinkdoor.
3. Hij sloeg de meisje met de schoen.
4. De schoenen waren helemaal verslijten.
N400/P600 vraag
31
Tip: dek het vervolg van de zin af en lees alsof je niet weet hoe het verder gaat
1. Ik nam een grote hap
1. Ik nam een grote hap van
1. Ik nam een grote hap van de
1. Ik nam een grote hap van de overheerlijke
1. Ik nam een grote hap van de overheerlijke schoen
N400/P600 vraag
32
Tip: dek het vervolg van de zin af en lees alsof je niet weet hoe het verder gaat
3. Hij sloeg
3. Hij sloeg de
3. Hij sloeg de meisje
Lokalisatie
N400 / P600 onderzoek
Gaat grotendeels over inhoud en eigenschappenvan cognitieve functies betrokken bijtaalverwerking
Geen info over locatie van deze processen
33
Lateralisatie van taal
Lateralisatie-test
Wada test (p. 125, Gazzaniga)
Uitschakelen van een hersenhelft
Welke hersenhelft is verantwoordelijk voor taal/ geheugen
Voorafgaand aan hersenoperatie
34
Lateralisatie van taal
Taal zit bij de meeste mensen (90%) in de linker hemisfeer
Rechts dominant slechts bij
4% van de rechtshandigen
15% van de ambidextrous
27% van de linkshandigen
35
Lateralisatie van taal
Split brain patienten
Corpus callosum doorgesneden
Twee hersenhelften niet meer corticaal met elkaar verbonden
36
Lateralisatie van taal
Split brain patienten
Sperry: taak voel en benoem de objecten
Linkerhand -> Rechterhersenhelft
Rechterhand -> Linkerhersenhelft
37
Lateralisatie van taal
Split brain patienten
Sperry: taak voel en benoem de objecten
Linkerhand -> Rechterhersenhelft
Moeite met benoemen
Rechterhand -> Linkerhersenhelft
Geen moeite met benoemen
38
Lateralisatie van taal
http://youtu.be/ZMLzP1VCANo
39
Lateralisatie van taal
40
Localisatie van taal
Afasie
Van Grieks a (niet) en phanai (spreken)
Ontstaan door hersenschade
Externe oorzaken
Ongeluk, geweld
Interne oorzaken
Cerebro Vasculair Accident(CVA of ‘beroerte’)
infarct = afsluiting van bloedvat
bloeding = gebarsten bloedvat
Tumor
Ontsteking
Degeneratieve aandoening 41
Broca
Beroemdste patiënt
Leborgne (Tan)
Beschadiging in het achterste gedeelte van de linker frontale kwab
Posterior part of Brodmann area 44 en 45
42
Afasie van Broca
“Augustus bloeding… november ietsje vertellen… ja mondje houden. Maar innerlijk he… januari stukje beter… behoorlijk herinneren enzovoort… maar spreken moeilijk… januari bijvoorbeeld twee woorden, meer niet… eh ‘koffie’ en ‘thee’ en verder niet… maart stukje meer, tien woorden… dus ‘eten’ en ‘drinken’ enzovoort… mei een stukje verder meer… honderd woorden… nu vijfde jaar redelijk gesprekken volgen”
(Hagoort & Wassenaar 1997)43
Broca’s afasie
http://youtu.be/gocIUW3E-go
44
Broca
Broca’s afasie
Vooral productie problemen
Telegram stijl
Geen functiewoorden of -morfemen
Moeite met grammatica
The boy kicked the girl
The boy was kicked by the girl
Problemen om het juiste woord te vinden
45
Figure 12.7 Broca’s area
Wernicke
Beschadiging in het achterste gedeelte van de superior temporal gyrus
Posterior part of Brodmann area 22
47
Afasie van Wernicke
“Dat ik ziek werd was een ongeluk wat gebeurde met de radio waarheen slag hè… die radio ingeslagen die zit eh zat mijn oog nog half doof is en ik helemaal bewusteloos was… Later ben ik weer bijgekomen zijn de dingen weer allemaal gekomen behalve dit is nog een hoop blind in deze arm en dit deze dus een toeslag noemen ze dat bij ons, hè, toeslag van de van de licht van de armen…”
(Hagoort & Wassenaar 1997)
48
Wernicke
Wernicke’s afasie
Vooral perceptie
Grote problemen met taalbegrip
Spraak is vloeiend maar betekenisloos
o.a. door veel foneem substituties (phonemicparaphasias)
49
Wernicke’s afasie
http://youtu.be/dKTdMV6cOZw
50
Figure 12.8 Wernicke’s area
Globale afasie
Arcuate fasciculus
52
Globale afasie
“…Ja, ja, ja, verdomme eh verdomme ehjongejongejonge, eh verdomme verdommeeh Apeldoorn eh verdomme pats.” Interviewer: En toen bent U naar het ziekenhuis gegaan?“ja verdomme oh verdomme oeioeioeiverdomme nou verdomme pats.…”
Hagoort & Wassenaar 1997
53
Globale afasie
Bijna geen perceptie
Bijna geen productie
Alleen “automatische” spraak (bv. tellen)
54
Wernicke-Lichtheim-Geschwind model
Gebied vanBroca
Gebied vanWernicke
Conceptueel
Motor Auditief
Fonologischlexicon met daarin de
klanken van woorden
Spraakplanning en
spraakprogrammeer
gebied
Betekenissen
55
Wernicke-Lichtheim-Geschwind model
Wernicke-Geschwind model
Broca’s area is voor productie
Wernicke’s area is voor perceptie
56
Leasies betrokken bij taalbegrip afasien(Dronkers 2004)
57
Leasies betrokken bij taalbegrip afasien(Dronkers 2004)
58
Leasies betrokken bij taalbegrip afasien(Dronkers 2004)
59
Leasies betrokken bij taalbegrip afasien(Dronkers 2004)
60
Taal en het brein
Meer breingebieden betrokken bij afasie danalleen de gebieden van Broca en Wernicke.
Waar ‘zit’ taal nou in het brein?
61
Localisatie van taal
Penfield
Intracranial electrical stimulation
Gebieden betrokken bij taalbegrip en taalproductie
62
Localisatie van taal
fMRI
Taal zit overal?
fonologie
Semantiek
Syntax
Motorprocessen
Visuele verwerking
Auditieve verwerking
Cognitieve controle
63
Taalbegrip – fMRI bevindingen
Semantiek
Binder et al (2009)
Meta-analyse van 691 studies
64
Taalbegrip – fMRI bevindingen
Semantiek
Binder et al (2009)
Meta-analyse van 691 studies
65
Taalbegrip – fMRI bevindingen
Semantiek
Binder et al (2009)
Meta-analyse van 691 studies
Ventral temporal cortex: lexical retrieval & integratie
66
Taalbegrip – fMRI bevindingen
Semantiek
Binder et al (2009)
Meta-analyse van 691 studies
Left IFG (broca’s): efficient verwerken van semantiek, working memory, processing difficulty
67
Taalbegrip – fMRI bevindingen
Semantiek
Binder et al (2009)
Meta-analyse van 691 studies
Angular gyrus: waarschijnlijk betrokken bijhigh-level integration
68
Taalbegrip – fMRI bevindingen
Semantiek
Binder et al (2009)
Meta-analyse van 691 studies
dmPFC: dorsal medial prefrontal cortex waarschijnlijk betrokken bij vrijwilligesemantic retrieval
69
Taal en het brein - Kennis of processen?
“An alternative to the idea that linguistic information is lost is the idea that real-time mental processes that act on linguistic information might be compromised in aphasia” (Gazzaniga)
Linguistische informatie is nog wel aanwezig
Cognitieve processen betrokken bij taalverwerking zijn gecompromitteerd
Retrieval from memory
Integration in working memory
Cognitive control 70
Wat zijn die processen?
Ophalen van allerlei soorten informatie
Semantisch
Syntactisch
Fonologisch
Integreren van die informatie
in een lopend verhaalopgebouwd uit zinnen
opgebouwd uit woordenopgebouwd uit klanken
71
Wat zijn die processen?
Daarnaast nog controle Wanneer ga je wat zeggen
Welke taal gebruik je daarvoor
Etc.
72
Hagoort’s memory, unification, and control(MUC) model (2005)
Semantische, syntactische en
fonologischeinformatie
Controle(BA 46 en 9)
Broca (BA 44 en 45 plus BA 47)
Semantische, syntactische &
fonologische unificatiein gebied van Broca+
73
Hagoort’s memory, unification, and control (MUC) model (2005)
74
Take home message
Specifieke hersengebieden zijn geassocieerd met specifieke functies
Taalfuncties (semantiek)
Algemene cognitieve functies betrokken bij taal (cognitieve controle)
Vroeger
Broca’s is voor productie
Wernicke’s voor begrip
Wernicke-Lichtheim-Geschwind model
Recente ideeën meer in algemene termen
Opslag, integratie (unificatie) en controle
MUC model van Hagoort 75