Arten der Konfliktresolution und ihre EEG-Korrelate

Die zentralen Fragestellungen des Projekts sind: (1) Gibt es EEG-Korrelate für die Möglichkeit bzw. Unmöglichkeit der Konfliktresolution bei Grammatikverstößen im EEG? (2) Lassen sich Korrelate unterschiedlicher Konfliktresolutionsaktivitäten im Frequenzprofil des EEGs bestimmen (zwecks funktionaler Disambiguierung von ERPs)? Bisherige EEG-Untersuchungen der Sprachverarbeitung richten ihr Hauptaugenmerk auf Korrelate der Verarbeitung auf unterschiedlichen Ebenen der Grammatik. Wenn dabei, wie üblich, bevorzugt Stimuli mit grammatischen Verstößen verwendet werden, wird die beobachtete Verarbeitungsaktivität Konfliktresolution miteinschließen. Es ist daher angemessen, zu untersuchen, ob und wie die Art der Konfliktresolution eine Rolle spielt, und zwar die Art der Konfliktresolution im Verhältnis zu grammatischen Alternativen: grammatisch mögliche Konfliktresolution (es gibt eine wohlgeformte Alternative) vs. grammatisch nicht mögliche Konfliktresolution (keine wohlgeformte Alternative). Ein positives Ergebnis hat nicht nur Implikationen für die Psycho- und Neurolinguistik sondern auch für die theoretische Modellierung sprachlichen Wissens in der Grammatiktheorie. Experimentell wird diese Fragestellung mit grammatisch nicht auflösbaren Konflikten bei der Voranstellung des finiten Verbs im Hauptsatz getestet (mit Verben mit mehr als einem trennbaren Präfix). Mit frequenzanalytischen Methoden, die in einem bereits abgeschlossenen Projekt ("EEG-Korrelate der Satzproduktion", FWF) erfolgreich erprobt wurden, sollen darüber hinaus Daten (großteils bereits vorliegend) mit dem Ziel der Gewinnung zusätzlicher EEG-Korrelate für die Differenzierung der ERP-Befunde untersucht werden: Negativierungen (mit Latenzen von 400 + 150 ms im Bereich zentro-posteriorer Elektroden = N400) sind etabliert als verläßliches ERP-Korrelat für Konflikte mit semantischer Wohlgeformtheit. In einer Reihe von Experimenten wurde der N400-Effekt jedoch auch bei Konflikten gefunden, die ihre Ursache nicht bzw. nicht eindeutig in der semantischen Domäne des Sprachverstehens haben, wie z.B: Kasuskonflikte, Kongruenzkonflikte, Argumentstrukturkonflikte, Konflikte mit Quantorenerfordernissen (negative Polarität), Wortstellungskonflikte. Unter der Perspektive des Wissenssystems Grammatik` betrachtet, gehören diese Bereiche unterschiedlichen Subsystemen der Syntax an. Es stellt sich daher die Frage, ob der im ERP beobachtete N400-Effekt ein nicht weiter differenzierbarer, globaler Reflex einer undifferenzierten sprachlich gesteuerten Konfliktverarbeitungsaktivität ist, oder ob sich mit geeigneten analytischen Techniken spezifischere Verarbeitungskorrelate gewinnen lassen. Zudem sollen die verwendeten frequenzana-lytischen Methoden evaluiert und nach Möglichkeit weiterentwickelt werden.

Die zentralen Fragestellungen des Projektes waren, (1) ob Korrelate unterschiedlicher Konfliktlösungen (= Verarbeitung ungrammatischer Sätze) sich im Frequenzprofil des EEGs zeigen, um dann darüber eine Disambiguierung funktional nicht eindeutig zuordenbarer EKPs zu gewinnen, und (2), ob sich spezifische EEG- Korrelate für die (Nicht-)Reparierbarkeit bei Grammatikverstößen im EEG finden lassen. Das Hauptziel der datenanalytischen Seite des Projekts lag in einer Charakterisierung sprachlich relevanter neurophysiologischer Ereignisse mittels der Methoden der ereigniskorrelierten Frequenzbandanalyse. Dies umfasste insbesondere die frequenzspezifische Analyse und Einordnung der bei EKP-Analysen gefundenen N400-Komponenten. Die N400 (= Negativierung ca. 400 msek. nach Stimuluspräsentation) gilt als verlässliches EKP-Korrelat für lexikalisch-semantische Prozesse. In einer Reihe von Experimenten wurden jedoch auch N400-Effekte bei einer Reihe von Konflikten gefunden, die ihre Ursache nicht in der semantischen Domäne des Sprachverstehens haben (Kasuskonflikte, Kongruenzkonflikte, Wortstellungskonflikte). Es stellte sich daher die Frage, ob der im EKP beobachtete N400-Effekt ein nicht weiter differenzierbarer, globaler Reflex einer undifferenzierten sprachlich gesteuerten Konfliktverarbeitungsaktivität ist, oder ob sich mit frequenzanalytischen Techniken spezifischere Verarbeitungskorrelate gewinnen lassen würden. Die Ergebnisse legen nahe, dass sich Konflikte, die aus Verarbeitungsschwierigkeiten in qualitativ unterschiedlichen sprachlichen Teilbereichen resultieren, Aktivierungen in verschiedenen Frequenzbändern zuordnen lassen. Darüber hinaus zeigen sie, dass eine Disambiguierung funktional distinkter Prozesse, die auf der Basis von EKPs nicht voneinander zu unterscheiden sind, mittels der ihnen zugrunde liegenden Frequenzcharakteristik vorgenommen werden kann. Insbesondere die erfolgreiche frequenzanalytische Dissoziation der durch unterschiedliche grammatische Konflikte ausgelösten Negativierungen im Zeitbereich um ca. 400 ms nach Stimuluspräsentation (semantische N400, N400 bei Kasuskonflikt, Animatheits-N400, N400 bei Wortstellungsvariationen), kann als Beleg für die Ausgangshypothese gewertet werden, dass eine detaillierte Analyse der Frequenzcharakteristika zugrunde liegender EKP-Komponenten zu einem besseren Verständnis der beteiligten Prozesse führt. Eine bis dato offene Frage ist, ob und wie die Möglichkeit oder Unmöglichkeit der Konfliktresolution bei der Verarbeitung eine Rolle spielt. Unsere Resultate zeigen, dass die durch einen Konflikt ausgelöste Konfliktsituation in Abhängigkeit der verfügbaren Information zu qualitativ unterschiedlichen Prozessen der Konfliktresolution führt. So lassen sich Konfliktresolutionsaktivitäten in Abhängigkeit der Lösbarkeit bzw. Unlösbarkeit des Konflikts anhand ihrer zugrunde liegenden dynamischen EEG-Frequenzeigenschaften (Phasenkopplung vs. Powermodulation) voneinander dissoziieren. Die angewendete Methodik einer frequenzanalytischen Charakterisierung eröffnet daher neue Perspektiven bei der Beschreibung und Klassifikation der neuronalen Basis kognitiver Prozesse.