In einem richtig guten Buch zu versinken (oder in einem Artikel auf der eigenen Lieblingsseite für Wissenschaftsnachrichten) ist kaum zu übertreffen. Trotzdem wissen wir erstaunlich wenig darüber, was im Gehirn genau geschieht, wenn es die Reihen krakeliger Zeichen auf Papier oder Bildschirm in komplette innere Welten verwandelt.
„Trotz einer Vielzahl neurowissenschaftlicher Untersuchungen zur Repräsentation von Sprache ist nur wenig über die Organisation von Sprache im menschlichen Gehirn bekannt“, betonte die Neurowissenschaftlerin Sabrina Turker vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Deutschland bereits 2023.
„Vieles von dem, was wir wissen, stammt aus Einzelstudien mit kleinen Stichproben und wurde in Folgestudien nicht bestätigt.“
Meta-Analyse zum Lesen: 163 Experimente mit fMRT und PET
Um dem speziellen Sprachaspekt des Lesens genauer auf den Grund zu gehen, haben Turker und Kolleginnen und Kollegen am Max-Planck-Institut eine Meta-Analyse durchgeführt. Darin bündelten sie die Ergebnisse aus 163 Experimenten mit Hirnscans – entweder mittels fMRT oder PET – basierend auf insgesamt 3.031 Erwachsenen.
Die einbezogenen Studien deckten ein breites Spektrum an Leseaufgaben in verschiedenen alphabetischen Sprachen ab: vom Erkennen einzelner Buchstaben bis hin zu ganzen Texten, still oder laut gelesen, mit echten Wörtern ebenso wie mit Nonsenswörtern.
„Was in der Literatur und bei Nicht-Linguistinnen und -Linguisten typischerweise als ‚Lesen‘ gilt, ist meist semantischer Zugriff [also das Bedeutungserschliessen aus geschriebenen Wörtern], während allen hier eingeschlossenen Aufgaben die phonologische Verarbeitung [also die Fähigkeit des Gehirns, Laute zu ordnen und daraus Bedeutung zu erzeugen] gemeinsam ist“, schreiben die Autorinnen und Autoren.
Linke Gehirnhälfte: Spezifische Muster für Buchstaben, Wörter, Sätze und Texte
Dass vor allem die linke Hemisphäre bei Sprachverarbeitung eine zentrale Rolle spielt, ist gut belegt. Entsprechend überrascht es wenig, dass beim Lesen – egal ob einzelner Buchstaben, ganzer Sätze oder kompletter Texte – durchweg diese Seite besonders stark aktiv war.
„Wir fanden eine hohe Verarbeitungsspezifität für das Lesen von Buchstaben, Wörtern, Sätzen und Texten ausschliesslich in Arealen der linken Hemisphäre“, schreibt das Team.
Dabei, so berichten die Forschenden, beanspruchten insbesondere das Lesen von Buchstaben und das Lesen von Texten linke visuelle und motorische Bereiche. Beim Lesen von Wörtern und Sätzen wurden hingegen verschiedene klassische Sprachcluster innerhalb der linken Hemisphäre stärker genutzt.
Kleinhirn (Cerebellum) und Lesen: rechts aktiv bei allen Aufgaben
In der Neurowissenschaft wurde die Bedeutung des Kleinhirns für Sprache lange Zeit eher vernachlässigt. Hinweise darauf, dass das ein blinder Fleck sein könnte, lieferte jedoch eine ebenfalls von Turker geleitete Studie aus dem Jahr 2023: Dort zeigte sich, dass das Kleinhirn nicht nur an der Verarbeitung von Lauten beteiligt ist, sondern auch an der Bedeutungsbildung – zwei Kernbestandteile von Sprache.
Nun deutet die neue Auswertung darauf hin, dass das Kleinhirn auch beim Lesen kräftig mitarbeitet. Besonders das rechte Kleinhirn war bei allen Arten von Leseaufgaben aktiv. Bestimmte Bereiche des rechten Kleinhirns zeigten beim lauten Lesen deutlich stärkere Aktivität, was darauf hindeutet, dass sie wesentlich dafür sind, geschriebene Wörter in gesprochene Sprache zu überführen.
Das linke Kleinhirn war der Analyse zufolge dagegen vor allem beim Lesen von Wörtern (im Unterschied zu Buchstaben-, Satz- oder Textlesen) besonders eingebunden.
„Während das linke Kleinhirn beim Lesen stärker semantisch [bedeutungsbezogen] involviert zu sein scheint, trug das rechte Kleinhirn vor allem zu übergreifenden Leseprozessen bei – möglicherweise aufgrund seiner Rolle in der Sprachproduktion“, berichten die Autorinnen und Autoren.
Lautes und stilles Lesen: unterschiedliche Netzwerke
Zusätzlich verglichen die Forschenden Daten aus Aufgaben, bei denen laut gelesen wurde, mit solchen, bei denen still gelesen wurde. Lautes Lesen aktivierte eher auditive und motorische Regionen, während stilles Lesen stärker auf Regionen setzte, die mehrere kognitive Anforderungen koordinieren.
Beim stillen Lesen von Wörtern (oder Pseudowörtern) wurden der linke orbitofrontale Kortex, kleinhirnbezogene Areale sowie temporale Kortexbereiche konsistenter aktiviert als in Aufgaben, bei denen das Lesen eine Interpretation verlangte, um implizite Bedeutung zu entschlüsseln. Diese implizite Lesart „tendierte dazu, beide Seiten der inferioren frontalen und insulären Hirnregionen zu rekrutieren“.
Die Autorinnen und Autoren schreiben, ihre Studie „erweitert unser Verständnis der neuronalen Architektur, die dem Lesen zugrunde liegt, bestätigt Befunde aus Neurostimulationsstudien und kann wertvolle neuronale Einblicke in Lesemodelle liefern“.
Die Forschung wurde in der Fachzeitschrift Neurowissenschaften & biobehaviorale Übersichten veröffentlicht.
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