Strukturbildung in Musik und Sprache

Dieses Projekt zielt darauf ab, die Beziehung zwischen Musik und Sprache zu erforschen. Untersucht wird, wie ihre Strukturen im Gehirn aufgebaut und verarbeitet werden. Sowohl Musik als auch Sprache verwenden Regeln, um Elemente zu hierarchischen Strukturen zu kombinieren ("Strukturbildung"). Dieses Projekt konzentriert sich auf drei Arten davon: melodische Gruppierung und harmonische Struktur in Musik, und phonologischer Reim in Sprache. Wir werden untersuchen, wie diese verschiedenen Formen der Strukturbildung vom Gehirn verarbeitet werden, und was dies für die Debatte gemeinsamer neuronaler Ressourcen bedeutet. Das Projekt besteht aus drei komplementären Arbeitspaketen (Work Packages). Arbeitspakete: 1. Melodische Gruppierung in verschiedenen Kulturen (WP1): Hier wird untersucht, wie das Gehirn die Gruppierung von Musiknoten zu Melodien verarbeitet und inwieweit dieser Prozess von der Passung zwischen dem Musikstil und dem kulturellen Hintergrund des Zuhörers abhängt. 2. Wechselwirkungen zwischen Reim und Harmonie (WP2): Hier wird untersucht, wie der Reim in Gedichten und Liedtexten mit der harmonischen Struktur in der Musik zusammenhängt. Wir testen die Hypothese, dass letztere enger mit phonologischer Struktur (die Laute der Sprache) als mit die Phrasensyntax der Sprache (die Anordnung von Wörtern in Sätzen) verbunden ist. 3. Rolle der Neuroplastizität in Gehirnnetzwerken, die gemeinsam von Musik und Sprache genutzt werden (WP3): Hier wird Hirnstimulation (non-invasive brain stimulation, NIBS) zur Neuromodulation von Hirnarealen eingesetzt, die an der Verarbeitung von Harmonien beteiligt sind, um dann zu untersuchen, auf welche Weise dies die syntaktische Verarbeitung von Sprache beeinflusst. Mittels funktioneller MRT (fMRT/fMRI) werden Veränderungen der Hirnstruktur und -aktivität vor und nach der NIBS beobachtet. Vorgehen: WP1 und WP2 werden die Pupillometrie einsetzen, um zu messen, wie das Gehirn auf verschiedene musikalische und sprachliche Strukturen reagiert. Mit der Pupillometrie werden Veränderungen des Pupillendurchmessers gemessen, die auf den Grad der kognitiven Erregung und Überraschung hinweisen können. WP3 wird NIBS und fMRI longitudinal einsetzen, um die kausale Rolle verschiedener Gehirnstrukturen zu untersuchen, von denen angenommen wird, dass sie an der Syntax von Musik und/oder Sprache beteiligt sind. Innovation: Einzigartige Verwendung von NIBS zur Untersuchung allgemeiner Gehirnnetzwerke, kombiniert mit fMRI und Pupillometrie für eine umfassende Bewertung der Gehirnfunktion bei hoher räumlicher bzw. zeitlicher Auflösung. Einbeziehung kulturübergreifender Aspekte durch die Verwendung von Musik aus verschiedenen Traditionen, wodurch Umfang und Gültigkeit der Forschungs erweitert werden. Beiträge zu wichtigen Erkenntnissen über die menschliche Kognition durch Aufdeckung grundlegender Prinzipien der Kommunikation. Diese können auch potenziell klinische Anwendungen für die Behandlung von Sprachstörungen informieren.