Er aß sein Brot mit Butter und Socken.“ Socken? Die Versuchsperson stutzt. Der Schreiber, der ihre Hirnströme registriert, zeichnet einen steilen Berg als Signal aus dem Sprachzentrum. Mit Experimenten wie diesem ist die Psycholinguistin Professor Angela Friederici von der Freien Universität Berlin der Verarbeitung von Sprache auf der Spur. Am 17! April erhielt sie hierfür aus der Hand des nordrhein-westfälischen Ministerpräsidenten Rau den mit 850 000 Mark dotierten Alfried-Krupp-Förderpreis für junge Hochschullehrer, der ihrer Forschung große neue Möglichkeiten eröffnet.

Anders als die feierlichen Worte der Festvortrige ist die Alltagssprache ihrer Experimente schlicht. Den grundlegenden Prozessen menschlicher Kommunikation kommt sie so näher.

Wie ein Computer bei der Arbeit elektrische Signale von sich gibt, macht dies auch das menschliche Gehirn. Gedanken hinterlassen ihre Spuren in Form von Zackenlinien, die Schreiber auf langen Papierstreifen festhalten. Meist dient hierzu die Elektroencephalographie (EEG), bei der auf den Kopf geklebte Elektroden elektrische Signale der Großhirnrinde ableiten. Aus den unterschiedlichen Kurven läßt sich auf den Ort der Aktivität schließen. Doch noch hat die Landkarte des menschlichen Gehirns viele weiße Flecken.

Angela Friederici möchte einige erkunden. „Wir haben uns die Sprachverarbeitung vorgenommen, weil sie die Spezies Mensch ausmacht.“ Sie vermutet, daß Sprache im Gehirn mehrfach repräsentiert ist, einerseits als Prozeß der Satzbildung, wobei Wörter nach komplizierten grammatikalischen Regeln aneinandergereiht werden, andererseits unter dem Aspekt des Wissens, also des durch Wörter vermittelten Inhaltes. In den verschiedenen Windungen und Furchen des Gehirns hofft sie, irgendwann einmal Regionen für Sprachmelodie, Grammatik und Bedeutung der Wörter lokalisieren zu können. Es ist bereits seit längerem bekannt, daß diese drei Sprachelemente getrennt verarbeitet werden.

Sichtbar wird dies bei bestimmten Sprachstörungen. Nach einem Schlaganfall können manche Menschen nur noch in ganz kurzen, abgehackten Sätzen sprechen. Ihnen fehlen die Funktionswörter die eine flüssige Ausdrucksweise ermöglichen. Und nicht nur beim Sprechen, auch beim Verstehen langer, komplizierter Sätze tun sie sich schwer. Andere Patienten reden in hochgradig automatisierten Floskeln, als müßten sie sich über die Zeit ihres Vortrags retten, ohne irgend etwas auszusagen. Sprachmelodie und Grammatik sind untadelig, aber die Bedeutung der Worte ist ihnen offenbar abhanden gekommen. Bei beiden Gruppen ist durch Hirnschädigung ein ganz bestimmter Teil des Sprachzentrums zugrunde gegangen, das weiter vorn gelegene Broca-Zentrum oder das weiter hinten liegende Wernicke-Zentrum. Letzteres ist, so vermutet Angela Friederici, für das gesamte sprachliche Wissen zuständig. Das Broca-Zentrum hingegen übernimmt die hochautomatisierten grammatikalischen Verarbeitungsprozesse und die Koordination des ganzen Sprachablaufs.

Die eng miteinander verwobenen Vorgänge zu trennen ist nicht leicht, schwierig ist es, der Grammatik auf die Spur zu kommen. Friederici setzt zur Klärung dieses Problems wieder auf sinnentstellte Sätze. Wie bei der Kombination von Brot und Socken stutzt die Versuchsperson auch bei grammatikalischen Fehlern. Nur läßt sich das bislang nicht mit einem Meßgerät registrieren. Die Wissenschaftlerin hofft, hier mit einer neuen Methode weiterzukommen, der Magnetoencephalographie (MEG), die Magnetfelder des Gehirns aufzeichnet. Physiker der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Berlin helfen dabei.

Die elektrischen Vorgänge im Gehirn sind, wie jeder elektrische Stromfluß, von Änderungen des Magnetfeldes begleitet. Zwar sind die Felder extrem schwach – sie haben etwa ein Milliardstel der Stärke des Erdmagnetfeldes –, aber sie werden, anders als elektrische Signale, nicht durch Kopfhaut, Haare, Schädelknochen und ähnliches abgelenkt. Deshalb lassen sich so auch Aktivitäten in tieferen Hirnschichten aufspüren. Außerdem ist die Ortsauflösung, also die Lokalisierung bestimmten Hirnregionen wesentlich besser als beim EEG. Dies macht das MEG auch für die Ortung tiefliegender Krampfherde im Gehirn von Epileptikern interessant. Bei der Erforschung bewußt ablaufender Hirnfunktionen steht die neue Methode noch ganz am Anfang. Friederici ist es jetzt als erster gelungen, überhaupt magnetische Signale aus der Großhirnrinde aufzuzeichnen. Versuchspersonen bekamen eine Reihe hoher Töne zu hören, in die unregelmäßig tiefe eingestreut wurden – ein Standardversuch der Hirnforschung. Gut 300 Millisekunden nach jedem tiefen Ton zeigte sowohl das EEG als auch das parallel aufgezeichnete MEG als typisches Zeichen für Aufmerksamkeit ein positives Signal, das seinen Ursprung in der Großhirnrinde hatte.