Sprach- und Musikressourcen des Gehirns

Shared and modular resources in the human brain as a basis for new therapeutic interventions

Eine große Anzahl an Forschungsarbeiten zeigt, dass musikalische Aufgaben bei der Therapie der erworbenen Aphasie effektiv sind. Als Grundlage dieser klinischen Effektivität wird angenommen, dass die neuronalen Netzwerke für Sprach- und Musikverarbeitung teilweise überlappen, so dass die Aktivierung eines überwiegend intakten Musiknetzwerkes, das defekte Sprachnetzwerk bei der Rehabilitation unterstützen kann (die sogenannte „Shared Resources“ Hypothese). Allerdings wurde die „Shared Resources“ Hypothese kürzlich durch hochaufgelöste individuelle funktionelle Bildgebung in Frage gestellt: sie legt nahe, dass auf individueller Ebene Musik- und Sprachnetzwerke nicht überlappen und dass die früheren Überlappungshinweise eher Mittelungsartefakte von Gruppenstudien darstellen. Sollten diese neuen Ergebnisse für alle Hirnregionen gültig sein, hätte das negative Konsequenzen für das gegenwärtige Konzept der neurophysiologischen Basis einer Musiktherapie bei Aphasie. Es könnte allerdings sein, dass die neuen Ergebnisse nur für spezifische Komponenten von Musik und Sprache gültig sind (viele davon müssen erst untersucht werden, wie z.B. rhythmische Syntax), oder überhaupt nur für bestimmte Populationen gelten (z.B. Nicht-Musiker).

Ziel dieses Projekts ist es, diese Fragen über einen mehrgleisigen Zugang zu klären. Dieser soll einerseits die bereits in der Literatur existierende Methodik für Individualdaten verifizieren und erweitern, und andererseits neue experimentelle Paradigmen für bisher nicht untersuchte Komponenten von Musik und Sprache entwickeln. Ferner sollen Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen professionellen Musikern, Musikamateuren und Nicht-Musikern herausgearbeitet werden um den Einfluss musikalischer Expertise auf die Sprach- und Musiknetzwerke des Gehirns sowie deren mögliche Überlappung bestimmen zu können. Die klinische Komponente dieses Antrags wird die an gesunden Probanden erzielten Erkenntnisse verwenden, um einen neuartigen klinischen Therapiezugang für Aphasie zu entwickeln: unter begleitender Musiktherapie (Melodic Intonation Therapy) sollen mittels nicht-invasiver Hirnstimulation die in Aphasiepatienten detektierten Überlappungsareale für Musik- und Sprachnetzwerke aktiviert werden um die Aphasietherapie effektiver zu machen.

Diese Projekt erweitert eine bereits bestehende erfolgreiche Zusammenarbeit der beiden Projetkleiter, welche durch die erste MUW-UNI Cluster Ausschreibung initiiert wurde. Die Vorarbeiten der Kooperationspartner sollen mit diesem Projekt in eine vielversprechende neue klinische Richtung vorangetrieben werden. Das Vorhaben kombiniert die bestehenden Interessen und Expertisen der beiden kooperierenden Laboratorien in hoch synergistischer Art und Weise, ein Effekt welcher von keinem der Laboratorien alleine erzielt werden könnte. Es passt ausserdem ausgezeichnet in die laufenden Initiativen die neurowissenschaftliche Forschung und institutionelle Zusammenarbeit in Wien zu stärken. Nicht zuletzt besteht seine Einzigartigkeit auch darin, eine große Zahl professioneller Musiker in der „Musikhauptstadt“ für Forschungszwecke zur Verfügung zu haben, um Fragen von zentralem neurowissenschaftlich-theoretischem Interesse aber auch von großer klinischer Wichtigkeit für Aphasiepatienten untersuchen zu können. Ein hohes populärwissenschaftliches Interesse wird erwartet.

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