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Adresse: Elfriede-Aulhorn-Straße 5
72076 Tübingen


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AG Hage

Neurobiologie der Sozialen Kommunikation

Arbeitsgruppe Prof. Dr. rer. nat. Steffen R. Hage

Unser Ziel ist es, die neuronalen Mechanismen zu verstehen, die der sozialen Kommunikation zugrunde liegen, mit Schwerpunkt auf der vokalen Kommunikation. Das Hauptziel unserer Forschung ist es zu verstehen, wie audio-vokale Integrationsmechanismen die Stimmproduktion und Stimmwahrnehmung modulieren und wie kognitive und motivationale Prozesse am Stimmverhalten beteiligt sind. Darüber hinaus untersuchen wir, wie sich Entwicklungsprozesse auf die Stimmleistung auswirken. Wir verwenden kombinierte psychophysikalische, neuroethologische und neurophysiologische Methoden, um unsere Fragen anzugehen. 

Leitung

Kontakt

Arbeitsgruppe Soziale Kommunikation
Klinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde – Kopf- und Halschirurgie,
Universitätsklinikum Tübingen
Elfriede-Aulhorn-Str. 5
72076 Tübingen, Deutschland

und

Werner Reichardt Zentrum für integrative Neurowissenschaften
Universität Tübingen
Otfried-Müller-Str. 25
72076 Tübingen, Deutschland

Stimmproduktionsmechanismen

Nur wenige Fragen in der Biologie sind so schwierig und kontrovers wie die Evolution der menschlichen Sprache und die Entstehung wesentlicher an der Sprache beteiligten Gehirnstrukturen wie das Broca-Areal im lateralen Frontallappen. Dies liegt daran, dass die menschliche Sprache jedes Kommunikationssystem von Säugetieren in Umfang und Flexibilität bei weitem übertrifft. Es scheint kein Gegenstück im Tierreich zu geben, nicht einmal bei unseren nächsten Verwandten. Mit einem breiten Spektrum neurophysiologischer, neuroethologischer und psychophysikalischer Methoden wollen wir die Mechanismen der Stimmproduktion bei Tieren und Menschen entschlüsseln. Wir sind besonders daran interessiert, Bausteine des stimmlichen Kommunikationssystems bei Tieren zu untersuchen, aus denen letztendlich die menschliche Sprache entstanden ist.

Wissenschaftliche Abbildung
Dual-Netzwerk-Modell . Anatomische Lage und Verbindungen der wichtigsten Strukturen für die Stimmproduktion bei Affen (links) und die Sprache beim Menschen (rechts). Modifiziert nach Hage & Nieder (2016, Trends in Neurosciences)

Audio-vokale Integrationsmechanismen

Das vokalmotorische System erhält Input von auditiven Strukturen auf mehreren Gehirnebenen, um eine korrekte Stimmausgabe zu gewährleisten. Während die audio-vokal-Integration sowohl für die richtige Sprache beim Menschen als auch für die Lautgebung bei Tieren von entscheidender Bedeutung ist, sind die zugrunde liegenden neuronalen Netzwerke noch wenig verstanden. Mit einem breiten Spektrum neurophysiologischer, neuroethologischer und psychophysikalischer Methoden zielen wir darauf ab, audio-vokale Integrationsmechanismen bei Tieren und Menschen zu entschlüsseln. Wir sind besonders daran interessiert, die gemeinsamen und unterscheidenden Prinzipien von audio-vokalen Integrationssystemen bei Tieren und Menschen zu verstehen.

Wissenschaftliche Abbildung
Eine stark vereinfachte Ansicht der motorischen Kontrolle. Von Luo, Hage & Moss (2018, Trends in Neurosciences)

Stimmliche Entwicklung

Die Lautäußerungen menschlicher Säuglinge unterliegen im Laufe des ersten Lebensjahres dramatischen Veränderungen, indem sie zunehmend reifer und sprachähnlicher werden. Die menschliche Stimmentwicklung hängt teilweise vom Lernen mittels Nachahmung durch akustisches Feedback zwischen Säuglingen und Bezugspersonen ab. Folglich führen Verschlechterungen auf der Seite der Stimmwahrnehmung wie angeborene Taubheit oder Schwerhörigkeit zu schweren Störungen der Sprachproduktion. Jüngste Studien haben gezeigt, dass die Stimmentwicklung bei einigen Säugetierarten auch durch elterliches Feedback beeinflusst wird, was auf ähnliche Stimmlernmechanismen hindeutet. Unser Ziel ist es, die Rolle des auditiven und sozialen Feedbacks auf die richtige Stimmentwicklung bei Tieren und Menschen zu untersuchen, indem wir eine breite Palette neurophysiologischer, neuroethologischer und psychophysischer Methoden anwenden.

Wissenschaftliche Abbildung
Einfluss des elterlichen Feedbacks während der Stimmentwicklung auf Rufverteilung und -übergänge. NR normal aufwachsende Tiere, LPF Tiere mit limitiertem elterlichen Feedback Modifiziert von Gultekin & Hage (2017, Nature Communications)

Zertifikate und Verbände