2 EXPERIMENTELLER TEIL
2.2 Ergebnisse
2.2.2 Ergebnisse der detaillierten Analyse der EEG-Daten
2.2.2.2 Ergebnisse der Wilcoxon-Tests zur Verarbeitung idiomatischer und ambiger im Vergleich zu wörtlich zu verstehenden Sätzen
Ergebnisse im Beta1-Band:
intrahemisphärisch:
Die über Elektrodenpaare in der linken Hemisphäre (= intrahemisphärisch links) gemittelten Kohärenzwerte zeigten auf einem Signifikanzniveau von p ≤ 0.02 im Beta1-Band weder in der Phase A (= Satzanfang), B (= Satzende) oder C (= Zeit nach Satz) einen signifikanten Unterschied für idiomatische und ambige im Vergleich zu wörtlichen Sätzen. Dahingegen waren bei den gemittelten Kohärenzwerten der rechten Hemisphäre mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von p = 0.014 signifikante Unterschiede für idiomatische im Vergleich zu wörtlich zu verstehenden Sätzen in Phase B, nicht aber in Phase A oder C zu sehen (Tab. 14).
Tabelle 14: Ergebnisse der Wilcoxon-Tests im Beta1-Band für die Phasen A, B und C, in denen die gemittelten intrahemisphärischen Kohärenzen der idiomatischen und ambigen mit denen der wörtlich zu verstehenden Sätze verglichen wurden.
intrahemisphärisch links intrahemisphärisch rechts
A B C A B C
idiomatisch vs.
wörtlich p = 0.13 p = 0.09 p = 0.89 p = 0.07 p = 0.014 p = 0.71 ambig
vs.
wörtlich
p = 0.03 p = 0.88 p = 0.89 p = 0.77 p = 0.67 p = 0.08
127 Die Ergebnisse der Vergleiche der gemittelten Kohärenzwerte spiegelten sich in den Wilcoxon-Tests für die Kohärenzen aller möglichen Elektrodenpaare der rechten Hemisphäre. Es zeigte sich, dass die Verarbeitung idiomatischer Bedeutung, die sich erst in Phase B etabliert, Kohärenzzunahmen zwischen fronto-temporalen und temporo-parietalen Regionen bewirkt (Abb. 30). In Phase A, wo die idiomatische Bedeutung aus den Komponenten des Satzes noch nicht erschließbar ist, zeigten sich keine Unterschiede. Der Unterschied in Phase B war bei den ambigen im Vergleich zu den wörtlich zu verstehenden Sätzen nicht zu beobachten. Dort zeigten sich auch mit diesem Test keine signifikanten Unterschiede.
Abbildung 30: Kohärenzänderungen in der rechten Hemisphäre im Beta1-Band während der Verarbeitung der Phase B (= Satzende) der idiomatischen und ambigen Sätze verglichen mit der der wörtlich zu verstehenden Sätzen. Die durchgezogenen Linien zeigen Zunahmen der EEG-Kohärenz. Die Strichdicke der Zunahmen entspricht einem Signifikanzniveau von p ≤ 0.02.
Quadranten: intrahemisphärisch anterior / posterior:
Ein Vergleich der Kohärenzmittelwerte der in den Quadranten (links anterior / posterior, rechts anterior / posterior) liegenden Elektrodenpaare der idiomatischen und wörtlichen und der ambigen und wörtlichen Sätze für die drei Satzabschnitte ergab zu keinem Zeitpunkt signifikante Unterschiede auf einem Signifikanzniveau von p ≤ 0.02.
Es zeigte sich damit, dass keine hochsignifikanten Kohärenzunterschiede in der Verarbeitung figurativer und wörtlich zu verstehender Sprache bei dicht beieinanderliegenden, lokalen Elektrodenpaaren auftreten (Tab. 15).
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Tabelle 15: Ergebnisse der Wilcoxon-Tests im Beta1-Band für die Phasen A (= Satzanfang), B (=
Satzende) und C (= Zeit nach Satz), in denen die gemittelten Kohärenzen innerhalb der Quadranten der idiomatischen und ambigen mit denen der wörtlich zu verstehenden Sätze verglichen wurden.
Die Ergebnisse hinsichtlich der intrahemisphärischen Kohärenzen (der gesamten Hemisphäre) zeigten, dass die Verarbeitung der idiomatischen Bedeutung signifikante Kohärenzzunahmen in der rechten Hemisphäre hervorrief, nicht aber in der linken Hemisphäre (s.o.). Das gibt Hinweise darauf, dass die rechte Hemisphäre in den Verarbeitungsprozess figurativer Bedeutung involviert ist. Abbildung 30 stellt die Ergebnisse der Verarbeitung idiomatischer Bedeutung im Vergleich zu wörtlich zu verstehender Sprache in der rechten Hemisphäre für die Phase B dar. Es zeigten sich dabei nicht lokal auftretende signifikante Kohärenzunterschiede, sondern signifikante Kohärenzzunahmen zwischen fronto-temporalen und temporo-parietalen Regionen der rechten Hemisphäre. Die Wilcoxon-Tests aller Elektrodenpaare der rechten Hemisphäre zusammen mit den Ergebnissen der statistischen Analyse innerhalb der Quadranten weisen somit darauf hin, dass die Verarbeitung idiomatischer Bedeutung eher mit Synchronisierung weiter entfernterer Regionen einhergeht als lokaler Regionen. Die Ergebnisse lassen darauf schließen, dass die Verarbeitung figurativer Bedeutung auf einer Aktivierung eines Netzwerkes in der rechten Hemisphäre beruht.
interhemisphärisch:
Die gemittelten Kohärenzwerte über interhemisphärische Elektrodenpaare zeigten im Beta1-Band in der Phase A und C keine signifikanten Unterschiede für idiomatische im Vergleich zu wörtlichen Sätzen und ambige im Vergleich zu wörtlichen Sätzen. Mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von p = 0.009 zeigten sich hingegen für idiomatische im Vergleich zu wörtlich zu verstehenden Sätzen signifikante Unterschiede in der Phase
links anterior rechts anterior
A B C A B C
idiomatisch vs.
wörtlich
p = 0.29 p = 0.59 p = 0.56 p = 0.85 p = 0.37 p = 0.15 ambig
vs.
wörtlich
p = 0.25 p = 0.92 p = 0.44 p = 0.62 p = 0.65 p = 0.19 links posterior rechts posterior
A B C A B C
idiomatisch vs.
wörtlich
p = 0.52 p = 0.93 p = 0.84 p = 0.049 p = 0.031 p = 0.59 ambig
vs.
wörtlich
p = 0.09 p = 0.97 p = 0.61 p = 0.68 p = 0.46 p = 0.66
129 B. Im Gegensatz dazu fanden sich für ambige im Vergleich zu wörtlich zu verstehenden Sätzen keine signifikanten Unterschiede in der Phase B (Tab. 16).
Tabelle 16: Ergebnisse der Wilcoxon-Tests im Beta1-Band für die Phasen A (= Satzanfang), B (=
Satzende) und C (= Zeit nach Satz), in denen die gemittelten interhemisphärischen
Kohärenzen der idiomatischen und ambigen mit denen der wörtlich zu verstehenden Sätzen verglichen wurden. Die Ergebnisse auf einem Signifikanzniveau von p ≤ 0.02 sind fett gedruckt.
Mit einem Wilcoxon-Test für alle möglichen interhemisphärischen Elektrodenpaare konnten massive Kohärenzzunahmen für idiomatische im Vergleich zu wörtlich zu verstehenden Sätzen in der Phase B über anterioren und posterioren Regionen nachgewiesen werden (siehe Abb. 31). Insbesondere die Elektroden Wl, Bl, Wr, Br erscheinen wie Knotenpunkte in einem Netzwerk. So weisen beispielsweise jegliche interhemisphärischen Kombinationen zwischen diesen Elektrodenpaaren (Wl-Wr, Bl-Br, Bl-Wr, Br-Wl) sowie Kombinationen dieser mit anderen Elektroden (T3-Bl-Br, T4-Bl, F4-Bl und F4-Wl) signifikante Kohärenzzunahmen auf. Die Kohärenzen nahmen folglich in der Phase, in der sich die figurative Bedeutung etabliert, interhemisphärisch enorm zu und zwar insbesondere zwischen Elektroden, die sich über den klassischen Sprachregionen Wernicke und Broca der linken Hemisphäre und den homologen Regionen in der rechten Hemisphäre befinden. Zuvor jedoch, wenn die figurative Bedeutung noch nicht erkennbar ist, zeigte sich kaum ein Unterschied zwischen den Bedingungen. Ebenso zeigten sich danach fast keine signifikanten Unterschiede.
Im Gegensatz zu idiomatischen Sätzen ergab sich bei dem Wilcoxon-Test für alle möglichen interhemisphärischen Elektrodenpaare der ambigen im Vergleich zu der wörtlichen Bedingung während aller drei Zeitabschnitte praktisch keine Kohärenzzunahme. Diese Ergebnisse zusammen geben Hinweise darauf, dass nur die Verarbeitung der idiomatischen Bedeutung eine massive interhemisphärische Kooperation hervorruft.
interhemisphärisch
A B C
idiomatisch vs.
wörtlich
p = 0.77 p = 0.009 p = 0.21 ambig
vs.
wörtlich
p = 0.51 p = 0.36 p = 0.83
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Abbildung 31: Interhemisphärische Kohärenzänderungen im Beta1-Band während der Verarbeitung der Phase A (= Satzanfang), B (= Satzende) und C (= Zeit nach Satz) der idiomatischen und ambigen im Vergleich zu den wörtlich zu verstehenden Sätzen. Die gestrichelten Linien zeigen Abnahmen, die durchgezogenen Linien zeigen Zunahmen der EEG-Kohärenz. Die Strichdicke der Zu- und Abnahmen entspricht einem Signifikanzniveau von p ≤ 0.02.
131 Fazit zu Ergebnissen im Beta1-Band:
- das Beta1-Band erwies sich als sensibel, feine Unterschiede in der
Verarbeitung idiomatischer und wörtlich zu verstehender Sätze sichtbar zu machen
- für idiomatische im Vergleich zu wörtlichen Sätzen zeigten sich erst in Phase B (= Satzende) signifikante Unterschiede, es konnten keine
signifikanten Unterschiede in Phase A (= Satzanfang) oder C (= Zeit nach Satz) gefunden werden
- es handelte sich immer um Kohärenzzunahmen für die idiomatische im Vergleich zu der wörtlichen Bedingung
- die Kohärenzzunahmen traten in der rechten Hemisphäre und besonders stark interhemisphärisch auf
- weit verteilte Regionen spielten bei der Verarbeitung figurativer Sprache eine Rolle, es traten keine hochsignifikanten lokalen
Kohärenzunterschiede auf (Quadrantenanalyse zeigt keine signifikanten Ergebnisse)
- die Ergebnisse geben Hinweise darauf, dass die Verarbeitung figurativer Bedeutung auf einer Zusammenarbeit weiter entfernterer Gehirnregionen beruht (Netzwerk rechts temporo-parietal und parieto-frontaler Regionen und insbesondere interhemisphärische Kooperation anteriorer und posteriorer Regionen)
- es konnten zu keinem Zeitpunkt signifikante Unterschiede zwischen ambigen und wörtlich zu verstehenden Sätzen gefunden werden Ergebnisse im Gamma-Band:
intrahemisphärisch:
Die gemittelten Kohärenzwerte über Elektrodenpaare in der rechten Hemisphäre (=
intrahemisphärisch rechts) zeigten im Gamma-Band weder in der Phase A, B oder C signifikante Unterschiede zwischen idiomatischen und wörtlichen Sätzen bzw. ambigen und wörtlichen Sätzen. Dahingegen waren bei den gemittelten Kohärenzwerten der linken Hemisphäre mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von p = 0.004 signifikante Unterschiede zwischen idiomatischen und wörtlich zu verstehenden Sätzen zu sehen (Tab. 17). Diese traten nur in der Phase A auf, nicht aber in Phase B oder C. Außerdem traten sie nur bei dem Vergleich der idiomatischen mit den wörtlichen Satzanfängen auf, nicht aber bei den ambigen im Vergleich zu den wörtlichen Sätzen.
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Tabelle 17: Ergebnisse der Wilcoxon-Tests im Gamma-Band für die Phasen A (= Satzanfang), B (=
Satzende) und C (= Zeit nach Satz), in denen die gemittelten intrahemisphärischen
Kohärenzen der idiomatischen und ambigen mit denen der wörtlich zu verstehenden Sätzen verglichen wurden. Die Ergebnisse auf einem Signifikanzniveau von p ≤ 0.02 sind fett gedruckt.
Mit einem gepaarten Wilcoxon-Test für die Kohärenzen aller möglichen Elektrodenpaare in der linken Hemisphäre zeigte sich, dass es sich nur um signifikante Kohärenzabnahmen für idiomatische im Vergleich zu wörtlich zu verstehenden Sätzen handelt, es gab keine Kohärenzzunahme (s. Abb. 32). Diese Kohärenzabnahmen traten zwischen fronto-okzipitalen und fronto-temporalen Regionen auf. Dahingegen fanden sich bei gleichen Vergleichsbedingungen keine signifikanten Unterschiede für ambige im Vergleich zu wörtlich zu verstehenden Satzanfängen. Es ist sehr auffällig, dass es sich nur um Abnahmen handelt, wohingegen in der Phase B im Beta1-Band für idiomatische im Vergleich zu wörtlich zu verstehender Sprache nur Kohärenzzunahmen gefunden werden konnten.
Abbildung 32: Kohärenzänderungen in der linken Hemisphäre im Gamma-Band während der Verarbeitung der Phase A (= Satzanfang) der idiomatischen und ambigen Sätze verglichen mit der der wörtlich zu verstehenden Sätzen. Die gestrichelten Linien zeigen Abnahmen der EEG-Kohärenz. Die Strichdicke der Abnahmen entspricht einem Signifikanzniveau von p ≤ 0.02.
intrahemisphärisch links intrahemisphärisch rechts
A B C A B C
idiomatisch vs.
wörtlich
p = 0.004 p = 0.24 p = 0.59 p = 0.28 p = 0.37 p = 0.65 ambig
vs.
wörtlich
p = 0.24 p = 0.49 p = 0.57 p = 0.39 p = 0.28 p = 0.52
133 An dieser Stelle erschien ein Vergleich der sprachlichen Bedingungen mit der Ruhephase sinnvoll. Die Kohärenzwerte der idiomatischen Satzanfänge aller Elektrodenpaare der linken Hemisphäre im Vergleich zu der Ruhebedingung zeigten Kohärenzabnahmen und -zunahmen über der gesamten Hemisphäre, wohingegen die wörtliche Bedingung im Vergleich zu der Ruhebedingung lediglich Kohärenzzunahmen über der gesamten Hemisphäre hervorrief (s. Abb. 33).
Abbildung 33: Kohärenzänderungen in der linken Hemisphäre im Gamma-Band während der Verarbeitung der Phase A (= Satzanfang) der idiomatischen und ambigen Sätze verglichen mit der Ruhebedingung (Ruhe bei geöffneten Augen). Die gestrichelten Linien zeigen Abnahmen, die durchgezogenen Linien zeigen Zunahmen der EEG-Kohärenz. Die Strichdicke der Zu- und Abnahmen entspricht einem Signifikanzniveau von p ≤ 0.02.
Quadranten: intrahemisphärisch anterior / posterior:
Auf einem Signifikanzniveau von p ≤ 0.02 zeigten die gemittelten Kohärenzwerte über die Quadranten (links anterior / posterior, rechts anterior / posterior) im Gamma-Band weder in der Phase A, B oder C signifikante Unterschiede zwischen idiomatischen und wörtlichen Sätzen bzw. ambigen und wörtlichen Sätzen. Dahingegen wurde für die gesamte linke Hemisphäre ein signifikanter Unterschied für idiomatische im Vergleich zu wörtlich zu verstehenden Sätzen in der Phase A ermittelt (s.o.). Dieses Ergebnis weist darauf hin, dass Kohärenzunterschiede in der Verarbeitung figurativer und wörtlich zu verstehender Sprache nicht bei lokalen Elektrodenpaaren auftreten.
134 interhemisphärisch:
Die gemittelten Kohärenzwerte über interhemisphärische Elektrodenpaare zeigten im Gamma-Band weder in der Phase A, B oder C signifikante Unterschiede für idiomatische bzw. ambige im Vergleich zu wörtlichen Sätzen.
Fazit:
- nur in Phase A (= Satzanfang) traten signifikante Unterschiede auf, und zwar nur intrahemisphärisch in der linken Hemisphäre für idiomatische im