Een nieuwe vorm van magnetische resonantie beeldvorming (MRI) in combinatie met elektro-encefalografie (EEG) metingen heeft het mogelijk gemaakt om inzichten in de microstructuur van het planum temporale te bundelen met de snelheid van auditieve spraakverwerking. Het team onder leiding van dr. Sebastian Ocklenburg, Patrick Friedrich, Christoph Fraenz, prof. dr. h. c. Onur Güntürkün en dr. Erhan Genç schetst hun bevindingen in een artikel dat is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Science Advances van 11 juli 2018.

Linkerhersenhelft taaldominantie

Met behulp van een eenvoudig experiment kunnen onderzoekers aantonen hoe superieur de linkerhersenhelft is als het gaat om de verwerking van auditieve spraak: wanneer twee verschillende lettergrepen — bijvoorbeeld “Da” en “Ba” — via een koptelefoon aan iemands linker- en rechteroor worden afgespeeld, zullen de meeste mensen verklaren dat ze alleen de lettergreep in het rechteroor hebben gehoord. De reden: taal die via het rechteroor wordt waargenomen, wordt in de linkerhersenhelft verwerkt. Wanneer hersengolven worden gemeten met EEG, blijkt dat de linkerhersenhelft auditieve spraakinformatie sneller verwerkt.

“Onderzoekers hebben al lang vastgesteld dat een hersengebied dat cruciaal is voor de verwerking van auditieve spraak, namelijk het planum temporale, vaak groter is in de linkerhersenhelft dan in de rechter,” zegt Sebastian Ocklenburg van de biopsychologische onderzoekseenheid in Bochum. In de hersenen van overledenen die hun lichaam aan de wetenschap hadden gedoneerd, ontdekten onderzoekers uit Frankfurt later dat de zenuwcellen in het linker planum temporale een groter aantal neuronale synapsen hebben dan die in de rechter hemisfeer.

Nieuwe meetmethode maakt tot nu toe onmogelijke inzichten mogelijk

“Tot nu toe was echter niet bekend of die asymmetrische microstructuur de beslissende factor is voor de superioriteit van de linkerhersenhelft bij de verwerking van auditieve spraak”, verklaart Erhan Genç, eveneens lid van de biopsychologische onderzoekseenheid. Omdat er tot voor kort geen methode bestond om het aantal neurale synapsen bij levende mensen te tellen, kon dat aantal niet onomstotelijk in verband worden gebracht met de prestaties van de auditieve spraakverwerking. De onderzoekers hebben deze leemte nu opgevuld met behulp van zogeheten neurite orientation dispersion and density imaging.

Met behulp van deze zeer specifieke MRI-technologie hebben de biopsychologen de dichtheid en ruimtelijke rangschikking van planum temporale neurieten gemeten bij bijna honderd testdeelnemers. Tegelijkertijd analyseerden ze met EEG-metingen de verwerkingssnelheid van auditieve spraakinformatie in zowel de linker- als de rechterhersenhelft bij dezelfde personen.

Hogere snelheid dankzij meer neurieten

Het resultaat: testdeelnemers die in staat waren auditieve spraak in de linkerhersenhelft met een hoge snelheid te verwerken, bezaten een buitengewoon hoog aantal dicht opeengepakte neurieten in het linker planum temporale. “Het is vanwege deze microstructuur dat de verwerking van auditieve spraak sneller verloopt in de linkerhersenhelft; deze personen zijn vermoedelijk ook in staat om wat ze horen te decoderen met een hogere temporele precisie,” concludeert Ocklenburg. “Hogere connectiviteitsdichtheid lijkt dus een cruciale component te zijn voor de linguïstische superioriteit van onze linkerhersenhelft,” voegt Genç toe.