DC-Potentiale zeigen entwicklungsabhängige Änderungen kortikaler Aktivierungsmuster während Sprachverarbeitung

Summary

The topographical distribution of DC-potentials recorded from the scalp reveals reproductible task-specific patterns of cortical activation during cognition. In order to assess developmental changes in cortical activation related ro language processing, DC-potentials were recorded in 70 male righthanded subjects aged from 6 to 51 years. Language tasks required listening to a noun during 2 s and the subsequent mental search for synonyms during 4 s which thereafter were reported. 20 children (age 6-11 years), 20 youths (12-17 years) and 30 adults (18-51 years) were investigated. Electrodes were positioned at bilateral frontal, central, and parieto-temporal locations using a linked earlobe-reference. Search for synonyms caused an increase in surface negative DC-potential over left frontal brain areas in all subjects.

Additional right frontal activation occured only in children. Left frontal lateralization increased with age. The results support the assumption of a progressive lateralization during intellectual maturation. According to this theory, increasing automatization of language processing during development is accompanied by the focussing of cortical activation to more restricted areas of one hemisphere.

Zusammenfassung

Die topographische Verteilung kortikaler DC-Potcntiale ergibt aufgabenspezifische Aktivierungsmuster während höherer Hirnleistungen. Um entwicklungsabhängige Änderungen der Großhirnaktivierung bei Sprachverarbeitung zu erfassen, wurden bei 70 männlichen Rechtshändern im Alter zwischen 6 und 51 Jahren DC-Fotentiale während Sprachaufgaben registriert. Die Aufgaben erforderten das Hören eines Substantivs während 2 s und anschließend die mentale Suche von Synonymen zu dem gehörten Wort innerhalb von 4 s. Erst danach wurde das Ergebnis mitgeteilt. Drei Altergruppen mit 20 Kindern (6-11 Jahren), 20 Jugendlichen (12-17 Jahre) und 30 Erwachsenen (18-51 Jahre) wurden vorglichen. Die Ableitungen von bilateralen frontalen, zentralen und parieto-temporalen Elektrodenpositionen wurden mit verbundenen Mastoidelektroden als Referenz durchgeführt. Die mentale Suche von Synonymen verursachte bei allen Probanden eine Zunahme des oberflächennegativen Gleichspannungspotentials über linksfrontalen Hirnregionen. Nur bei Kindern kam es zusätzlich zu einer ausgeprägten rechtsfrontalen Negativierung. Die frontale Linkslateralisation nahm mit dem Alter zu. Die Ergebnisse sprechen für die Annahme einer zunehmenden Lateralisation während der intellektuellen Reifung. Danach kommt es mit fortschreitender Automatisierung sprachrelevanter kognitiver Prozesse zu einer Fokussierung der Hirnrindenaktivierung auf wenige Areale der linken Hemisphäre.

Key words

DC-potentials - Language-processing - Hemispheric lateralization - Development