[Seite 3↓]

Dichotisches Hören

Bei einer binauralen Wahrnehmung erreicht der Schall, der von einer Quelle im Raum ausgeht, beide Ohren. Dabei sind die akustischen Stimulationen der beiden Ohren zwar nicht identisch, aber sie sind auf charakteristische Weise ähnlich bzw. sie sind hoch miteinander korreliert. Die Stimulation auf dem Ohr, das der Schallquelle zugewendet ist, ist lauter, als die auf dem abgewendeten Ohr, wo der Schalleindruck durch den Schädel gedämpft wird. Der Schall erreicht das abgewendete Ohr aber auch mit einer minimalen Laufzeitverzögerung. Zwischen Laufzeit- und Intensitätsdifferenzen besteht innerhalb bestimmter Grenzen eine "trading function". Aus der Verschiedenheit der Höreindrücke und ihrer gleichzeitigen Korreliertheit, konstruiert das Gehirn eine Anordnung der Schallquellen im Raum und schafft so eine räumliche akustische Umgebung. Neuronal basiert das räumliche Hören bzw. die Schallokalisation auf einem Vergleich des ipsilateralen mit dem kontralateralen Höreindruck, von dem angenommen wird, dass es im Verlauf der Hörbahn erst nach den Nuclei Lemnisci laterales entsteht (Gerull & Mrowinski 1984, [01]). Um räumlich zu hören, benötigen wir zwei Ohren und eine entsprechende binaurale Stimulation - aber es reicht aus, wenn lediglich eines der beiden primären Hörzentren auf dem linken oder rechten Temporallappen intakt ist.

Fehlt diese charakteristische Orts-Korrelation zwischen den Höreindrücken auf beiden Ohren, spricht man von einer dichotischen Stimulation. Unter dichotischer Stimulation versteht man eine zeitgleiche aber unterschiedliche - unkorrelierte - Stimulation der beiden Ohren. Eine dichotische Stimulation kann auch als eine simultane bilateral-monaurale Stimulation verstanden werden. Unter natürlichen Bedingungen kommt es zu monauralen Wahrnehmungen nur bei schwellenwertigen Lautstärken, die zwar auf dem der Schallquelle zugewandten Ohr noch wahrgenommen werden können, jedoch zu leise sind, um gleichzeitig auch das abgewandte Ohr zu stimulieren. Überschreiten dichotische Stimulationen eine bestimmte Lautstärke, so


[Seite 4↓]

stellen sie artifizielle Stimulationen dar, die unter natürlichen Bedingungen nicht vorkommen.

B.1 Geschichtliche Entwicklung

Das sprach-dichotische Hören war ursprünglich im Zusammenhang mit Experimenten zur willentlichen (selektiven) Aufmerksamkeitslenkung bei Fluglotsen von Broadbent (1954, [02] entwickelt worden. Aber erst Doreen Kimura (1961a, [03]) setzte diese Technik bei epilepsiechirurgischen Kandidaten ein, die vor der Operation ebenfalls einen Wada - Test absolviert hatten. Sie konnte zeigen, dass Patienten mit einer rechtshemisphärischen Sprachrepräsentation die Ziffernfolgen vom linken Ohr besser wiedergaben, während Patienten mit einer linkshemisphärischen Sprachrepräsentation mehr Items vom rechten Ohr nannten. Dieser Effekt trat bei den Patienten - bei bekannter Sprachlateralisation - unabhängig von der Händigkeit der Patienten auf. In einer weiteren Studie setzte sie diese Methode bei Gesunden ein (Kimura 1961b, [04]) und stellte fest, dass die Mehrheit eine Überlegenheit des rechten Ohres zeigte (Rechts-Ohr-Vorteil, ROV). Kimura stellte aufgrund dieser Beobachtungen die Hypothese auf, dass bei dichotischer Stimulation die ipsilaterale Hörbahn unterdrückt wird.

Als Milner et al. (1968, [05]) Split-Brain-Patienten mit dichotischen Stimuli untersuchte, machten sie eine weitere wichtige Beobachtung. Im Gegensatz zu Versuchspersonen mit einem intakten Corpus Callosum zeigten die Split-Brain-Patienten einen extremen, meistens sogar maximalen Rechts-Ohr-Vorteil (Springer & Gazzaniga 1975, [06]). D. h. die Patienten verhielten sich so, als ob sie bei dichotischer Stimulation nur noch die Stimuli wahrnahmen, die vom dem Ohr kamen, das kontralateral zur sprachdominanten Hemisphäre lag. Wäre die ipsilaterale Hörbahn beim dichotischen Hören aktiv, so müßte bei Split-Brain-Patienten über diese Bahn auch Informationen vom linken Ohr in die linke, sprachdominante Hemisphäre gelangen können. Es müßte also auch zu Wahrnehmungen von dem Ohr kommen, das ipsilateral zur sprachdominanten Hemisphäre liegt.

Obwohl Kimura´s Hypothese konsistent ist mit zahlreichen klinischen Beobachtungen, bleibt es unklar, warum bei dichotischer Stimulation die ipsilaterale Hörbahn


[Seite 5↓]

unterdrückt wird. Wenn man sich aber vergegenwärtigt, dass das räumliche Hören stets auf einem Vergleich der korrelierten ipsi- und kontralateralen Höreindrücke beruht, so wird verständlich, dass mit dem Verlust der Korreliertheit eine völlig neue Wahrnehmungssituation geschaffen wird. Dem wahrnehmenden System gelingt es bei (unkorrelierter) dichotischer Stimulation nicht, die beiden Höreindrücke als von einer Schallquelle im Raum kommend zu interpretieren. Man kann spekulieren, dass das wahrnehmende System infolge fehlenden Korreliertheit bzw. wegen ihrer Diskrepanz die Lokalisationsfunktion für diesen Stimulus einstellt, indem es den Input der schwächeren ipsilateralen Hörbahn unterdrückt. Der Vergleichsprozess zwischen dem ipsilateralen und kontralateralen Input, die "Orts-Fusion", wird nicht aktiviert. Das Phänomen der Unterdrückung des ipsilateralen Inputs bei dichotischer Stimulation wäre aus dieser Sicht vergleichbar mit der Unterdrückung der visuellen Informationen eines Auges, wenn z. B. durch eine Schielstellung ein bestimmtes Maß an Übereinstimmung ("Korreliertheit") der beiden Seheindrücke unterschritten wird.

Im Bereich der physiologischen Hörforschung gibt es eine umfangreiche Literatur zum dichotischen Paradigma des "Masking Noise Level". Der Versuchperson wird zunächst auf beiden Ohren ein reiner Sinuston in gleicher Lautstärke dargeboten. Danach überlagert man den Sinuston auf beiden Ohren mit Rauschen, bis die Versuchsperson angibt, auf beiden Ohren den Sinuston im Rauschen nicht mehr hören zu können - also nur noch Rauschen zu hören glaubt. Nun schaltet man den Sinuston auf einem Ohr ab. Dabei kommt es zu dem Phänomen, dass die Versuchsperson den Sinuston auf dem anderen Ohr nun wieder hört, obwohl weder an den Lautstärken des Rauschens noch an der des Sinustones etwas verändert wurde. Zwischen dem dichotischen Hören der physiologischen Hörforschung, dem räumlichen Hören und den sprach-dichotischen Untersuchungen im Rahmen der Lateralitätsforschung bestehen praktisch keine Verbindungen. Die Literatur wird von den in diesen Feldern tätigen Wissenschaftlern wechselseitig kaum rezipiert, und es gibt bisher keine, alle Bereiche umfassende, Theorie des dichotischen Hörens.

Die Beobachtungen Kimura´s legten es nahe, die sprach-dichotische Technik als nichtinvasive Methode weiter zu entwickeln, um bei Probanden mit gesunden Gehir-


[Seite 6↓]

nen die Sprachlateralisierung zu erfassen. Dieses Ziel hat hunderte von wissenschaftlichen Studien stimuliert und zur Entwicklung von mehreren sprachlichen und nicht-sprachlichen dichotischen Methoden geführt (Bryden 1988). Allein für sprachliche Stimuli bei Gesunden konnte Williams (1989, [07]) bibliographisch 134 Studien in wissenschaftlichen Zeitschriften nachweisen.

B.2  Synchronisierte Zahlenreihen

Broadbent (1954, [02]) bot den Versuchspersonen zeitgleich auf den beiden Ohren verschiedene synchronisierte Ziffernfolgen über Kopfhörer dar (z. B. "2 - 5 - 3" auf dem einen Ohr und "7 - 1- 4" auf dem anderen). Wurden die Ziffern mit einer hohen Rate dargeboten (2 / sec. / Ohr), dann neigten die Versuchspersonen dazu, zuerst die Ziffern von dem einen Ohr ("253") und dann vom anderen Ohr ("714") zu reproduzieren.

Bei dieser Methode kam es zu deutlichen Kurzzeitgedächtniseffekten, da die Probanden bevorzugt zunächst die Zahlen vom dominanten Ohr berichteten und erst danach die vom nicht dominanten Ohr (sog. Broadbent-Effekt). Das Verfahren unterschätzte systematisch die Wahrnehmungsleistung des nicht-dominanten Ohres, da einige der dort tatsächlich wahrgenommenen Zahlen noch bevor sie genannt werden konnten, bereits wieder aus dem Kurzzeitgedächtnis entfallen waren. Die Technik der dichotischen Darbietung war in ihren Anfängen eng mit der Entwicklung der Zwei-Kanal Tonbandtechnik verknüpft. Spätere Analysen solcher Darbietungsbänder zeigten jedoch, dass aufgrund technischer Mängel eine exakte Synchonisation der Stimuli meist nicht gegeben war (Bryden 1988, [35]).

B.3 Synchonisierte Silben

Diese technischen Schwierigkeiten konnten erst mit der Entwicklung der Computertechnik durch digitalisierte Sprachaufnahmen und auf die Millisekunde genau synchronisierten Silben behoben werden. Einer der ersten Tests war der Konsonant-Vokal-Konsonant (CVC) Silben-Test von Studdert-Kennedy & Schankweiler (1970). In den Silben-Tests waren die Kurzzeitgedächtniseffekte zwar eliminiert, aber es bestand weiterhin eine Konfundierung durch Aufmerksamkeitsfaktoren. Die Versuchspersonen können bei synchronisierten Silben allein durch eine entsprechende


[Seite 7↓]

Instruktion ihre Aufmerksamkeit selektiv auf das eine oder andere Ohr ausrichten und dadurch signifikante Verbesserungen auf dem kontrollierten Ohr erreichen. Dichotische Silbentests müssen deshalb meist unter 3 Intruktionsbedingungen durchgeführt werden: unter fokussierter Aufmerksamkeit nach links, nach rechts und unter geteilter Aufmerksamkeit auf beiden Ohren (Hugdahl & Hammar 1997, [08]).

B.4 Fused Rhymed Words Test

In der Nachfolge zu den dichotischen Experimenten mit Konsonant-Vokal-Konsonant (CVC) Silben von Studdert-Kennedy & Schankweiler (1970, [09]) war von Wexler & Halwes (1983, [10]) das Konzept der Silben auf sich reimende, einsilbige Wörter übertragen worden (Fused Rhymed Words Test, FRWT). So wurden neben den phonologischen Merkmalen auch wieder semantische Aspekte in das Stimulusmaterial eingeführt. Damit sollte ein klinisches Forschungsinstrument geschaffen werden, das valider und reliabler sein sollte als die bisherigen Silben-Verfahren. Darüberhinaus scheint dieses dichotische Testprinzip, im Vergleich zu synchronisierten Konsonant-Vokal-Silben-Tests, wesentlich weniger von der selektiven Aufmerksamkeit konfundiert zu werden (Asbjornsen & Bryden 1996, [11]).

Das Verfahren (FRWT) wurde von Wexler & Halwes (1983, [10]) an großen Gruppen rechts- und linkshändiger Personen erprobt (194 Rechtshändern und 175 Linkshändern im Alter von 15 bis 67 Jahren). Es war in der Lage, bei 85% der Rechtshänder einen signifikanten Rechts-Ohr-Vorteil nachzuweisen (ROV=85% Links-Ohr-Vorteil LOV=12%, kein Ohrvorteil 3%). Damit wurden Zahlenverhältnisse erreicht, die den Häufigkeiten von Sprachstörungen bei neurologischen Patienten mit entsprechender Schädigungsseite entsprachen. In der Gruppe der Linkshänder zeigten sich erwartungsgemäß vermehrt LOV (29%). Auch die Re-Test-Reliabilität des Verfahrens lag mit r = 0.85 in akzeptabler Höhe. Dieser digital bearbeitete "Fused Rhymed Words Test (FRWT)" erlangte in den USA und Kanada durch die Übertragung auf Tonbänder eine weite Verbreitung und bekam dadurch eine gewisse Referenz-Funktion für andere sprach-dichotische Methoden. Durch den Einsatz dieses Tests in der präoperativen epilepsiechirurgischen Diagnostik war es möglich, die Ergebnisse der Sprach-Lateralisierungs-Diagnostik aus dem FRWT mit der aus dem Wada-Test (Loring et al. 1992, [12]) zu vergleichen. Zatorre (1989, [13]) berichtete von epilepsie­­


[Seite 8↓]

chi­rurgi­schen Patienten, die präoperativ sukzessiv-bilateral mit dem Wada-Test untersucht wurden. Er beobachtete eine hohe Übereinstimmung von 94% zwischen den Wada-Lateralisierungs-Kategorien links, rechts und bilateral und dem Klassifikationsergebnis aufgrund des FWRTs, wenn Patienten mit strukturellen Läsionen ausgeschlossen wurden. Schwierigkeiten bereitete die Zuordnung der Patienten, die im Wada-Test als bilateral klassifiziert worden waren. In der Gruppe der „bilateralen“ Patienten wurden im dichotischen Test von mehreren Probanden Lateralitätswerte erreicht, die denen aus der Kategorie „linkslateralisiert“ entsprachen. Trotzdem stellte dieses Ergebnis insgesamt einen weiteren wichtigen Validitätsnachweis für den FRWT dar, der es nahelegte, eine Nachkon­struktion mit deutschen Wörtern vorzunehmen.

B.5 Das Testkonzept des FRWT

Die ursprünglichen Versionen des FRWT von Johnson et al. (1977, [14]) sowie von Halwes (1969, [15]) wurden von Wexler & Halwes (1983, [10]) zu einem neuen FRWT weiterentwickelt. Der Test bestand aus einsilbigen sich reimenden Hauptwörtern, die sich nur im Anfangskonsonanten unterschieden (z.B. coat und goat). Nach mehreren Selektionsvorgängen blieben im amerikanischen FRWT 15 Wortpaare übrig (pen-ten, deer-tear, pit-kit, bill-pill, can-pan, coat-goat, bar-car, cage-page, keg-peg, book-cook, pig-dig, boy-toy, pail-tail, beer-pier, curl-pearl). Wenn ein solches Wortpaar einer Versuchsperson zeitgleich über Kopfhörer dichotisch (z.B. links coat und rechts goat) dargeboten wird, dann entsteht der Höreindruck eines einzigen "in der Mitte des Kopfes" verschmolzenen (engl. fused) Wortes (entweder nur coat oder nur goat). Das jeweils wahrgenommene Wort eines Wortpaares wird zunächst als einfacher Ohr-Punkt der entsprechenden Seite gezählt (eOPL, eOPR).

Jedes Wortpaar wird in einem Durchgang sowohl in der orginalen (O) als auch in der seiten­ver­tauschten bzw. umgekehrten (U) Anordnung dargeboten. Somit ergeben sich aus der Beantwortung der beiden zusammengehörigen Darbietungen 4 verschiedene Antwortmöglichkeiten, zwei die als Ohr-Dominanz bzw. Ohr-Treue und zwei die als Stimmulus-Dominanz bzw. Wort-Treue bezeichnet werden (Abbildung B-1, S. 9). Zur Auswertung für die Sprachlateralisierung kommen die als Ohr-Dominanz bezeichneten Ereignisse (Halwes 1986, [16]). Ohr-Dominanz liegt vor, wenn in einem Durchgang bei einem Wortpaar bei beiden Anordnungen eine "Ohr-[Seite 9↓]Treue" auftritt, die Versuchsperson also bei einem Wortpaar in beiden Anordnungen (O u. U) stets das Wort von einem Ohr nennt, unabhängig davon, welches Wort des

Abbildung B-1 Antwortmöglichkeiten im FRWT: Stimulus- und Ohr-Dominanz

Abbildung B-1 In der linken Hälfte der Abbildung ist beispielhaft und auszugsweise von oben nach unten die Darbietungsliste für einen Durchgang dargestellt. Das Item „Kopf - Topf“ wurde etwa an 5. Position dargeboten. Später, im selben Durchgang etwa an 12. Position wird es noch einmal in umgekehrter Orientierung dargeboten. Aus jeder Darbietung ergibt sich als Antwort nur ein Wort. Die beiden Antwortmuster für Stimulusdominanz (5. Kopf u. 12. Kopf oder 5. Topf u. 12. Topf) tragen nichts zur Aufklärung der Sprachlateralisierung bei. Das Auftreten von "Ohr-Treue" ergibt die Ohr-Dominanz- Punkte (ODPL bzw ODPR).

Paares dort gerade dargeboten wurde. In der amerikanischen Version bestand ein Durchgang aus 30 dichotischen Darbietungen (15 Wortpaare in den beiden Seitenanordnungen). Im gesamten Test wurden 4 Durchgänge absolviert (120 Darbietungen, maximal 60 Ohr-Dominanz-Punkte).


© Die inhaltliche Zusammenstellung und Aufmachung dieser Publikation sowie die elektronische Verarbeitung sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung. Das gilt insbesondere für die Vervielfältigung, die Bearbeitung und Einspeicherung und Verarbeitung in elektronische Systeme.
DiML DTD Version 3.0Zertifizierter Dokumentenserver
der Humboldt-Universität zu Berlin
HTML-Version erstellt am:
12.10.2004