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Sustained Responses as Neurophysiological Parameter for the Assessment of Processing of Tonal Languages

Fan, Christina Siu-Dschu

German Title: Sustained Field als neurophysiologischer Parameter für die Beurteilung von Prozessen in tonalen Sprachen

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Abstract

To understand speech processing is one of the ultimate goals of investigations of sound processing in the auditory cortex. Chinese tones are the perfect object for this kind of investigation because they are very short but still contain complex linguistic information. In tonal languages such as Mandarin Chinese, pitch contours discriminate lexical meaning at a systematic level, which is not the case in non-tonal languages such as German. It is still unclear how such differences in phonological systems are reflected at the cortical level. Using magnetoencephalography I investigated the sustained field (SF) evoked in native Chinese and native German speakers. Natural speech stimuli evoked significantly larger SF for the Chinese than for the German group, whereas for a musical tone there was no significant difference between both group. The SF for Chinese subjects were larger when evoked by meaningful syllables as compared to meaningless ones, but there was no significant difference in the SF evoked when vowels were part of the Chinese phonological system or not. These findings suggest that the SF generated in the auditory cortex represents a relevant neurophysiological parameter for the assessment of language-related processes.

Translation of abstract (German)

Das Verständnis der Sprachverarbeitung ist eines der ultimativen Ziele der Untersuchungen im Bereich Signalverarbeitung im auditorischen Kortex. Chinesische Töne sind hierfür der perfekte Untersuchungsgegenstand, da sie nicht nur kurz sind sondern auch komplexe linguistische Informationen enthalten. In tonalen Sprachen wie Mandarinchinesisch unterscheidet die Pitchkontur zwischen verschiedenen lexikalischen Bedeutungen, anders als in nicht-tonalen Sprachen wie Deutsch. Mit Hilfe der Magnetenzephalographie habe ich das Sustained Field (SF) von chinesischen und deutschen Muttersprachlern untersucht. Natürliche Sprachstimuli evozierten signifikant größere SF für Chinesen als für Deutsche, während ein musikalischer Ton keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen erzeugte. Das SF der chinesischen Probanden war für bedeutungstragende Stimuli größer als für bedeutungslose. Vokale, die im phonologischen System des Chinesischen vorkommen, zeigen hingegen im Vergleich zu solchen, die darin nicht vorkommen, keinen Unterschied des SF. Diese Resultate deuten darauf hin, dass das im auditorischen Kortex generierte SF einen relevanten neurophysiologischen Parameter für die Beurteilung von sprachrelevanten Prozessen darstellt.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Dosch, Prof. Dr. H.G.
Publisher: University of Heidelberg
Place of Publication: Heidelberg, Germany
Date of thesis defense: 21 November 2012
Date Deposited: 11 Dec 2012 07:53
Date: 7 December 2012
Faculties / Institutes: The Faculty of Physics and Astronomy > Institute for Theoretical Physics
Subjects: 400 Linguistics
530 Physics
610 Medical sciences Medicine
Controlled Keywords: Magnetoencephalography, Speech processing
Uncontrolled Keywords: MEG, SF, Sustained Field, Sustained Responses, Neural Processing, Tonal Languages, Chinese, Mandarin Chinese,
Additional Information: CD zur Dissertation im Druckexemplar als Beilage unter der Signatur: 2013 U 27
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