TRANS Nr. 17: 5.5. - Katharina Stockert: Mehrsprachigkeit in den Kognitionswissenschaften

Die Kognitionswissenschaften sind ein sehr junger und interdisziplinärer Wissenschaftszweig, der sich mit der Erforschung der geistigen Fähigkeiten des Menschen beschäftigt. Kognitive Systeme wie Wahrnehmung, Denken, Lernen und besonders auch Sprache bzw. Sprachentwicklung sollen durch die enge Zusammenarbeit der einzelnen Fachdisziplinen, also vor allem der Kognitionspsychologie, der Hirnforschung (insbesondere bildgebende Verfahren), der Informatik (insbesondere der künstlichen Intelligenz und Neuroinformatik), der Sprachwissenschaften und der Philosophie des Geistes, erforscht werden. Durch die Annahme, dass kognitive Prozesse als Rechenvorgänge betrachtet werden können, ähnlich der Software eines Computers, werden geisteswissenschaftliche Forschungspraktiken (also vorwiegend analytische) mit naturwissenschaftlichen (also vorwiegend experimentelle) verbunden.

Zum besseren Verständnis soll ein kurzer Einblick in die Entstehungsgeschichte der Kognitionswissenschaften gegeben, und darüber hinaus zwei aktuelle Forschungen zum Thema Mehrsprachigkeit und Kognitionswissenschaften vorgestellt werden, deren Ergebnisse einen wesentlichen Beitrag zu unserer Arbeitsgruppe „Mehrsprachigkeit und literarische Kreativität“ leisten können.

Die Kognitionswissenschaften haben ihren Ursprung in der „kognitiven Wende“, bei der Ende der 60er Jahre der Behaviorismus(1) durch die Erforschung der Informationsverarbeitung im Gehirn verdrängt wurde. Das Gehirn wurde also nicht mehr als eine Art „black box“ gesehen, dessen innere Vorgänge für die Erforschung menschlichen Verhaltens irrelevant sind, da sie bloß den Verarbeitungsprozess eines Inputs für den benötigten Output darstellen, sondern genau diese inneren Vorgänge wurden zum Ziel der Forschung. Man wendete sich also wieder der, vom Behaviorismus verbannten, Erforschung des Bewusstseins und der mentalen Zustände zu. Auslöser dieses Paradigmenwechsels waren vor allem die Errungenschaften der KI(2)-Forschung durch die Forscher John McCarthy, Marvin Minsky, Allen Newell and Herbert Simon, sowie Chomskys scharfe Kritik an der Anwendung des behavioristischen Modells in der Sprachforschung. Die Kognitionswissenschaften basieren demnach auf der These, dass Denken am besten als repräsentative Strukturen des Geistes betrachtet werden, auf denen computerähnliche Verarbeitungsprozesse ablaufen.

Laut Noam Chomsky reicht ein Reiz-Reaktionsmuster bei Weitem nicht aus, um den komplexen Vorgang der Sprachentwicklung zu erklären. Sprache entwickelt sich nicht nur durch Hören und Reproduktion von Gehörtem bzw. durch Interaktion im Dialog, da zum einen der Input einer gesprochenen Sprache immer defizitär ist (Menschen machen beim Sprechen eine Reihe von grammatikalischen Fehlern) und zum anderen das Erlernen einer Sprache eine Reihe von grammatikalischen Fehlern zulässt, die trotzdem nicht gemacht werden. Chomsky entwickelte auf der Basis dieser Erkenntnisse seine Universalgrammatik, die den Menschen angeboren ist. Sie beinhaltet grundsätzliche Regeln, die für alle Sprachen gelten und die Kinder erlernen, auch wenn ihnen diese Regeln nicht beigebracht werden. Eine, unter diesem Aspekt, interessante Beobachtung konnte bei taubstummen Jugendlichen in Nicaragua gemacht werden. Diese Jugendlichen wohnten in einem Zentrum für Taubstumme, in dem jedoch niemand die Taubstummensprache beherrschte, die Kommunikation also zunächst äußerst rudimentär erfolgte. Nach einer Weile schufen sich die Jugendlichen ihre eigene Gestensprache(3), die nach und nach mit immer komplexeren Regeln verfeinert wurde, bis sie schließlich das grammatikalische Niveau der allgemein bekannten Taubstummensprache erreichte. Dies spräche für Chomskys Theorie, dass Sprache nicht bloß nachgeahmt sondern vielmehr erzeugt wird und ihre Entwicklung auf einer angeborenen Basis beruht.

Ich habe hier nur die zwei wesentlichsten Punkte der kognitiven Wende hervorgehoben, da eine genauere Darstellung den Rahmen meines Vortages sprengen würde. Anzumerken ist jedoch noch, dass die Kognitionswissenschaften den Behaviorismus nur für eine gewisse Zeit verdrängt, und ihn keines Falls widerlegt haben und dass Chomskys Linguistik heute unter heftiger Kritik steht. Einige Wissenschafter sehen in der kognitiven Wende statt einer wissenschaftlichen Revolution eine Interessensverschiebung der Forschung. Dank der Weiterentwicklung neurowissenschaftlicher Erklärungsmodelle sieht man heute, dass für eine vollständige Erforschung der Spracherlernung, aber auch des menschlichen Verhaltens, beide Theorien beachtet werden müssen.

Durch neue Kenntnisse der Neurowissenschaften, sei es über die Ausbildung und Funktion neuronaler Netzwerke, oder durch Verfahren, die eine Visualisierung der Gehirnaktivität ermöglichen, konnte ein großer Beitrag zum bessern Verständnis der geistigen Fähigkeiten des Menschen geleistet werden und die Kognitionswissenschaften stehen erst am Anfang ihrer Forschungsmöglichkeiten.

Die medizinischen Studien von Pierre Paul Broca und Carl Wernicke Ende des 19.Jahrhunderts, leisteten einen wichtigen Beitrag zu der Erkenntnis, dass verschiedene Gehirnareale für verschiedene Sprachverarbeitungsprozesse verantwortlich sind.

Broca obduzierte Menschen mit schweren Sprachdefiziten (sie verstanden zwar die Sprache, waren jedoch nicht in der Lage zu kommunizieren) und kam zu dem Ergebnis, dass eine bestimmte Hirnregion in der linken Hemisphäre bei allen Patienten geschädigt war. Heute weiß man, dass dieser, als Broca-Areal bezeichnete, Bereich für die motorische Sprachproduktion zuständig ist und deshalb auch in der Nähe der motorischen Areale der Großhirnrinde liegt.

Wernicke hingegen, konnte einen Bereich im Gehirn ausmachen, bei dessen Schädigung es zu einer starken Störung des Sprachverständnisses kommt. Das Wernicke-Areal liegt im Zentrum der sensorischen Areale und erhält somit Signale aus dem übergeordneten visuellen oder auditiven Areal und wird daher auch als sensorisches Sprachareal bezeichnet.

Sowohl Broca als auch Wernicke erzielten ihre Ergebnisse durch das Auffinden von geschädigten Hirnregionen und es war daher nach wie vor schwierig, den eigentlichen Mechanismus zu verstehen.

Heute kann man dank der bildgebenden Untersuchungsverfahren wie beispielsweise der fMRI(4) die Sprachverarbeitung im Gehirn von gesunden Probanden erforschen. Man kann dem Gehirn sozusagen „beim Denken zusehen“.

Erste Ergebnisse zeigen, dass die Sprache ein höchstkomplexer Prozess ist, der das Zusammenspiel von weit mehr Gehirnarealen als angenommen benötigt.

Es sollen in diesem Vortrag nun zwei aktuelle kognitionswissenschaftliche Publikationen zum Thema Mehrsprachigkeit vorgestellt werden:

Die erste trägt den Titel „Der Wechsel der Sprachen im Gehirn (Neue Einblicke in das „code-switching“ mittels funktioneller Kernspintomographie)“ und ist eine interdisziplinäre Zusammenarbeit von Neuroradiologen und Romanisten die das Projekt „Vom Mediziner zum Dolmetscher: Code-switching und Sprachkompetenz in der funktionellen Bildgebung (fMRI) 2003 ins Leben gerufen haben.(5)

Unter code-switching versteht man den Wechsel zwischen zwei Sprachen innerhalb einer Rede, code-mixing ist der Wechsel zwischen zwei Sprachen innerhalb eines Satzes, alles bei ungehemmtem Sprechfluss. Beide Arten unterliegen wie jede Einzelsprache auch bestimmten grammatikalischen Regeln. Der Punkt an dem von einer Sprache in die andere gewechselt wird ist also nicht willkürlich. Besonders deutlich lässt sich dies am code-mixing zeigen. In einem Satz wird zum Beispiel nie zwischen Artikel und Nomen die Sprache gewechselt.

Es kommt zur Trennung der Sprachen in der die eine die grammatikalischen Regeln bestimmt (matrix language) während die andere in diese Grammatik eingebettet wird (embedded language). „Doch auch die Struktur der anderen Sprache, die Matrix-Sprache, kann wechseln: beginnend mit einem dominant deutschen Satzmuster kann im Verlauf des Gesprächs die Syntax einer anderen Sprache wirksam werden. Wie es möglich ist, dass manchmal auch kontrastierende Grammatikregeln der einen und der anderen Sprache in Wechselwirkung treten können, ist für die Sprachwissenschaft ein wichtiges Thema. Es betrifft die Frage, in welcher Weise eine gemeinsam geteilte Grammatik der involvierten Sprachen zugrunde gelegt werden soll, wie einzelsprachliche Anteile davon abzugrenzen sind, und wie sich davon Regeln unterscheiden, die das code-switching speziell betreffen.“(6)

Um diese Phänomene zu untersuchen machte die Forschungsgruppe eine Studie bei der sie Probanden verschiedener Kompetenzgruppen (Mediziner, Sprachstudenten, Dolmetscher) einen Lauftext von 50 min. zu lesen gab in dem nach ca. drei Sätzen von der Erstsprache in die Zweitsprache der Probanden gewechselt wurde. Um die Probanden den Kompetenzgruppen zuordnen zu können wurde ein standardisiertes Verfahren für Sprachkompetenzprofile verwendet. Zusätzlich mussten die Probanden angeben in welchem Alter sie die Zweitsprache erlernten, da dies auch zu veränderten Strukturen im Gehirn führt. Beim erlernen einer Zweitsprache im fortgeschrittenen Alter kommt es zur Ausbildung zweier benachbarter Bereiche im Broca-Areal, die jeweils für eine Sprache zuständig sind.

Wächst man Zweisprachig auf, so überlappen sich diese Bereiche sehr stark. Es bleiben nur äußerst kleine Areale übrig, die noch jeweils für eine Sprache zuständig sind und sie werden vermutlich für spezielle Ausdrücke oder Phrasen, die nur in einer Sprache vorkommen, benötigt. (z.B. für Dialektausdrücke die nicht übersetzt werden können. Im österreichischen Sprachgebrauch wären solche Ausdrücke zum Beispiel Schlampertatsch oder Leiwand)

Bestehen Unterschiede in der Sprachexpertise der drei Gruppen, die auf eine automatisierte Sprachverarbeitung beim Sprachwechsel hindeuten. Demnach wäre bei Dolmetschern die höchste Automatisierung anzunehmen.

Die ersten Ergebnisse dieser Vorstudie können wie folgt Zusammengefasst werden:

„Wir haben somit ein System gefunden, das beim Umschalten von einer Sprache in die andere besonders aktiv wird. Es ist aber nicht rein sprachspezifisch spezialisiert, sondern regelt zum einen die allgemeinen Funktionen, die mit der Ausrichtung der Aufmerksamkeit in Verbindung stehen und zum anderen den Vergleich und die Kontrolle. Während ersteres mit der hier zu lösenden Leseaufgabe in Verbindung gebracht werden kann, ist letzteres als Kontrollmechanismus interpretierbar, der ständig den Abgleich zwischen den beiden Sprachen und deren Grammatiken leistet. Es kann angenommen werden, das Dolmetscher in besonderem Masse dafür geschult sind. Inwieweit sich hierbei das Trainieren des Umschaltens zwischen Sprachen in einer veränderten neuronalen Aktivität des Netzwerkes niederschlägt, wird die laufende Studie noch zeigen. Weiterhin werden wir nun die Sprachkompetenzen im engeren Sinne vergleichen müssen, das Alter des Erwerbs, sowie die Geschlechtsunterschiede.“(7)

Die zweite Studie trägt den Titel: „New findings from the Educational Neuroscience on Bilingual Brains, Scientific Brains, and the Educated Mind“(8) und soll den Vorteil einer Zusammenarbeit von Geistes- und Naturwissenschaften deutlich machen. Zum einen wird die alte Frage, ob es beim Erlernen zweier Sprachen ab dem Säuglingsalter zu Problemen in der Sprachentwicklung kommt und es somit besser sei, eine Zweitsprache erst ab einem späteren Alter zu erlernen, diskutiert und durch die Neurowissenschaften auf eine empirische Basis gestellt. Schon die erste Studie hat darauf hingewiesen, dass Menschen mit zwei „Muttersprachen“, eine andere Gehirnaktivitätsstruktur aufweisen als Menschen, die die Zweitsprache erst zu einem späteren Zeitpunkt erlernt haben. Es stellt sich nun die Frage, ob diese veränderten Aktivitätsmuster einen Vor- oder einen Nachteil für die Sprachbeherrschung darstellen. Zum zweiten beschäftigen sich die Autoren mit der Frage, ab welchem Alter naturwissenschaftlichen Lerninhalte von Kindern erfasst werden können.

Sowohl beim Erlernen einer zweiten Sprache, als auch beim Erlernen naturwissenschaftlicher Konzepte, kommt es oft zu großen Schwierigkeiten.

In den letzten fünfzig Jahren wurden diese Themen äußert kontrovers diskutiert, umso mehr, als dass viele Wissenschafter keinen Wert in den neurowissenschaftlichen Studien für Entwicklungen in der Erziehungspraxis sahen. Lange Zeit wurde für beide Themen die „hold-back“ Theorie favorisiert. Es ist also besser, zuerst eine Sprache zu vertiefen und erst dann eine zweite Sprache zu erlernen, da sonst die Gefahr einer „verspäteten“ Sprachbeherrschung der Erstsprache besteht, oder es im schlimmsten Fall zu einer unzulänglichen Sprachbeherrschung in beiden Sprachen kommen kann. Dasselbe gilt für naturwissenschaftliche Lerninhalte, die erst ab einem gewissen Alter erfasst und verstanden werden können. Diese „hold-back“ Theorien führten dazu, dass Kinder auch heute erst in der Mittelschule mit einer zweiten Sprache und den Naturwissenschaften konfrontiert werden.

“Implicit in the “hold-back” approach are assumptions about timing (when content should be introduced) and sequencing (what content must come first before exposure to other content, which carries additional presuppositions about the direction that conceptual mapping in humans obligatorily flows). These assumptions, in turn, have directly impacted prevailing methods of instruction and curricula in language and science, even though educators are highly aware that our students are having great difficulty in learning second languages and in science. We ask why do students experience such great difficulties? Here we use both behavioral and brain scanning technologies (fMRI, NIRS) to understand what students are learning and when, why they have difficulties in learning these content areas (and related concepts), and what might be new forms of instruction that can aid learning.”(9)

Im ersten Teil der Studie befassen sich die Autoren ausschließlich mit der Zweisprachigkeit und kommen zu folgenden Ergebnissen(10):

Die bisherigen Ergebnisse resultieren ausschließlich aus Verhaltenstudien. Durch die bildgebenden Verfahren der Neurowissenschaften (fMRI, NIRS(11)) kann jedoch untersucht werden, ob diese Entwicklungen auch durch neuronale Aktivitäten im Gehirn repräsentiert werden. Ich haben in diesem Vortag schon darauf hingewiesen, dass zweisprachig aufgewachsene Kinder überlappende Sprachareale im Gehirn aufweisen, wohingegen beim späteren Erlernen einer zweiten Sprache sich zwei, fast voneinander unabhängige, Areale bilden. Während also eine frühe Zweisprachigkeit kaum zu Veränderungen im Gehirnaktivitätsmuster führt, so ist das Gegenteil beim späteren Erlernen (ab dem Alter von fünf Jahren) einer zweiten Sprache der Fall(12). Man könnte fast sagen, je früher man eine zweite Sprache erlernt, desto weniger Arbeitsaufwand bereitet man dem Gehirn um in beiden Sprachen eine gleich hohe Sprachbeherrschung zu erlangen.

Des Weiteren könnten die neurowissenschaftlichen Verfahren einen großen Beitrag zur Früherkennung von Sprachproblemen leisten. Heute kann man erst ab dem dritten Lebensjahr Sprachprobleme eindeutig diagnostizieren. Durch Studien konnte nachgewiesen werden, dass phonetische Wahrnehmung und Unterscheidung schon lange vor dem Sprechen gebildet werden. Im Gegensatz zu einsprachigen, weisen zweisprachige Kinder eine höhere Unterscheidungskapazität der phonetischen Einheiten auf. Schon ab dem 14. Monat können Kinder nicht mehr zwischen allen phonetischen Einheiten unterscheiden (es kommt zu einer Reduktion der Erkennung neuer Laute und zu einer Erhöhung der Unterscheidungsmöglichkeit der phonetischen Einheiten in der Muttersprache). Im dritten Lebensjahr ist die Lauterkennung also schon abgeschlossen. Aktivitätsmuster in den klassischen Spracharealen konnten die Autoren mit der Hilfe der NIRS jedoch schon viel früher feststellen und in weiteren Studien gilt es zu erforschen, ob diese Muster schon Aufschluss über Sprachprobleme geben können noch bevor das Kind sein erstes Wort gesprochen hat, ob es also schon zu Problemen beim Differenzieren von phonetischen Einheiten kommen kann, eine Grundbedingung für die spätere Sprachbeherrschung und auch für die Lesekapazität.

Mögliche Forschungsprojekte zum Thema „Mehrsprachigkeit und literarische Kreativität:

Wir wissen nun, dass die Fremdsprache einen unglaublichen Arbeitsaufwand für unser Gehirn darstellt. Das gilt natürlich umso mehr für die literarische Tätigkeit in einer Fremdsprache. Führen zwei getrennte Areale im Gehirn zu einem anderen Sprachgebrauch und werden beim tatsächlichen „Erfinden“ eines Textes in einer Fremdsprache zusätzliche Areale aktiviert, die mit der Kreativität in Verbindung gebracht werden können? Inwiefern beeinflusst die literarische Tätigkeit den Gebrauch, aber auch die Sprachbeherrschung einer Fremdsprache?

Gibt es auch im Gehirn messbare Unterschiede zwischen zwei verschiedenen Zugängen zu einer Fremdsprache, also beispielsweise zwischen Dolmetschern, die die Fremdsprache beruflich nutzen und eine dementsprechende Ausbildung gemacht haben und Schriftstellern, die sich entschieden haben in einer Fremdsprache zu schreiben?

All diese Fragen sollen lediglich Anreize zu eventuellen Forschungen bieten. Die Kognitionswissenschaften stehen gerade erst an ihrem Anfang und man sollte versuchen, ihr Potential bestmöglich auszuschöpfen.

1 Der Behaviorismus untersucht menschliches Verhalten auf der Basis eines Reiz-Reaktions-Schemas, wobei die „inneren“ Zustände keine Rolle spielen. Nur der Reiz und die dadurch ausgelöste Reaktion eines Organismus können empirisch erforscht werden und sollten somit Gegenstand der Wissenschaft sein.

2 Künstliche Intelligenz: Das Denken oder besser noch die „Intelligenz“ entstehen durch einen Rechenprozess im Gehirn, den es mit dem Computer zu simulieren gilt. Um zu überprüfen, wie „intelligent“ eine Maschine ist, entwickelte Alan Turing den Turing-Test, bei dem eine Testperson über einen Computer fragen stellt und dann entscheiden muss, ob die Antworten von einer anderen Person oder einem Computer verfasst wurden. Auf längere Sicht hat noch kein Computer den Test bestanden, wurde also letztendlich immer als Computer erkannt, aber auch hier steht die Forschung noch an ihrem Anfang.

3 NSL (Nicaraguan Sign Language), für nähere Informationen siehe: http://www-news.uchicago.edu/citations/04/041014.coppola-ct.html

4 Die Funktionelle Magnetresonanztomographie visualisiert Stoffwechselvorgänge, die durch Gehrinaktivität entstehen. Durch eine Wahrscheinlichkeitsberechung wird dann der Ort der Aktivität bestimmt. Allerdings hat man Schwierigkeiten beim darstellen des zeitlichen Ablaufs einer bestimmten Handlung des Probanden und das Verfahren ist sehr bewegungsempfindlich wodurch es auch nicht bei Kindern eingesetzt werden kann.

5 Der Wechsel der Sprachen im Gehirn – Neue Einblicke in das „code-switching“ mittels funktioneller Kernspintomographie, Christoph Krick und Wolfgang Reith, Neuroradiologie, Sigrid Behrent und Rita Franceschini, Romanistik, Universität des Saarlandes, Magazin Forschung 2/200

6 ebd. S.3

7 ebd. Die Forscher konnten eine erhöhte Aktivität der Areale BA 9 und BA 10 des präfrontalen Cortex beobachten.

8 Publiziert von Laura-Ann Petitto und Kevin Dunbar, Dartmouth College, Hanover, New Hampshire, In press: K.Fischer & T. Katzir (Eds.), Building Usable Knowledge in Mind, Brain, & Education, Cambridge University Press

9 ebd. S.2

10 Die genaue Untersuchungsanordnung habe ich aus Zeitgründen nicht in meinem Vortrag angeführt. Diese ist in der Publikation auf S. 3f nachzulesen.

11 fMRI siehe Fußnote 1. Mit Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) werden Veränderungen des Sauerstoffgehaltes des Blutes im Gehirn gemessen, die Aufschluss über die Aktivität in der Großhirnrinde geben können. Wird vor allem bei Kindern angewendet, da es auch bei geringen Bewegungen einsetzbar ist.

12 Durch das spätere erlernen einer zweiten Sprache kommt es zu einer höheren Aktivierung des Areals für das Arbeitsgedächtnis. Das Gehirn muss außerdem eine höhere kognitive Leistung in der Zweitsprache erbringen.

	Internet-Zeitschrift für Kulturwissenschaften	17. Nr.	Januar 2010

Sektion 5.5.	Mehrsprachigkeit und literarische Kreativität Sektionsleiterin \| Section Chair: Michaela Bürger-Koftis (Genua) Dokumentation \| Documentation \| Documentation