Psycholinguistische Modelle der Sprachproduktion

 

 

Im vorliegenden Kapitel steht die Modellierung der menschlichen Sprachverarbeitung im Vordergrund, die für die funktionelle Lokalisation der Ursachen von Wortfindungsstörungen von Bedeutung ist. Diese sogenannten psycholinguistischen Modelle spielen laut BLANKEN (1996:29) eine wesentliche Rolle in der modernen Diagnostik aphasischer Sprachstörungen. KELLER (1997) betont, daß ausschließlich im Rahmen bestimmter theoretischer Modelle Diagnoseverfahren entwickelt werden,

sie hängen damit untrennbar vom Entwicklungsstand der aphasiologischen Forschung insgesamt, der Linguistik, der Neurologie und ihren technischen Hilfsmitteln ab.
(KELLER 1997:27)

Im folgenden sollen die drei bedeutenden, namentlich als modular/diskrete, interaktive und hybride bezeichnete Modelle vorgestellt werden, wobei diese in erster Linie einen unterschiedlichen Bezug zur neuronalen Basis haben.
Die Standardversion der modularen Zwei-Stufen-Modelle (s. Abb. 9) sind ohne Bezug zur neuronalen Basis erstellt worden, ihre Stärke liegt besonders in der Entwicklung diagnostischer Verfahren. Die interaktiven Modelle (s. Abb. 10) hingegen zeichnen sich durch ihre Nähe zur neuronalen Ebene aus und erlauben somit ein tieferes Verständnis normaler und defizitärer kognitiver Prozesse (KELLER 1997:32). Die hybride Modellvorstellung (s. Abb. 11) vereint die Vorteile beider.
Diesen Modellen liegen Theorien bzw. Hypothesen zugrunde, die Aussagen über Sprachverarbeitungsprozesse erlauben sollen, welche sowohl bei Sprachgesunden als auch bei Sprachgestörten ablaufen. KOCHENDÖRFER (1997) zeigt anschaulich, daß grundsätzlich gilt,

daß sie ``symbolische Modelle'' sind. Diese Eigenschaft darf u. a. auch deshalb nicht übersehen werden, weil sie eine unüberbrückbare Barriere darstellt zwischen Modell und Original. Ein Modell kann niemals (gerade auch theoretisch nicht) durch Verfeinerung und Präzisierung bildlich gesprochen in ein Original umschlagen. Wenn ein Sturm auf einem Computer simuliert wird, stürmt es nicht tatsächlich, auch dann nicht, wenn das Modell einen hohen Grad an Perfektion erreicht.
(KOCHENDÖRFER 1997:11f.)

Auf möglichst einfache Weise soll ein Modell die Realität abbilden und reale Vorgänge verständlich und vorhersagbar machen. Je mehr Informationen über das Wissenschaftsgebiet vorliegen, desto genauer muß auch das Modell werden, so daß hier ein fortlaufender Entwicklungsprozeß zu beobachten ist.

Bei der Beschreibung von psycholinguistischen Theorien zur Sprachverarbeitung ist es nach RICKHEIT/STROHNER (1992) von grundlegender Bedeutung, die Prinzipien der Tektonik, Dynamik und Genetik zu berücksichtigen. Diese drei von WERANI (1997:39) als Säulen bezeichneten Aspekte der Sprachverarbeitung in der Psycholinguistik bilden den Rahmen der Modellbildung.

Die Tektonik beschreibt den Aufbau des menschlichen Sprachverarbeitungssystems. Dieses erste wichtige Prinzip soll Angaben über die zu konstituierenden Ebenen und Komponenten des Systems und deren Verflechtung untereinander geben. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden die von WERANI (1997) postulierten übergeordneten Ebenen angenommen: die konzeptuelle, die verbal-semantische und die sensumotorische Ebene (s. Abschnitt 3.1-3.3).
Innerhalb der Psycholinguistik herrschen zwei konkurrierende Analyseperspektiven vor: die atomistische und die holistische Perspektive. Der atomistische Ansatz befaßt sich mit den einzelnen Komponenten des Systems, wobei der Blick auf das Gesamtsystem unberücksichtigt bleibt. Dieser Ansatz läßt sich in vielen neurolinguistischen Theorien finden. Bei dem holistischen Ansatz hingegen ist das Gesamtsystem ohne Annahme von Komponenten von Bedeutung. Letztere Perspektive ist vorwiegend mit interaktionistischen Theorien der Sprachverarbeitung in Einklang zu bringen. RICKHEIT/STROHNER (1992:9) machen darauf aufmerksam, daß der manchmal an Rechthaberei grenzende Streit zwischen beiden Ansätzen über eine ökosystemische Sichtweise gelöst werden kann.

Aus ökosystemischer Sicht ist die menschliche Informationsverarbeitung ein Prozeß in einem System, das über einen dezentralen Aufbau, komplexe Prozesse und große Lernkapazität verfügt. Die Analyse der Informationsverarbeitung ist nur dann vollständig, wenn sowohl der Aufbau des Systems, in dem die Informationsverarbeitung stattfindet, als auch dessen Veränderung und Entstehung berücksichtigt werden. Die Notwendigkeit der Verbindung dieser drei Dimensionen, die wir Tektonik, Dynamik und Genetik nennen, ist eine der wichtigsten Einsichten der modernen Psycholinguistik.
(RICKHEIT/STROHNER 1992:8)

Beide Wissenschaftler bevorzugen demnach eine integrative Sichtweise, die als hybride Architektur für die menschliche Sprachverarbeitung zum Ausdruck kommt.

Die Dynamik, die als zweites Prinzip in dem Sprachverarbeitungssystem von Bedeutung ist, beschreibt,

wie die einzelnen für die Sprachverarbeitung notwendigen Zustandsveränderungen in den verschiedenen Komponenten des Systems herbeigeführt werden.
(RICKHEIT/STROHNER 1992:13)

Zur Zeit existieren zwei sehr unterschiedliche Theorien, die Anspruch erheben, den mentalen Prozeß der Erzeugung von Wörtern mit Hilfe von psycholinguistischen Modellen abbilden zu können. Im folgenden wird das in Abbildung 9 gezeigte modulare/diskrete Zwei-Stufen-Modell und das in Abbildung 10 dargestellte interaktive hierarchische Netzwerkmodell anhand ihrer zugrundeliegenden Theorien mit ihren graphisch darstellbaren Modellen betrachtet.

Abbildung 9: Die Standardversion des Zwei-Stufen-Modells nach MORTON (1984) (Quelle: DE BLESER 1997:68)

Abbildung 10: Das Interaktive hierarchische Netzwerkmodell von DELL (hier nach DELL/O`SEAGHDHA 1991) (Quelle: BLANKEN 1996:31)

Neben dem gegensätzlichen Bezug zur neuronalen Architektur wird die Funktionsweise des mentalen Sprachsystems und die zeitliche Koordinierung der sprachlichen Verarbeitungsschritte unterschiedlich diskutiert. Auf die von G. Blanken gestellte Frage

Was geschieht zwischen der Intention, ein Wort zu äußern, und den motorischen Out-put-Prozessen, die die Artikulation des intendierten Wortes gewährleisten?
(BLANKEN 1996:30)

kommen die Vertreter beider Ansätze zu unterschiedlichen Annahmen.
Die Verarbeitungsschritte, die zur Erzeugung eines intendierten Wortes führen sollen, werden in der modular/diskreten Theorie durch zwei unterschiedliche (distinkte) Komponenten gekennzeichnet. Die erste lexikalische Stufe spezifiziert die Bedeutung des intendierten Wortes und die zweite lexikalische Stufe aktiviert die dazugehörige Formstruktur. Der Lexikalisierungsprozeß besteht somit aus zwei zeitlich sukzessiv ablaufenden (distinkten) Phasen. Eine neue Phase, in der formähnliche Strukturen ausgewählt werden, kann erst einsetzen, wenn die vorausgegangene Phase mit der bedeutungsähnlichen Struktur abgeschlossen ist. Diese serielle Informationsverarbeitung wird beispielsweise in den Modellen von BUTTERWORTH (1989) und MORTON (1984) dargestellt. Diese Modelle sind ausgesprochene autonome bzw. modular/diskrete Sprachverarbeitungsmodelle und gehen von einer prozeduralen Modularität aus. Jede Komponente verarbeitet autonom ihre bereichsspezifische Information und kann als Modul bezeichnet werden. CHURCHLAND/SEJNOWSKI (1997) fassen in einem schlüssigen Satz zusammen, wie die Psychologie ein Modul definiert. Sie versteht darunter

[...] eine ``Komponente'', deren Informationsgehalt weder durch seitliche Einflüsse noch durch Top-Down-Einflüsse verändert werden kann (man
spricht auch von einer ``Einkapselung der Information''), wobei die Verarbeitungsschritte obligatorisch, ohne Option oder Ausweichmöglichkeit, normalerweise ohne Modifikation oder Plastizität und unabhängig von anderen Modulen ablaufen.
(CHURCHLAND/SEJNOWSKI 1997:412)

Die Sprachverarbeitung läuft unter dem Ansatz der lexikalischen Zwei-Stufen-Theorie nach reinen ``bottom-up''-Prozessen ab, d.h. höhere Ebenen können die Verarbeitung unterer Ebenen nicht beeinflussen. Eine solche ``Einkapselung der Information'' wird bei dem Ansatz der Netzwerktheorie nicht angenommen.
Im Gegensatz zur Standardversion des Zwei-Stufen-Modells liegt in interaktiven Netzwerkmodellen eine Demodularisierung der lexikalischen Komponenten (DE BLESER 1997:66) vor, die man auch konnektionistische Modelle nennt. Vertreter dieser Modelle sind beispielsweise DELL/O`SEAGHDHA (1991) und MCCLELLAND/RUMELHART (1986). Die Theorie, die ihren Anfang in der Lese- bzw. Buchstaben-/Worterkennungs-
forschung nimmt, läßt nicht nur ``bottom-up'', sondern auch ``top-down''- Prozesse zu. Diese auch als ``feedforward'' (aufsteigend) und ``feedback'' (absteigend) bezeichnete Sprachverarbeitung wird als interaktiv oder parallel bezeichnet. Die Aktivierung des Netzwerkes steigt im Sinne der Hierarchie nicht nur ab, sondern kann auch aufsteigen. Diese Theorie besagt im Bezug auf das Lesen von Wörtern, daß das Erkennen einzelner Buchstaben schneller möglich ist, wenn diese auch ``top-down'' verarbeitet werden. Durch die Interaktion einer höheren Verarbeitungsebene wird der einzelne Buchstabe fortlaufend mit Wörtern verglichen. Die interaktive Aktivierung gewährleistet somit, daß ein und dasselbe Zielwort auf jeder Ebene seiner Erstellung beeinflußt werden kann, denn alle Komponenten interagieren ständig miteinander. Bei der ``top-down''-Verarbeitung spielen alle verfügbaren Wissensbestände, wie beispielsweise Weltwissen oder Erfahrungen eine bedeutende Rolle, um Reize zu verarbeiten.
Die interaktiven Modelle sind Modelle, die sich in ihren Eigenschaften an biologischen neuronalen Strukturen orientieren und technisch wie folgt dargestellt werden können: Die Modelle sind netzartig aufgebaut. Das für die Sprachverarbeitung zugrundeliegende Netzwerk besteht dabei aus Knoten (Einheiten) und Kanten (Verbindungen), wobei die Einheiten als neuronenähnlich gedacht sind. Über diese Informationseinheiten (z.B. Wörter, Phoneme) und Verbindungen zwischen den Einheiten im Netzwerk breitet sich die Aktivierung in alle Richtungen aus (= ``spreading activation''). Die Netze entsprechen dabei unterschiedlichen Ebenen, die hierarchische Strukturen bilden (z.B. konzeptuelle, semantische und phonologische Ebene) und parallel aktiviert werden können. KOCHENDÖRFER (1997) stellt die elementaren Einheiten, die er auch als ``künstliche'' Neuronen betrachtet, wie folgt dar:

Diese Einheiten sind, statisch betrachtet, insofern natürlichen Neuronen nachempfunden, als sie - wie diese - nur einen, ggf. verzweigten Ausgang und mehrere oder viele Eingänge besitzen. Die Verzweigungen des Ausgangs einer Einheit bilden Verbindungen zu nachgeschalteten Einheiten. Tendenziell ist in konnektionistischen Systemen die Vernetzung sehr dicht, oft ist z.B. jede Einheit einer bestimmten Gruppe mit jeder Einheit einer anderen Gruppe verknüpft, und ein spezielles Verknüpfungsmuster entsteht nicht durch das Vorhandensein, sondern durch die Stärke einzelner Verbindungen. Damit ist auch schon gesagt, daß die Verbindungen, genauer: die Eingänge einer Einheit, gewichtet sind.
(KOCHENDÖRFER 1997:49)

Die Weitergabe der Information in dem Netzwerk erfolgt erst, wenn ein kritisches Aktivierungsniveau, ein sogenannter ``Schwellenwert'' erreicht ist, der auf der Verrechnung eines (frequenzabhängigen) Ruheaktivationsniveaus der lexikalischen Einheiten und ihrer jeweiligen Neuerregung (BLANKEN 1996:38) basiert. Die Einheiten haben demnach unterschiedliche Aktivierungsniveaus im Ruhezustand (= ``resting level of activation''), die von ihrer Gebrauchsfrequenz abhängen. Die ``künstlichen'' Neuronen sind graduell aktivierbar, wobei sich die Einheiten mit dem höchsten Aktivierungsniveau am stärksten durchsetzen und ihre Aktivierung über die Verbindungen fortpflanzen.

Die interaktiven Theorien differenzieren nicht zwischen lexikalischen Speichern auf der einen Seite und Verarbeitungsprozessen auf der anderen Seite. Die Netzwerke selbst sind es, die die Informationen langfristig speichern und verarbeiten. Die Verarbeitung von Information ist nichts anderes als das Starten eines Aktivierungsflusses durch dieses ``künstliche'' Netzwerk. Vor diesem Hintergrund postuliert DELL (1986) kein externes Lexikon.

Die Forschung in den verschiedenen Bereichen der Sprachverarbeitung hat viele Argumente sowohl für die autonome als auch für die interaktive Position erbracht. Es könnte nach diesen Befunden sein, daß diese beiden Positionen nur Extrempunkte auf einem Kontinuum sind, in dem verschiedene Anteile von Autonomie und Interaktivität gemischt auftreten.
(RICKHEIT/STROHNER 1992:13)

LEVELT (1989) entwickelt ein alternatives Modell zur Wort- bzw. Sprachverarbeitung, in der die modulare mit der interaktiven Theorie vereint ein hybrides Modell ergibt. Die Abbildung 11 zeigt das Sprachproduktionsmodell nach LEVELT (1989).

Abbildung 11: Sprachproduktionsmodell nach W.J.M. Levelt (Quelle: LEVELT 1989:9)

Im Gegensatz zu den Netzwerktheorien folgt W.J.M. Levelt der modularen Theorie, die die aktuellen Verarbeitungsprozesse von den langfristig abgespeicherten Wissensbeständen und ihren Repräsentationen trennt. Das Lexikon stellt eine zentrale Komponente der Sprachverarbeitung dar und wird unter der Bezeichnung Lemma-Modell bzw. Lemma-Lexem-Modell noch beschrieben (s. Abschnitt 3.2.1). Die Abbildung 12 zeigt anschaulich im Unterschied zur Standardversion des Zwei-Stufen-Modells nach MORTON (1984) die zusätzlich postulierte Lemma-Ebene von LEVELT (1989).

Abbildung 12: Lemma-Modell der Wortverarbeitung nach W.J.M. Levelt (Quelle: DE BLESER 1997:69)

LEVELT (1989) vertritt eine Synthese serieller und paralleler Verarbeitung, die als inkrementelle Verarbeitung bezeichnet werden kann. Bei der Wortproduktion werden Informationen vom Konzept bis hin zur Artikulation sukzessiv, seriell verarbeitet. Bevor auf ein Wort zurückgegriffen werden kann, muß erst ein Konzept aktiviert worden sein. Die Verarbeitungsprozesse der einzelnen Komponenten hingegen laufen parallel ab.
LEVELT (1989) verwendet in seiner kognitiven Theorie der Sprachproduktion zwar nicht eindeutig den Begriff der Modularität, steht aber dennoch den modularen und seriellen Theorien bedeutend näher als den interaktiven oder konnektionistischen Theorien. Demnach bieten interaktive oder konnektionistische Theorien durchaus interessante Möglichkeiten der Modellierung. Die Annahme einer parallelen Verarbeitung kann beispielsweise die immense Geschwindigkeit der beteiligten Prozesse erklären. Dennoch warnt der Psycholinguist in seinem Aufsatz vor der konnektionistischen Mode (LEVELT 1991:61).

Das Beste, was wir erhoffen können, ist, daß das neue Spielzeug sich zumindest zum Modellieren einiger Teilaspekte der menschlichen Kognition eignet, vor allem solcher Aspekte, bei denen der Wissensstand begrenzt und nicht rekursiv ist. Außerdem lassen sich konnektionistische Netzwerke vielleicht als mehr oder weniger geeignete Implementierungsmedien für eine Anzahl kognitiver Operationen gebrauchen. Aber mehr sollte man auch nicht davon erwarten.
(LEVELT 1991:72)

Der Konnektionismus stellt zwar keine Theorie des Geistes bereit, doch W.J.M. Levelt hält es für sinnvoll, Interaktionen in bestimmten Modellbereichen, genauer: zwischen den beiden Prozeßkomponenten des Formulators, zuzulassen (BLANKEN 1996:113). Sein Lemma-Modell wird mit dem ``spreading activation''-Ansatz ergänzt bzw. implementiert.
So bezeichnet er die Verarbeitungskomponenten nicht als Module, die Informationen ``eingekapselt'' verarbeiten, sondern stellt sie als relativ autonome Spezialisten dar (vgl. LEVELT 1989). BLANKEN (1991) betont unterstützend die Strategie Levelts, die darin besteht,

die Strenge modularer Theorien soweit wie möglich aufrechtzuerhalten, gleichzeitig jedoch ``weichere'' Schnittstellen im Rückgriff auf konnektionistische Darstellungsweisen zu modellieren [...] .
(BLANKEN 1991:13)

Das Modell von LEVELT (1989) stellt gegenwärtig die umfassendste psycholinguistische Konzeption eines Sprachproduktionsmodells dar (WERANI 1997:38). In der Neurolinguistik und in der psycholinguistisch orientierten Aphasiologie ist die Sichtweise der relativ autonomen Spezialisten somit vorherrschend.

WERANI (1997) verfolgt das Ziel, aus verschiedenen aktuellen Modelldarstellungen aus der psycholinguistischen und klinisch-neuropsychologischen Forschung ein für das Diagnoseverfahren geeignetes Sprachverarbeitungsmodell, also im pathologischen Bereich gut anwendbares, zu entwickeln. Die Abbildung 13 illustriert das aus verschiedenen Theorien hervorgebrachte Modell von WERANI (1997), wobei hier alle sprachlichen Modalitäten (Verstehen, Lesen und Schreiben) vertreten sind, die insgesamt über ein modalitätsneutrales semantisches System verarbeitet werden. Es stellt ein multimodales Modell der Sprachverarbeitung dar, es handelt sich dabei um ein sogenanntes ``Logogenmodell''. Hier kann folgendes festgehalten werden:

Unabhängig von jeder Syndromklassifizierung gilt ganz allgemein:
Je nach individuellem Fall können die sprachlichen Leistungen entweder in allen Modaliäten recht homogen gestört sein, oder aber es bestehen z. T. gravierende Unterschiede in den einzelnen Modalitäten.
(KOTTEN 1997:35)

Im folgenden wird die sprachliche Modalität Sprechen bzw. der Abruf von Wörtern anhand der postulierten übergeordneten drei Ebenen von A. Werani beschrieben.

Abbildung 13: Die Darstellung des Sprachverarbeitungsmodells nach WERANI (Quelle:WERANI 1997:49)
 

• Die konzeptuelle Ebene
• Die verbal-semantische Ebene
• Das mentale Lexikon
• Das semantische Lexikon
• Das Merkmalmodell
• Das Netzwerkmodell
• Das Sprachausgangslexikon und der Formulator
• Die zwei Enkodierungsprozesse
• Die sensumotorische Ebene

Sun Jan 30 19:15:22 MET 2000