Unsere Forschung: Auditive Kognition

Warum verstehen wir gesprochene Sprache so gut, obwohl sie uns so oft in den akustisch widrigsten Formen begegnet – am Telefon, auf lauten Parties, durch uns unbekannte Sprecher. Wie gelingt es dem Gehirn überhaupt, aus bruchstückhaften akustischen Signalen ein bedeutungsvolles Ganzes zu konstruieren?

Diese Fragen lassen sich unter dem Begriff der „auditiven Kognition“ zusammenfassen. Wie zum Beispiel baut das Gehirn einen sinnstiftenden Kontext auf, der das Sprachverständnis erleichtert trotz schlechter Signalqualität? Auf welche Weise tragen unsere wichtigsten kognitiven Ressourcen, wie etwa Aufmerksamkeit und Kurzzeitgedächtnis, zum Sprachverstehen unter schwierigen Bedingungen bei?

Diesen Leitfragen an der Schnittstelle von Audiologie, Psychologie und Neurowissenschaft gehen wir mittels Hör- und Lernexperimenten sowie verschiedenen bildgebenden Methoden nach:

Mithilfe der fMRT-Technik untersuchen wir, welche Hirnareale innerhalb der Hörrinde und darüber hinaus zum Entstehen bedeutungsvoller Sprachwahrnehmungen beitragen und wie sie zusammen arbeiten.  Mittels EEG und MEG messen wir verschiedene regelmäßige Schwankungen der Hirnaktivität, sogenannte neurale Oszillationen, und versuchen, deren Rolle bei der Sprachverarbeitung zu verstehen.

Unsere Erkenntnisse bereichern unser Wissen über das hörende Gehirn und die menschliche Fähigkeit des Sprachverstehens. Sie werden darüberhinaus nützen, neue Ansätze in der Behandlung von Hörstörungen und Hörbehinderungen zu entwickeln.

 

Unterstützung durch Drittmittel:

European Research Council (Consolidator Grant), 2016–2020

Volkswagen-Stiftung, 2015–2016

Oticon Foundation, 2015–2017

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), 2017-2019

 

Ausgewählte Originalarbeiten:

Wilsch, A., Henry, M.J., Herrmann, B., Herrmann,C.S., & Obleser, J., (2018). Temporal expectation modulates the cortical dynamics of short-term memory. The Journal of Neuroscience. In press.

Herbst, S.K., Fiedler, L., & Obleser, J. (2018). Tracking temporal hazard in the human electroencephalogram using a forward encoding model. eNeuro. 5 (2) ENEURO.0017-18.2018

Wöstmann, M., Vosskuhl, J., Obleser, J., & Herrmann, C. (2018). Opposite effects of lateralised transcranial alpha versus gamma stimulation on auditory spatial attention. Brain Stimulation. In press.

Erb, J., Ludwig, A., Kunke, D., Fuchs, M., & Obleser, J., (2018). Temporal sensitivity measured shortly after cochlear implantation predicts six-month speech recognition outcome. Ear and Hearing. In press.

Lim, S.J., Wöstmann, M., Geweke, F., & Obleser, J. (2018). The benefit of attention-to-memory depends on the interplay of memory capacity and memory load. Frontiers in Psychology 9:184. 

Tune, S., Wöstmann, M., & Obleser, J. (2018). Probing the limits of alpha power lateralization as a neural marker of selective attention in middle-aged and older listeners. European Journal of Neuroscience. In press.

Alavash, M., Lim, S.J., Thiel, C., Sehm, B., Deserno, L., & Obleser, J. (2018). Dopaminergic modulation of hemodynamic signal variability and the functional connectome during cognitive performance. Neuroimage. In press.

Wilsch, A., Neuling, T., Obleser, J., & Herrmann, C.S. (2018). Transcranial alternating current stimulation with speech envelopes modulates speech comprehension. Neuroimage. In press.

Waschke, L., Wöstmann, M., & Obleser, J., (2017). States and traits of neural irregularity in the age-varying brain. Scientific Reports. 17381.

Obleser, J., Henry, M.J., & Lakatos, P. (2017). What do we talk about when we talk about rhythm? Plos Biology, 15(9):e2002794

Herbst, S.K., & Obleser, J. (2017). Implicit variations of temporal predictability: Shaping the neural oscillatory and behavioural response. Neuropsychologia. 101:141-152

Henry, M.J., Herrmann, B., Kunke, D., & Obleser, J. (2017). Aging affects the balance of neural entrainment and top-down neural modulation in the listening brain. Nature Communications. 8:15801

Henry, M.J., Herrmann, B., Obleser, J. (2015) Selective attention to temporal features nested in time. Cerebral Cortex. 25(2):450–9.

Wöstmann, M., Herrmann, B., Wilsch, A., Obleser, J. (2015) Neural alpha dynamics reflect acoustic challenges and predictive benefits in adverse listening situations. The Journal of Neuroscience. 35(4):1458-67.

Wilsch, A. , Henry, M.J. , Herrmann, B. , Maess, B., Obleser, J. (2015) Slow-delta phase concentration marks improved temporal expectations based on the passage of time. Psychophysiology. In press.

Strauß, A., Henry, M.J., Scharinger, M., Obleser, J. (2015) Alpha phase determines successful lexical decision in noise. The Journal of Neuroscience. 35(7):3256-62.

Hartwigsen, G., Golombek, T., Obleser, J. (2014) Repetitive transcranial magnetic stimulation over left angular gyrus modulates the predictability gain in degraded speech comprehension. Cortex. In press (Epub ahead of print)

Henry, M.J., Herrmann, B., Obleser, J. (2014) Entrained neural oscillations in multiple frequency bands co-modulate behavior. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (P N A S). 11(41): 14935–14940.

Herrmann, B., Schlichting, N., & Obleser, J. (2014). Dynamic range adaptation to spectral stimulus statistics in human auditory cortex. The Journal of Neuroscience. 34(1):327-31.

Wilsch, A., Henry, M.J., Herrmann, B., Maess, B., Obleser, J. (2014) Alpha oscillatory dynamics index temporal expectation benefits in working memory. Cerebral Cortex. In press.

Wöstmann, M., Schröger, E., Obleser, J. (2014) Acoustic detail cues allocation of attention in a selective listening task. Journal of Cognitive Neuroscience. 12:1–13.

Erb, J., Henry, M.J., Eisner, F., Obleser, J. (2013) The brain dynamics of rapid adaptation to adverse listening conditions. The Journal of Neuroscience. 33(26):10688–10697.

Herrmann, B. , Henry, M.J., Grigutsch, M., Obleser, J. (2013) Oscillatory Phase Precision in Neural Entrainment Underpins Illusory Percepts of Time. The Journal of Neuroscience. 33(40):15799–15809.

Henry, M.J. & Obleser, J. (2012) Frequency modulation entrains slow neural oscillations and optimizes human listening behavior. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (P N A S). 109(49): 20095–20100

Obleser, J., Woestmann, M., Hellbernd, N., Wilsch, A., Maess, B. (2012) Adverse listening conditions and memory load drive a common alpha oscillatory network. The Journal of Neuroscience. 32(36):12376–83.

Obleser, J., Eisner, F., Kotz, S.A. (2008) Bilateral speech comprehension reflects differential sensitivity to spectral and temporal features. The Journal of Neuroscience. 28(32):8116–8124.

Obleser, J., Wise, R.J.S., Dresner, M.A., Scott, S.K. (2007) Functional integration across brain regions improves speech perception under adverse listening conditions. The Journal of Neuroscience. 27:2283–2289.

Publikationsliste auf Pubmed

 

Ausgewählte Übersichtsartikel:

Weisz, N. & Obleser, J. (2014). Synchronisation signatures in the listening brain: a perspective from noninvasive neuroelectrophysiology. Hearing Research. 307:16-28.

Obleser, J., Putting the listening brain in context. Language and Linguistics Compass. 8/12 (2014): 646–658.

Obleser, J., Herrmann, B. and Henry, M.J. (2012). Neural oscillations in speech: Don’t be enslaved by the envelope. Frontiers in Human Neuroscience. 6:250.

Obleser, J., Eisner, F. (2009) Pre-lexical abstraction of speech in the auditory cortex. Trends in Cognitive Sciences. 13(1):14–19.