In dieser Arbeit wurden Modelle für das kognitive Sprachverstehen basierend auf unterschiedlichen Methoden zur Analyse einer auditorischen fMRT Studie evaluiert. Ziel der Studie war die Unterscheidung neuronaler Korrelate von Sprachverstehen und der Wahrnehmung eines sprachähnlichen Signals mit den physikalischen Eigenschaften von Sprache ohne einen semantischen Inhalt. Die Ergebnisse basieren auf einer neuen Methode zur Bewertung von "Searchlight Classification" Ergebnissen. Mit multivariater Mustererkennung konnten spezifische lokale Aktivierungsmuster in Bereichen des Temporal-, Frontal- und Parietalkortex sowie im Gyrus cinguli identifiziert werden. Die Ergebnisse einer Konnektivitätsanalyse lassen für die Verarbeitung sinnvoller und sinnfreier Sprache auf unterschiedliche Netzwerke zwischen Strukturen des linken Frontal-Kortex, des bilateralen Temporalkortex, sowie des temporo-parietalen Übergangs und des lymbischen Systems schließen.
In this thesis spoken language comprehension models are evaluated based on different analysis methods for an auditory fMRI study. It aimed to distinguish between neural correlates of spoken language comprehension and the perception of speech-like signals, holding the acoustic properties of speech but without any meaningful content. The results are based on a novel approach for the evaluation of searchlight classification results. With multivariate pattern analyses, specific local brain activation patterns for spoken language comprehension could be identified in structures of the temporal, frontal, and parietal cortex as well as the cingulate cortex. A further network analysis based on the model of psycho-physiological interactions has shown a network between frontal- and parietal lobe areas and the cingulate cortex for the processing of valid speech and a network between temporo-parietal structures and the cingulate cortex for the processing of invalid speech.
In dieser Arbeit wurden Modelle für das kognitive Sprachverstehen basierend auf unterschiedlichen Methoden zur Analyse einer auditorischen fMRT Studie evaluiert. Ziel der Studie war die Unterscheidung neuronaler Korrelate von Sprachverstehen und der Wahrnehmung eines sprachähnlichen Signals mit den physikalischen Eigenschaften von Sprache ohne einen semantischen Inhalt. Die Ergebnisse basieren auf einer neuen Methode zur Bewertung von "Searchlight Classification" Ergebnissen. Mit multivariater Mustererkennung konnten spezifische lokale Aktivierungsmuster in Bereichen des Temporal-, Frontal- und Parietalkortex sowie im Gyrus cinguli identifiziert werden. Die Ergebnisse einer Konnektivitätsanalyse lassen für die Verarbeitung sinnvoller und sinnfreier Sprache auf unterschiedliche Netzwerke zwischen Strukturen des linken Frontal-Kortex, des bilateralen Temporalkortex, sowie des temporo-parietalen Übergangs und des lymbischen Systems schließen.
In this thesis spoken language comprehension models are evaluated based on different analysis methods for an auditory fMRI study. It aimed to distinguish between neural correlates of spoken language comprehension and the perception of speech-like signals, holding the acoustic properties of speech but without any meaningful content. The results are based on a novel approach for the evaluation of searchlight classification results. With multivariate pattern analyses, specific local brain activation patterns for spoken language comprehension could be identified in structures of the temporal, frontal, and parietal cortex as well as the cingulate cortex. A further network analysis based on the model of psycho-physiological interactions has shown a network between frontal- and parietal lobe areas and the cingulate cortex for the processing of valid speech and a network between temporo-parietal structures and the cingulate cortex for the processing of invalid speech.
