Language aptitude and the morphology and shape of the auditory cortex transverse temporal gyri

Carmen Ramoser

doi:10.25365/thesis.73910

You are here: University of Vienna PHAIDRA Detail o:1662436

Title (eng)

Language aptitude and the morphology and shape of the auditory cortex transverse temporal gyri

Parallel title (deu)

Sprachenlerntalent und die Morphologie und Form der Gyri Temporales Transversi des Hörzentrums

Author

Carmen Ramoser

Advisor

Narly Golestani

Co-Advisor

Olga Kepinska

Assessor

Narly Golestani

Abstract (deu)

Warum lernen manche Menschen neue Sprachen scheinbar schneller und leichter als andere? Die vorliegende Studie untersucht die Neuroanatomie der Begabung zum Sprachenlernen, mit einem Fokus auf die Form des Gyrus temporales transversus/Gyri temporales transversi (TTG/TTGs), die in der Fossa Sylvii des Hörzentrums liegen. Die Morphologie und Form des ersten TTG (genannt Heschl'scher Gyrus; HG) sowie, sofern vorhanden, zusätzlicher TTG(s) variieren sowohl zwischen Gehirnhälften als auch zwischen Individuen stark. Frühere Arbeiten haben Zusammenhänge zwischen der Morphologie und Form der TTGs und musikalischen und sprachlichen Fähigkeiten gefunden. In einer Studie wurde festgestellt, dass Personen mit hoher Sprachlernbegabung mehr TTGs in der rechten Gehirnhälfte aufweisen, obwohl Sprachfunktionen generell in der linken Gehirnhälfte verortet sind. In dieser Studie nutzten wir TASH (Tool-box for the Automated Segmentation of Heschl’s Gyrus) und die neu entwickelte MCAI (Multivariate Concavity Amplitude Index) Toolbox, um die Morphologie und Form der TTGs automatisiert aus 82 MRT-Scans zu extrahieren und mit der Sprachlernbegabung in Beziehung zu setzen. Im Gegensatz zu der früheren Studie fanden wir, dass hohe Sprachlernbegabung im Vergleich zu durchschnittlicher sich durch weniger TTGs in der rechten Gehirnhälfte auszeichnet, dafür aber größerer Oberfläche im ersten rechten TTG und im zweiten linken TTG. Darüber hinaus waren hohe Werte des exekutiven Arbeitsgedächtnisses und viele erlernte Sprachen mit hoher Sprachlernbegabung korreliert. Diese Ergebnisse unterstützen frühere Erkenntnisse zu der Wichtigkeit der linken Gehirnhälfte, des sekundären Hörzentrum und des Arbeitsgedächtnisses beim Sprachenlernen und sie werfen Fragen darüber auf, wie Begabung mit dem Streben nach Erfahrungen zusammenhängt.

Abstract (eng)

Why is it that some people seem to learn new languages faster and easier than others? The present study investigates the neuroanatomical basis of language learning aptitude, with a focus on the shape of the transverse temporal gyrus/gyri (TTG/TTGs) within the Sylvian fissure of the auditory cortex. The size and shape of the first TTG (i.e., Heschl’s gyrus; HG) and of additional posterior TTG(s), when present, are highly variable both between brain hemispheres and individuals. Previous work has shown the shape of the TTG to be related to musical and linguistic abilities. Specifically, one study found that high language learning aptitude correlated with more TTGs in the right hemisphere, even though language functions are generally left-lateralized. In this study, we used TASH (Toolbox for the Automated Segmentation of Heschl’s Gyrus) and the newly developed MCAI (Multivariate Concavity Amplitude Index) toolbox, to automatically extract TTG's morphology and shape from 82 MRI scans and relate it to partici-pants’ language aptitude scores. In contrast to the previous results, we found that what sets aver-age form high language aptitude apart was less TTGs in the right hemisphere, with more surface area in the first right TTG and second left TTG. Furthermore, high executive working memory function and many languages learned in life were associated with high language learning aptitude. This corroborates previous findings of the importance of left lateralization, secondary auditory cortex and working memory in language learning and it opens questions on how aptitude relates to seeking experiences.

Keywords (deu)

SprachlerntalentHörzentrumGyri temporales transversiNeurolinguistik

Keywords (eng)

Language aptitudeAuditory CortexTransverse Temporal GyriNeurolinguistics

Subject (deu)

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Type (deu)