De wetenschap van het spreken

Niels Schiller is sinds 1 juli hoogleraar psycho/neurolinguïstiek, en lid van het dagelijks bestuur van het nieuwe Leiden Institute for Brain and Cognition (LIBC). Zijn specialisme is de taalproductie: wat gebeurt er in de hersenen als wij spreken?

Prof.dr. Niels Schiller: 'Mensen onderschatten het vaak. Je hoort dan: je stopt iemand in een scanner en dan weet je het. Maar zo werkt het niet. Er zijn zoveel gebieden in de hersenen actief, daar iets uit halen vergt een heel ingewikkelde analyse.'

Als gewone stervelingen niet de hebbelijkheid hadden zich zo nu en dan te verspreken, zou het werk van psycho- en neurolinguïsten heel wat lastiger zijn. Niels Schiller, sinds 1 juli aangesteld als hoogleraar psycho/neurolinguïstiek, onderzoekt wat er in de hersenen gebeurt als we spreken. 'Dat mensen per ongeluk 'heft lemisphere' zeggen, in plaats van 'left hemisphere' leert ons dat we woorden niet als holistische eenheden produceren. Ze worden steeds weer opnieuw gevormd, foneem voor foneem.'

Klanken produceren
In de psycho- en neurolinguistiek wordt onderscheid gemaakt tussen taalverwerving, taalperceptie en taalproductie. Het laatste is het specialisme van Schiller. Daarbinnen heeft hij zich verder gespecialiseerd in het onderzoek naar het produceren van klanken, de fonologische encodering. 'We weten dan al welke woorden we gaan zeggen, maar hoe komen we aan de klanken, hoe zetten we ze in de goede volgorde, hoe komt de klemtoon op de goede plek? Welke hersenprocessen zijn daarvoor nodig?'

LIBC
Niels Schiller is hoogleraar in de faculteit der Letteren, maar krijgt ook een kamer bij sociale wetenschappenn. Daarnaast zal hij vaak in het LUMC te vinden zijn. Daar staan de MRI-scanners waar hij zijn experimenten mee gaat doen. Aangezien hij daarnaast directielid is van het LIBC, fungeert hij tevens als een soort 'vliegende kiep'. Zijn vakgebied is breed, en erg interdisciplinair.

Max Planck Instituut
Schiller, Duitser van geboorte, studeerde in 1994 af in Trier, met als hoofdvakken computerlinguïstiek, Germanistiek en fonetiek. Psychologie was een bijvak. Op het befaamde Max Planck Instituut voor Psycholinguïstiek in Nijmegen deed hij promotieonderzoek bij Pim Levelt, de vader van de Nederlandse psycholinguïstiek. Schiller: 'Toen ik begon was ik meer taalkundige dan psycholoog. Inmiddels is dat een beetje omgedraaid.'

Amerika
Na een postdoc in Harvard in de cognitieve neuropsychologie keerde Schiller terug naar Europa. Hij had in Amerika ook klinisch werk gedaan, met afasiepatiënten. 'Ik heb er onwijs veel geleerd, maar vond het wetenschappelijke klimaat te hard. Ik houd van hard werken, maar wat ik daar meegemaakt heb, daar heb ik gewoon geen zin in.' Schiller kon als KNAW-onderzoeker aan de slag in Maastricht. Voor de psycholinguïstische poot van zijn onderzoek reisde hij iedere week een paar keer naar het Max Planck Instituut.

Stroomversnelling
Toen hij in 2003 een Vici-beurs van NWO kreeg raakte de carrière van Schiller in een stroomversnelling. Hij werd hoogleraar psycholinguïstiek in Maastricht, en werd uitgenodigd lid te worden van de prestigieuze Jonge Akademie van de KNAW. Hij had het behoorlijk naar zijn zin in Maastricht, en reageerde niet onmiddellijk enthousiast toen Lisa Cheng, hoogleraar theoretische taalkunde en medeoprichter van het Leiden Institute for Brain and Cognition, hem polste of hij zin had naar Leiden te komen.

Letterenfaculteit
'Denk nou eerst eens goed na wat je in Maastricht niet kunt doen, en hier misschien wel', adviseerde Lisa Cheng listig. Schiller dacht goed na, zijn vrouw dacht ook goed na, en na hun toekomstige zegeningen te hebben geteld besloten ze de sprong te wagen. Schiller: 'Leiden heeft bijvoorbeeld een letterenfaculteit, Maastricht niet. Bovendien zou de psycholinguïstiek in Maastricht afgebouwd worden. Mijn groep groeide, maar ik zag mijn vakgebied steeds minder goed vertegenwoordigd in het onderwijs. Mijn vrouw had overigens binnen twee weken een zeer interessante baan als klinisch psycholoog. Dat was lang voordat mijn benoeming rond was.'

Het LUMC, afdeling radiologie, is (voorlopig) het thuishonk van het LIBC.

Verhuizing
Wat gaat hij allemaal doen in Leiden? Schiller: Ik neem mijn Vici-project mee, en de verhuizing daarvan kost veel tijd. Ik heb niet de illusie dat ik vóór volgend jaar nieuwe projecten op kan starten. Maar mijn lopende projecten gaan natuurlijk door. En ik ga ook onderwijs geven. Nu nog alleen in de faculteit Letteren, maar op een gegeven moment wil ik blokken aanbieden voor zowel letterenstudenten als psychologen.'

Monitor
Zijn Vici-project, waaraan een vijftal onderzoekers meewerken, gaat over het monitoren van de uitspraak. Schiller: 'Iedere spreker is zijn eigen luisteraar. Je kunt jezelf dus corrigeren zodra je hebt gehoord wat je zei. Maar soms corrigeren we taalfouten al voordat we ze hebben uitgesproken. Dan is onze interne monitor aan het werk. In het Vici-project willen we erachter komen hoe je die interne en de externe monitor uit elkaar kunt halen, op basis van de onderliggende neurocognitieve processen.'

Schip of boot?
Een voorbeeld? 'Een van mijn promovendi doet experimenten met conflictsituaties waar je in terecht kunt komen als je met taalproductie bezig bent. Soms zijn er meer woorden beschikbaar voor hetzelfde concept. Bijvoorbeeld 'schip' en 'boot'. Soms betekenen schip en boot net iets anders, maar vaak zijn het gewoon synoniemen. De een zegt altijd schip, de ander boot. We hebben onze proefpersonen in twee groepen verdeeld: mensen die van nature 'boot' zeggen, en mensen die van nature 'schip' zeggen. Die hebben we opnieuw in twee groepen verdeeld. In een MRI-scanner lieten we ze plaatjes zien van vaartuigen. De ene groep mocht gewoon zeggen wat ze altijd zouden zeggen, maar de andere groep kreeg de opdracht 'boot' te zeggen als ze normaal 'schip' zouden hebben gezegd, en andersom. Bij die laatste groep verwachtten we een intern conflict. Die moesten iets onderdrukken. Inderdaad konden we aantonen dat het hersengebied dat verantwoordelijk is voor de cognitieve controle bij hen meer actief was.'

Stotteraars
Schiller: 'Een andere onderzoeker, een postdoc, legde mensen in een MRI-scanner, en liet ze plaatjes benoemen terwijl ze werden blootgesteld aan geluid, zodat ze zichzelf niet konden horen. Ook hier zagen we andere hersengebieden geactiveerd dan wanneer ze zichzelf wel konden horen praten. Dit is een eerste stap naar het beantwoorden van de vraag welke structuren belangrijk zijn voor 'monitoring'. Ik was van plan dit experiment ook toe te passen op stotteraars. Een van de theorieën over stotteraars is, dat het systeem van hun interne monitor niet goed werkt. Hun hersens geven steeds signalen dat ze iets niet goed hebben gezegd, waardoor ze het steeds weer opnieuw gaan zeggen. Ik ben hier nog niet aan toegekomen, maar ben het nog steeds van plan.'

Deze figuur laat het verschil zien tussen plaatjes benoemen met en zonder verbale feedback. De activiteit toont aan welke gebieden van de hersenen harder moeten werken wanneer er geen verbale feedback ter beschikking is.

Klemtoon
Samen met Claartje Levelt, een andere Leidse taalkundige, en Paula Fikkert uit Nijmegen, heeft Schiller ook onderzoek gedaan naar de klemtoon. Dat systeem lijkt ingewikkelder dan tot nu toe werd gedacht. Schiller: 'In 90% van de Nederlandse woorden ligt de klemtoon op de eerste lettergreep. We dachten: alleen die 10% onregelmatige woorden worden opgeslagen, de rest wordt met regels berekend. Maar zo ligt het niet helemaal. Binnen de onregelmatige woorden vonden we, door te letten op de reactietijden, weer woorden die nog onregelmatiger zijn. Het woord 'konijn' is regelmatiger dan 'forel'. We zijn er nog niet uit. Misschien is het wel helemaal geen combinatie van opslaan en berekenen, en wordt de klemtoon alleen met behulp van regels berekend.'

Clinical Linguistics
Doordat Schiller onderzoek doet binnen het LIBC kan hij ook neurocognitief onderzoek doen. Samen met Lisa Cheng en de groep van Johan Frijns (LUMC) gaat hij onderzoek doen naar dove kinderen die door een cochleair implantaat kunnen gaan horen. Cheng heeft ook plannen om een master Clinical Linguistics op te zetten. 'Daar ga ik ook zeker aan meedoen.'

Tijdrovend
De ervaring heeft Schiller geleerd dat MRI-onderzoek tijdrovend en lastig is. 'Ik wist vanaf het begin dat mijn Vici-project een moeilijk project zou zijn. Toch is de vooruitgang nog langzamer dan verwacht. FMRI en EEG zijn ingewikkelde methodes. Een van mijn postdocs heeft in drie jaar tijd maar twee FMRI-studies gedaan. Een daarvan is net geaccepteerd, weliswaar door een heel goed tijdschrift (Human Brain Mapping), maar toch. Mensen onderschatten het vaak. Je hoort dan: 'je stopt iemand in een scanner en dan weet je het'. Maar zo werkt het niet. Er zijn zoveel gebieden in de hersenen actief, daar iets uit halen vergt een heel ingewikkelde analyse.'

Articuleren
In de toekomst wil Schiller graag onderzoek doen naar het daadwerkelijke articuleren van fonemen. 'De theorie van de taalproductie is nog niet goed. De link tussen de overgang van de abstracte plannen naar het daadwerkelijke uitspreken ontbreekt nog. Dan krijg je te maken met de motorcortex.' Ook dat wordt lastig onderzoek, al is het maar omdat mensen in een MRI-scanner doodstil moeten liggen. Hun hoofd mag geen millimeter bewegen. Schiller: 'Ons monitoring project, waarbij mensen in een scanner plaatjes moesten benoemen, was een van de eerste aanwijzingen dat het toch kan.'

Link
Artikel over LIBC in de Nieuwsbrief van 27 juni 2006

11 juli 2006-HP