Prva "besedna karta" naših možganov

Raziskovalci ustvarijo prvi atlas semantične mreže v naših možganih

Obložen z besedami: Novi atlas možganov prikazuje, katera področja reagirajo na katere besede. © Video narava
prebral

Nov atlas možganov prvič prikazuje, kje naši možgani obdelujejo katere besede. Za več kot 10.000 pomenov besed lahko neposredno vidite, katera področja so aktivna. Tako besede bolj družbenega pomena aktivirajo na primer področja možganov, razen barvnih besed, lokacijskih informacij ali številk. Vendar celotno pomensko omrežje pokriva celotne možgane, o čemer poročajo raziskovalci v reviji Nature.

Obložen z besedami: Novi atlas možganov prikazuje, katera področja reagirajo na katere besede © Nature Video

Zahvaljujoč sodobnim slikarskim tehnikam je zdaj znano, da govor v naših možganih aktivira več področij kot le dva znana jezikovna središča leve poloble. Namesto tega je celotno omrežje vključeno v dešifriranje pomena besed. Toda kako je delo porazdeljeno znotraj te mreže in kje se pomeni obdelujejo, ostaja večinoma neznano.

Pripovedovanje zgodb v bralniku možganov

Alexander Huth in njegovi kolegi z kalifornijske univerze v Berkeleyju so to semantično mrežo prvič preslikali v celoti. Za svojo študijo so predstavili sedem oseb, ki so dve uri brale zgodbe, medtem ko so ležale v visoko ločljivem funkcionalnem magnetnoresonančnem tomografu (fMRI). Ta je zabeležil, katera možganska regija je postala aktivna, ko se je oglasila beseda s specifičnim pomenom.

Za oceno teh zapisov so raziskovalci dodelili dobrih 10.000 besed dvanajstim pomenskim skupinam pomenov. Z računalniško podprtimi tehnikami so nato preslikali, kje so besede sprožile reakcijo v možganih oseb - in kje so se določene semantične skupine stisnile.

Razširi se po celotnih možganih

Rezultat je tridimenzionalni atlas naših možganov, ki je popločen z besedami po vsem. Že na prvi pogled je to jasno, da pomenska mreža pokriva celotno naše miselno telo. Skupaj je vključenih več kot 130 različnih področij, kot poročajo raziskovalci. zaslon

Te so skoraj enakomerno porazdeljene po celotnih možganih - ni sledu o prevladi tradicionalnih jezikovnih središč leve poloble. "To je neverjeten vidik našega atlasa možganov, " navajata Huth in njegovi sodelavci. "Zdi se, da je ta simetrija v nasprotju s prejšnjimi študijami pri ljudeh s poškodbami možganov."

Kraji, časi, odnosi

Atlas kaže, da so besede iste pomenske skupine skoncentrirane na določenih območjih. Besede iz družbenega konteksta med drugim aktivirajo območja v stranskem parietalnem reženju in v režnjah; v primeru besednih pomenov tesno povezanih z videnjem na drugi strani, vendar v N reagirajo ne le nevroni. hej vidne skorje. Poleg tega še vedno obstajajo področja, ki se začnejo predvsem z besedami z referenčno lokacijo, druga pa se odzivajo na časovne besede ali imena števil.

Zanimivo tudi: besede, ki imajo lahko zelo različne pomene, odvisno od konteksta in odvisno od pomenskega konteksta, aktivirajo tudi različna področja. Na primer, angleška beseda "top" se lahko nanaša na prostorsko, lahko pa pomeni tudi uvrstitev ali oceno. V semantičnem atlasu se ta beseda večkrat pojavlja na različnih mestih.

Besede s podobnim pomenom pogosto aktivirajo tesno sosednje nevrone - kar pomeni "otoki". Narava

Veliko podobnosti

Kjer koli se besede obdelujejo, je bilo kljub manjšim individualnim razlikam pri vseh predmetih podobno. Na čem temelji, še ni jasno. "Lahko da anatomija možganov vpliva na organizacijo te mreže, " razlagata Huth in njegovi sodelavci. "Mogoče je tudi, da to temelji na zelo podobnih življenjskih izkušnjah naših udeležencev, ki so vsi odraščali v zahodnih industrializiranih državah."

Vsekakor se zdi jasno, da prvi semantični atlas možganov ponuja dragocene nove vpoglede, kako delujejo naši možgani. "Sposobnost, da semantične predstavitve preslikamo na to bogastvo podrobnosti, je fantastičen dosežek, " je komentiral Kenneth Whang iz ameriške Nacionalne znanstvene fundacije. Ne le da pomaga jezikoslovcem in nevrolingvisistom, ampak bi bil lahko uporaben tudi v medicini.

Poleg tega študija dokazuje, da je po zaslugi sodobnih tehnik, ki temeljijo na podatkih, dovolj preprost eksperiment, da dobimo pomembne informacije: subjekti so med poslušanjem zgodb preprosto poslušali zgodbe Optični bralnik je ležal. "S to metodo bi lahko v prihodnosti preslikali druge vidike jezika, na primer zvoke ali skladnjo, " so povedali raziskovalci. (Narava, 2016; doi: 10.1038 / narava17637)

(Narava, 28.04.2016 - NPO)