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《自然》刊登大脑语言研究新发现——颠覆你的科学世界观

2016-4-30 16:46| 发布者: lifeng| 查看: 175| 评论: 0|原作者: lifeng|来自: 运动健康网

摘要: 科学顶级期刊《自然》杂志,2016年4月28日封面文章刊登《Natural speechreveals the semantic maps that tile human cerebral cortex》一文,发布美国加州伯克利大学一科研团队,关于大脑对语言反映的实验结果,显示 ...
        科学顶级期刊《自然》杂志,2016年4月28日封面文章刊登《Natural speechreveals the semantic maps that tile human cerebral cortex》一文,发布美国加州伯克利大学一科研团队,关于大脑对语言反映的实验结果,显示,实际上在听拥有不同词义的词汇时,并不是只有语言中心会被激活,所听到的词汇会反映到对应的大脑区域上,大脑对词汇的这种反映可遍布整个大脑。而每个词也不仅仅是只对应一个大脑区域,而这相对应的大脑区域似乎与语义有一定关联。
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            经典大脑中枢功能分区(图1)                          语言反映遍及大脑每个区域(图2)
        该研究,使用功能性核磁共振(fMRI)观测7名志愿者在听故事的时候脑区域激活的成像情况,实验持续2个多小时,整个故事包含10470个词汇。结果发现:
1.     词汇分布遍及大脑四周,并没有绝对的语言区域。这跟以往我们认为的大脑功能区域划分完全不同。(见图1、2)
2.     相关语义所激活的大脑区域相近,且7名志愿者的结果具有一致性。譬如说“妻子”和其他描述社会关系的词语(“家庭”“孩子”...)所激活的大脑区域很相似。这10470个词汇被分为了12个不同类型,每一类词汇包含一群词汇,如,触觉(这群词汇包含如“手指”等词)、视觉(如“黄色”等词)、数字(如“四”)、地点(如“体育馆”)、抽象(如“自然的”)、时间(如“分钟”)、工作(如“会议”)、暴力(如“致死的”)、公共的(如“学校”)、精神的(如“睡眠”)、情感(“悲伤”)和社会关系(如“孩子”)。这些区域覆盖了前额叶,侧颞皮质,腹侧颞叶皮质,横向壁皮质,内侧顶叶皮层等大脑广泛区域。

        研究人员为了展现这种一致性,采用大脑词典或叫大脑词汇地图的称谓来表达该意。
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    展开的两侧大脑皮层的“大脑词义地图”
3.     一个词汇若有多重含义,可在大脑中的不同区域同时反应成像。如top这个词有“上”的意思,则额叶的一块区域会变得活跃,而其他和衣服、外表相关的词汇也聚集在此;top还有“第一、顶端、首位”之意,后脑的一块区域也会活跃,而这一区域也聚集有数字3、6,桌子,赢得等与之相关联的词汇,top也和位置有关,因此,我们在另一个区域看到“房子、门、公寓”等于建筑物有关的词汇。
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       听到top词汇时在大脑的三个区域做出反映
4.     展示几幅视频播放时的精彩图片
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《Nature》封面图片

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大脑立体三维语义区展示
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12类词义划分示意图

参考文献:
Huth,A.G., de Heer, W.A., Griffiths, T.L., Theunissen, F.E., Gallant, J.L., 2016.Natural speech reveals the semantic maps that tile human cerebral cortex.Nature 532, 453–458. doi:10.1038/nature17637


《自然》杂志主页的原视频:

http://link.brightcove.com/services/player/bcpid2035075680001?bckey=AQ~~,AAAByWTdmvk~,YEX2I6TuT0mVx18B2wHeXXiHeH3folKC&bctid=4861510399001




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