По први пут је развијена семантичка мапа мождане коре, названа семантички атлас, која показује која се подручја мозга активирају када речима које чујемо морамо придружити значење.

Ја то проучавам

Следећи чланак извештава о недавном открићу на пољу неуронаука истраживача са Калифорнијског универзитета у Беркелеиу: Алекандер Г. Хутх, Венди А. де Хеер, Тхомас Л. Гриффитхс, Фредериц Е. Тхеуниссен и Јацк Л. Галлант имена су истраживача који су учествовали и допринели овом новом откриће које може отворити важне хоризонте у пољу неуронауке и шире.





Конкретно, по први пут је развијена семантичка мапа мождане коре, названа семантички атлас, која показује која се подручја мозга активирају када речима морамо да придружимо значење. Тако се показало да језик укључује многа подручја мозга, а не искључиво она лево.

Студија која је довела до мапирања мозга семантичког система на Универзитету у Калифорнији, Беркелеи, објављена је у часопису Натуре са следећим насловом: „Природни говор открива семантичке мапе којима су обложене мождане коре човека“ (Алекандер Г. Хутх, Венди А. де Хеер, Тхомас Л. Гриффитхс, Фредериц Е. Тхеуниссен и Јацк Л. Галлант, 2016).



Група - коју су предводили Александер Хутх, постдокторски истраживач неуронауке и Галлант, професор психологије - изабрала је седам предмета добровољаца за своја истраживања, од којих је тражено да слушају око неколико сати наративних прича из часописа „ Мотх Радио Хоур “(Цареи Б, 2016). Тако је семантичка селективност кроз кортекс систематски мапирана, користећи вокселно моделирање података добијених функционалном магнетном резонанцом (фМРИ, ово омогућава да се у реалном времену визуализује активност подручја мозга која одговара способности коју субјект користи у тај дати тренутак) док су испитаници слушали ове приче. Достављени подаци коришћени су за израчунавање процене вокел-мудрих модела који предвиђају активност у сваком вокселу (волуметријски пиксели) на основу значења речи у причама (доступно на сајт ).

Другим речима: ови добровољци су приморани да слушају исти радио програм, а резултати су међусобно упоређивани кроз програм који семантички анализира текстове емитовања.

Користећи нове рачунске методе, група је приче рашчланила на јединице значења: друштвене елементе, на пример, пријатеље и забаве, као и локације и емоције. Открили су да се ови концепти сврставају у 12 категорија које имају тенденцију да узрокују активирање у истим деловима мозга људи на истим тачкама током прича. Затим су поново тестирали тај модел видећи како предвиђа М.Р.И. активност док су добровољци слушали другу причу о мољцима. Да ли би сродне речи попут мајке и оца или времена, датума и бројева покренуле исте делове мозга људи? Одговор је био да.
(Цареи Б, 2016).



рене магритте љубавници

Реклама Истраживачи су тако показали да је семантички систем организован у замршеним обрасцима неуронских популација који показују кореспонденцију између појединаца. Занимљива чињеница која произлази из ове студије је у ствари да су мождане мапе резултујућих семантичких концепата сличне међу испитаницима. На пример, у бочном паријеталном кортексу, свих седам је показало селективну зону за „социјалне“ речи у односу на људе.

На тај начин је било могуће створити први семантички атлас.

Наши резултати сугеришу да већина подручја у семантичком систему представљају информације о одређеним семантичким доменима или групама сродних концепата, а наш атлас показује који су домени заступљени у свакој области
(Алекандер Г. Хутх, Венди А. де Хеер, Тхомас Л. Гриффитхс, Фредериц Е. Тхеуниссен и Јацк Л. Галлант, 2016).
Тако је утврђено да је семантички систем распоређен у више од 100 различитих подручја која се налазе у обе мождане хемисфере.

Студија истраживача са Калифорнијског универзитета Беркелеи, који су развили прву мождану мапу семантичког система, може се наћи у поменутом часопису Натуре (Алекандер Г. Хутх, Венди А. де Хеер, Тхомас Л. Гриффитхс, Фредериц Е. Тхеуниссен и Јацк Л. Галлант, 2016) са следећим насловом: „Природни говор открива семантичке мапе које постављају мождани кортекс човека“.

Можете гледати видео записе који укратко илуструју ово откриће, оно које је произвела Природа, а друго Национална научна фондација.

Речник мозга (чланак се наставља испод видео снимка)

Обилазак семантичке мапе

На сајт пријављена је семантичка мапа мозга, 3Д обилазак изведен из модела погодног за сваки људски мозак. Боје указују на категорију речи за коју се очекује да ће изазвати највећи одзив у сваком вокселу. Можете да ротирате и зумирате модел мозга да бисте видели разне детаље. Ову туру можете започети наредбом „нект“. Постоје разни одељци:

повећати снагу воље

- Вокел-мудри модели
Овде је постављен засебан регресијски модел за сваки од 60 000 воксела у кори великог мозга. Један од начина да замислимо образац је предвидети његов одговор на 10.000 различитих речи и приказати 20 са највише очекиваним одговором. Чини се да ови воксели у левом окципито-темпоралном режњу коре реагују на речи повезане са информацијама о облику и простору. Многе друге речи истакнуте зеленом бојом снажно реагују на речи повезане са простором и додиром.

- Заступљеност друштвених речи
У овом одељку су истакнуте речи које су постављене у угаону гипсу на десној страни. Истраживачи тврде да би тамо могао бити снажан одговор на речи које описују драматичне догађаје, као и речи које описују време. Остали воксели, дубоко црвени и наранџасти, предвиђају одговор на друштвене или драматичне речи. Тамно црвена и смеђа уместо тога одговарају на речи времена и места.

- Представљање бројевних речи
Овде истакнути воксели налазе се у десном прецентралном сулкусу. Истраживачи предвиђају да постоји селективан одговор на тамошње бројеве.

- Повећање кортикалне површине
Овај одељак показује колико је занимљивих воксела у мозгу скривено од погледа, унутар набора (конволуција) на кортикалној површини. Истраживачи су успели да „надувају“ кортекс како би учинили неке од ових воксела видљивим, како би га видели само притиском на дугме „надувавање“ испод дугмета „камера“ у менију (горе десно). Да бисте се вратили у првобитни приказ, само притисните „ресет“.

- Потврда образаца воксела
Само неки воксели у кори великог мозга селективно и поуздано реагују на одређене категорије речи. Да би утврдили које су то категорије, истраживачи су тестирали тачност предвиђања сваког модела у засебној причи која није коришћена за монтажни модел. Да бисте омогућили преглед горе наведеног, можете притиснути дугме „перформансе“ с десне стране. Да бисте се вратили у првобитни приказ, притисните дугме „селективност“.

- Атланте ПрАГМАТиЦ
Један од главних циљева истраживања био је стварање „атласа семантичке селективности у људском мозгу“ (од сајт , седми одељак, 'ПрАГМАТиЦ атлас'); један од циљева био је стога стварање атласа семантичке селективности у људском мозгу. С тим у вези, за овај атлас развијен је нови пробабилистички модел подручја за покривање кортекса. ПрАГМАТиЦ модел претпоставља да сваки субјект има иста функционална подручја, али омогућава одређене варијације између појединаца у тачном положају и величини сваког подручја. Атлас ПрАГМАТиЦ дели леву хемисферу на 192 различита функционална подручја, од којих је 77 семантички селективно. Десна хемисфера подељена је на 128 функционалних подручја, од којих су 63 семантички селективна. За оне који се консултују са овим 3Д приказом, могуће је видети више детаља о семантичкој селективности (или њеном одсуству) кликом на подручје које желе да продубе.

- ПрАГМАТиЦ подручје СПФЦ Р10
Овде су, да би визуелизовали семантичку селективност сваке области, истраживачи израчунали просек између воксела који чине моделе унутар те области у свих седам предмета. Затим су предвидели како ће то подручје одговорити на сваку од 10.000 различитих речи и приказали 20 речи за које се очекује да изазову највећи одговор. Овде истакнуто семантички селективно подручје налази се у десном префронталном кортексу. Модели предвиђају снажан одговор на речи које описују места (често места пословања), сате и бројеве.

Закључци

Реклама У закључку можемо рећи да семантички атлас први пут пружа детаљну мапу о томе како је значење представљено у људском кортексу. Као што је поменуто на почетку овог чланка, овај резултат довео је до открића да језик укључује велике регије мозга и није ограничен на само неколико. У ствари, ово истраживање је дало важан резултат увиђања да су лингвистичке представе обостране: одговори на десној хемисфери мозга су толико велики и разноврсни као и одговори леве. Тренутна хипотеза (изведена из студија о језичким дефицитима насталим лезијама мозга) је на тај начин оспорена, према којој језик укључује само леву хемисферу. За саме истраживаче изненадило је да језик утиче на обе хемисфере.

Недавно откриће пружа драгоцено знање за разумевање можданих механизама у основи језика, али такође може имати важне импликације за проучавање рехабилитације након повреда мозга које су оштетиле подручја повезана са језиком. Будуће студије ће разјаснити како се ове мапе мењају у присуству поремећаја повезаних са језиком (попут дислексије) или у неуролошким стањима везаним за обраду језика.

Истраживачи, међутим, подвлаче потребу за продубљивањем ових студија јер је узорак којем је подвргнут експеримент у малом броју, штавише из исте друштвене групе, фактор који може утицати на резултате. Стога ће истраживачи наставити своје студије проширивањем на веће узорке, са више хетерогених група како би побољшали тачност мапа и разумели индивидуалне разлике.

када пунолетно дете прети родитељима