Para ilmuwan telah menciptakan sebuah "Atlas Otak"

Scientists Have Created an “Atlas of the Brain”

Menggunakan pencitraan otak, ilmuwan telah membangun peta menampilkan bagaimana kata-kata dan artinya diwakili di berbagai wilayah otak


Didukung oleh Guardian.co.ukArtikel ini berjudul “Ahli saraf menciptakan 'atlas' menunjukkan bagaimana kata-kata yang diselenggarakan di otak” ditulis oleh Ian Contoh Editor Sains, untuk theguardian.com Rabu 27 April 2016 17.00 UTC

Para ilmuwan telah menciptakan sebuah "atlas otak" yang mengungkapkan bagaimana makna dari kata-kata yang disusun di berbagai daerah organ.

Seperti selimut berwarna-warni diletakkan di atas korteks, menampilkan atlas dalam warna pelangi bagaimana kata-kata individu dan konsep-konsep yang mereka sampaikan dapat dikelompokkan bersama dalam gumpalan materi putih.

"Tujuan kami adalah untuk membangun sebuah atlas raksasa yang menunjukkan bagaimana salah satu aspek tertentu dari bahasa diwakili di otak, dalam hal ini semantik, atau makna kata-kata,"Kata Jack Gallant, seorang neuroscientist di University of California, Berkeley.

Tidak ada wilayah otak tunggal memegang satu kata atau konsep. Tempat otak tunggal dikaitkan dengan sejumlah kata-kata terkait. Dan setiap kata tunggal menyala banyak tempat otak yang berbeda. Bersama-sama mereka membuat jaringan yang mewakili makna dari setiap kata yang kita gunakan: hidup dan cinta; kematian dan pajak; awan-awan, Florida dan bra. Semua menyala jaringan mereka sendiri.

Para ilmuwan telah menciptakan sebuah peta yang menampilkan interaktif yang daerah otak menanggapi mendengar kata-kata yang berbeda.

Digambarkan sebagai "tour de force" oleh salah satu peneliti yang tidak terlibat dalam penelitian ini, atlas menunjukkan bagaimana pencitraan modern dapat mengubah pengetahuan kita tentang bagaimana otak melakukan beberapa tugas yang paling penting. Dengan kemajuan lebih lanjut, teknologi bisa berdampak besar pada pengobatan dan bidang lainnya.

"Ada kemungkinan bahwa pendekatan ini dapat digunakan untuk memecahkan kode informasi tentang kata-kata apa seseorang mendengar, bacaan, atau bahkan mungkin berpikir,"Kata Alexander Huth, penulis pertama studi tersebut. Salah satu penggunaan potensial akan menjadi decoder bahasa yang dapat memungkinkan orang dibungkam oleh penyakit motor neuron atau terkunci-in syndrome berbicara melalui komputer.

Untuk membuat atlas, para ilmuwan merekam aktivitas otak orang sementara mereka mendengarkan cerita yang dibacakan pada The Moth Radio Hour, sebuah acara radio AS. Mereka kemudian dicocokkan transkrip dari cerita dengan data aktivitas otak untuk menunjukkan bagaimana kelompok kata terkait dipicu respon saraf di 50,000 untuk 80,000 bintik seukuran kacang seluruh korteks serebral.

Huth digunakan cerita dari The Moth Radio Hour karena mereka pendek dan menarik. Semakin memikat cerita, semakin percaya diri para ilmuwan bisa bahwa orang-orang yang dipindai yang berfokus pada kata-kata dan tidak hanyut. Tujuh orang mendengarkan dua jam cerita masing-masing. Per orang, sebesar mendengar sekitar 25,000 kata-kata- dan lebih dari 3,000 kata yang berbeda – karena mereka berbaring di scanner.

atlas menunjukkan bagaimana kata-kata dan istilah terkait latihan daerah yang sama dari otak. Sebagai contoh, di sisi kiri otak, di atas telinga, adalah salah satu daerah kecil yang mewakili kata "korban". Daerah yang sama merespon "membunuh", "Dihukum", "Dibunuh" dan "mengaku". Di sisi kanan otak, dekat bagian atas kepala, adalah salah satu tempat otak diaktifkan oleh istilah keluarga: "istri", "Suami", "Anak-anak", "orangtua".

Setiap kata diwakili oleh lebih dari satu tempat, karena kata-kata cenderung memiliki beberapa arti. Salah satu bagian dari otak, sebagai contoh, andal merespon kata "atas", bersama dengan kata-kata lain yang menggambarkan pakaian. Tapi kata "atas" mengaktifkan banyak daerah lain. Salah satu dari mereka merespon angka dan pengukuran, lain untuk bangunan dan tempat-tempat. Para ilmuwan telah menciptakan website interaktif where the public can explore the brain atlas.

Strikingly, the brain atlases were similar for all the participants, suggesting that their brains organised the meanings of words in the same way. The scientists only scanned five men and two women, namun. All are native English speakers, and two are authors of the study published in Alam. It is highly possible that people from different backgrounds and cultures will have different semantic brain atlases.

Armed with the atlas, researchers can now piece together the brain networks that represent wildly different concepts, from numbers to murder and religion. “The idea of murder is represented a lot in the brain,” Gallant said.

Using the same haul of data, the group has begun work on new atlases that show how the brain holds information on other aspects of language, from phonemes to syntax. A brain atlas for narrative structure has so far proved elusive, namun. “Every time we come up with a set of narrative features, we get told they aren’t the right set of narrative features,” said Gallant.

Uri Hasson, a neuroscientist at Princeton University, praised the work. Unlike many studies that looked at brain activity when an isolated word or sentence was spoken, Gallant’s team had shed light on how the brain worked in a real-world scenario, dia mengatakan. The next step, dia mengatakan, was to create a more comprehensive and precise semantic brain atlas. Akhirnya, Hasson believes it will be possible to reconstruct the words a person is thinking from their brain activity. The ethical implications are enormous. One more benign use would see brain activity used to assess whether political messages have been effectively communicated to the public. “There are so many implications, and we are barely touching the surface,"Dia berkata.

Lorraine Tyler, a cognitive neuroscientist and head of the Centre for Speech, Language and the Brain at Cambridge University said the research was a “tour de force in its scope and methods”. But the brain atlas in its current form does not capture fine differences in word meanings. Take the word “table”. It can be a member of many different groups, says Tyler. “It can be something to eat off, things made of wood, things that are heavy, things having four legs, non-animate objects, dan sebagainya. This kind of detailed semantic information that enables words to be used flexibly is lost in the analysis,"Katanya. “While this research is path-breaking in its scope, there is still a lot to learn about how semantics is represented in the brain.”

guardian.co.uk © Wali Berita & Media Limited 2010

Artikel Terkait