Gli scienziati hanno creato un "Atlante del cervello"

Scientists Have Created an “Atlas of the Brain”

Utilizzando brain imaging, gli scienziati hanno costruito una mappa che visualizza come le parole e il loro significato sono rappresentati nelle diverse regioni del cervello


Realizzato da Guardian.co.ukQuesto articolo intitolato “I neuroscienziati creano 'atlante' che mostra come le parole sono organizzati nel cervello” è stato scritto da Ian Sample editor di Science, per theguardian.com il Mercoledì 27 aprile 2016 17.00 UTC (tempo coordinato universale

Gli scienziati hanno creato un "atlante del cervello", che rivela come i significati delle parole sono disposte nelle diverse regioni dell'organo.

Come una coperta colorata di cui sopra la corteccia, i display atlante in tonalità dell'arcobaleno come singole parole ei concetti che veicolano possono essere raggruppati in gruppi di materia bianca.

"Il nostro obiettivo era quello di costruire un atlante gigante che mostra come un aspetto specifico della lingua è rappresentata nel cervello, in questo caso la semantica, o il significato delle parole,"Ha dichiarato Jack Gallant, un neuroscienziato presso la University of California, Berkeley.

Nessuna singola regione del cervello possiede una parola o concetto. Un singolo spot cervello è associato a un numero di parole correlate. E ogni parola si illumina molti punti del cervello differenti. Insieme essi costituiscono reti che rappresentano il significato di ogni parola che usiamo: vita e di amore; morte e le tasse; nuvole, Florida e reggiseno. Tutta la luce le proprie reti.

Gli scienziati hanno creato una mappa che mostra interattiva quali aree del cervello rispondono a sentire parole diverse.

Descritto come un "tour de force" di un ricercatore che non è stato coinvolto nello studio, l'atlante dimostra come l'imaging moderna in grado di trasformare la nostra conoscenza di come il cervello esegue alcuni dei suoi compiti più importanti. Con ulteriori progressi, la tecnologia potrebbe avere un profondo impatto sulla medicina e altri campi.

"E 'possibile che questo approccio potrebbe essere utilizzato per decodificare le informazioni su ciò che le parole di una persona sta ascoltando, lettura, o forse anche pensando,"Ha detto Alexander Huth, il primo autore dello studio. Un uso potenziale sarebbe un decoder linguaggio che potrebbe consentire a persone messe a tacere da sclerosi laterale amiotrofica o sindrome Locked-in per parlare attraverso un computer.

Per creare l'atlante, gli scienziati hanno registrato l'attività cerebrale delle persone mentre ascoltavano le storie lette su La falena Radio Hour, un programma radiofonico degli Stati Uniti. Hanno poi abbinati i trascrizioni delle storie con i dati di attività cerebrale per mostrare come i gruppi di parole correlate innescato risposte neurali a 50,000 a 80,000 macchie pisello tutta la corteccia cerebrale.

Huth utilizzato storie da The Moth Radio Hour, perché sono brevi e convincenti. Il più avvincente delle storie, più sicuri gli scienziati hanno potuto essere che le persone che vengono scansionati sono stati concentrati sulle parole e non alla deriva al largo. Sette persone hanno ascoltato due ore di storie ciascuno. A testa, che ammontano a circa l'udito 25,000 Parole- e più di 3,000 parole diverse – mentre giacevano nello scanner.

L'atlante mostra come parole e termini correlati esercitano le stesse regioni del cervello. Per esempio, sul lato sinistro del cervello, sopra l'orecchio, è una delle piccole regioni che rappresenta la parola "vittima". La stessa regione risponde a "ucciso", "condannato", "Assassinato" e "confessato". Sul lato destro del cervello, vicino alla parte superiore della testa, è uno dei punti del cervello attivate da termini di famiglia: "moglie", "marito", "bambini", "genitori".

Ogni parola è rappresentato da più di un punto perché le parole tendono ad avere diversi significati. Una parte del cervello, per esempio, risponde in modo affidabile alla parola "top", insieme ad altre parole che descrivono abbigliamento. Ma la parola "top" attiva in molte altre regioni. Uno di loro risponde ai numeri e misurazioni, un altro per edifici e luoghi. Gli scienziati hanno creato un sito web interattivo dove il pubblico può esplorare l'atlante del cervello.

sorprendentemente, atlanti cerebrali erano simili per tutti i partecipanti, suggerendo che i loro cervelli organizzati i significati delle parole nello stesso modo. Gli scienziati hanno sottoposti a scansione solo cinque uomini e due donne, tuttavia. Tutti sono madrelingua inglese, e due sono autori dello studio pubblicato su Natura. E 'altamente possibile che persone di diversa provenienza e culture avranno diversi atlanti cerebrali semantici.

Armato con l'atlante, i ricercatori possono ora mettere insieme le reti del cervello che rappresentano concetti molto diversi, da numeri per omicidio e religione. "L'idea di omicidio è rappresentato molto nel cervello,"Ha detto Gallant.

Utilizzando lo stesso raggio dei dati, il gruppo ha iniziato a lavorare su nuovi atlanti che mostrano come il cervello contiene informazioni su altri aspetti del linguaggio, da fonemi alla sintassi. Un atlante del cervello per la struttura narrativa si è finora dimostrato sfuggente, tuttavia. "Ogni volta che venire con una serie di caratteristiche narrative, ci viene detto che non sono il giusto insieme di caratteristiche narrative,"Ha detto Gallant.

Uri Hasson, un neuroscienziato all'Università di Princeton, elogiato il lavoro. A differenza di molti studi che hanno consultato la pagina attività cerebrale quando una parola o una frase isolata è stata parlate, Il team di Gallant era far luce su come il cervello lavora in uno scenario del mondo reale, ha detto. Il prossimo passo, ha detto, era quello di creare una più completa e precisa atlante del cervello semantiche. In definitiva, Hasson ritiene che sarà possibile ricostruire le parole di una persona sta pensando dalla loro attività cerebrale. Le implicazioni etiche sono enormi. Un altro uso benigna vedrebbe l'attività del cervello usata per valutare se i messaggi politici sono stati effettivamente comunicati al pubblico. "Ci sono così tante implicazioni, e stiamo toccando appena la superficie,", Ha detto.

Lorraine Tyler, un neuroscienziato cognitivo e direttore del Centro per Speech, Linguaggio e cervello all'Università di Cambridge ha detto che la ricerca è stato un "tour de force nella sua finalità e le modalità". Ma l'atlante del cervello nella sua forma attuale non cattura le sottili differenze di significati delle parole. Prendiamo la parola "tavolo". Può essere un membro di molti gruppi diversi, dice Tyler. "Può essere qualcosa da mangiare fuori, cose fatte di legno, cose che sono pesanti, Le cose che ha quattro gambe, oggetti non animati, E così via. Questo tipo di informazioni semantiche dettagliato che consente di parole per essere utilizzato in modo flessibile si perde nell'analisi,", Ha detto. "Anche se questa ricerca è percorso innovativo nella sua portata, c'è ancora molto da imparare su come la semantica è rappresentato nel cervello ".

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