Naukowcy stworzyli "Atlas of the Brain"

Scientists Have Created an “Atlas of the Brain”

Korzystanie obrazowania mózgu, Naukowcy zbudowali mapy Wyświetlenie jak słowa i ich znaczenie są przedstawione w różnych regionach mózgu


Powered by guardian.co.ukTen artykuł zatytułowany “Neurolodzy stworzyć 'atlas' pokazujący, jak słowa są zorganizowane w mózgu” został napisany przez Ian próbki Science Edytor, dla theguardian.com w środę 27 kwietnia 2016 17.00 UTC

Naukowcy stworzyli "Atlas mózgu", który ujawnia, w jaki sposób znaczenia słów są rozmieszczone w różnych regionach narządu.

Jak barwną kołdrą przewidzianą na korze, wyświetlacze atlas w barwach tęczy, jak poszczególne słowa i pojęcia są nośnikami mogą być grupowane w kępy istocie białej.

"Naszym celem było stworzenie gigantycznego atlas, który pokazuje, jak jeden konkretny aspekt języka jest reprezentowany w mózgu, w tym przypadku semantyki, lub znaczenie słów,"Powiedział Jack Gallant, neurolog z University of California, Berkeley.

Żaden pojedynczy obszar mózgu posiada jedno słowo lub pojęcie. Pojedyncza plamka mózgu wiąże się z szeregu powiązanych słowy. I każdy jedno słowo zapala się wiele różnych miejsc w mózgu. Razem tworzą one sieci reprezentujące znaczenia każdego słowa używamy: Życie i miłość; Śmierć i podatki; chmury, Floryda i biustonosz. Wszystko zapalić własnych sieci.

Naukowcy stworzyli interaktywną mapę pokazującą, które obszary mózgu reagowania na wysłuchaniu różnych słów.

Opisywany jako "tour de force" przez jednego badacza, który nie brał udziału w badaniu, Atlas pokazuje, jak nowoczesne obrazowanie może przekształcić naszą wiedzę o tym, jak mózg wykonuje niektóre z jego najważniejszych zadań. Z dalszych postępów, technologia może mieć głęboki wpływ na medycynie i innych dziedzinach.

"Możliwe jest, że to podejście może być stosowane w celu dekodowania informacji o tym, co słowa osoba słuchu, czytanie, lub nawet myśleć,"Powiedział Alexander Huth, pierwszy autor w badaniu. Jednym z możliwych zastosowań byłoby dekoder język, który mógłby pozwolić ludziom wyciszony przez chorobę neuronu silnikowy lub zespół zamknięcia rozmawiać przez komputer.

Aby utworzyć atlas, naukowcy rejestrowane aktywność mózgu ludzi a oni słuchali opowieści przeczytać na Ćma Radio Hour, USA audycja radiowa. Następnie dopasowane transkrypcje historie z danymi aktywność mózgu, aby pokazać jak grupy powiązanych słów wywołał reakcje neuronowych 50,000 do 80,000 grochu wielkości plamki całej kory mózgowej.

Huth wykorzystywane historie z ćmy Radio Hour, ponieważ są one krótkie i przekonujące. Im bardziej fascynujące historie, bardziej pewni naukowcy może być tak, że ludzie są skanowane były koncentrując się na słowach i nie odpływam. Siedem osób słuchałem dwóch godzinach historie każdego. Na osobę, które wyniosły na kontakt z grubsza 25,000 Słowa- i ponad 3,000 różne słowa – gdy leżeli w skanerze.

Atlas pokazuje, jak słowa i wyrażenia związane z nimi wykonywać te same rejony mózgu. Przykładowo, z lewej strony mózgu, nad uchem, is one of the tiny regions that represents the word “victim”. The same region responds to “killed”, “convicted”, “murdered” and “confessed”. On the brain’s right-hand side, near the top of the head, is one of the brain spots activated by family terms: “wife”, “husband”, “children”, “parents”.

Each word is represented by more than one spot because words tend to have several meanings. One part of the brain, Przykładowo, reliably responds to the word “top”, along with other words that describe clothing. But the word “top” activates many other regions. One of them responds to numbers and measurements, another to buildings and places. The scientists have created an interactive website 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, jednak. All are native English speakers, and two are authors of the study published in Natura. 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, jednak. “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, powiedział. The next step, powiedział, was to create a more comprehensive and precise semantic brain atlas. Ostatecznie, 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,"Powiedział.

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, i tak dalej. This kind of detailed semantic information that enables words to be used flexibly is lost in the analysis,"Powiedziała. “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 © Strażnik Aktualności & Media Limited 2010