Вчені створили «Атлас головного мозку"

Scientists Have Created an “Atlas of the Brain”

Використовуючи сканування мозку, Вчені створили карту, яка показує, як слова і їх значення представлені в різних областях головного мозку


Працює на Guardian.co.ukЦя стаття під назвою “Нейробіологи створити "атлас", що показує, як слова організовані в головному мозку” була написана Ian Sample редактором Science, для theguardian.com в середу 27-го квітня 2016 17.00 УНІВЕРСАЛЬНЕ ГЛОБАЛЬНЕ ЧАС

Вчені створили «Атлас мозку», який показує, як значення слів розташовані в різних регіонах органу.

Як і барвисті ковдри укладають поверх кори, Атлаських відображається в райдужних тонах, як окремі слова і поняття, які вони передають можуть бути згруповані разом в згустки білої речовини.

"Наша мета полягала в тому, щоб побудувати гігантський атлас, який показує, як один конкретний аспект мови представлена ​​в головному мозку, в даному випадку семантика, або значення слів,"Сказав Джек Галлант, нейробіолог з Каліфорнійського університету, Берклі.

Жодна область мозку не тримає одне слово або поняття. Одне пляма мозок пов'язаний з цілою низкою споріднених слів. І кожне окреме слово запалюється безліч різних точок мозку. Разом вони складають мережі, які представляють значення кожного слова ми використовуємо: життя і любов; смерть і податки; хмари, Флорида і бюстгальтер. Все висвітлити свої власні мережі.

Вчені створили інтерактивну карту, що показують, які області мозку реагувати почути різні слова.

Описаний як "Тур де сили" з боку одного дослідника, який не брав участі в дослідженні, атлас демонструє, як сучасні зображення можуть трансформувати наші знання про те, як мозок виконує деякі зі своїх найбільш важливих завдань. З подальшим прогресом, технологія може надати глибоке вплив на медицину та інших областях.

"Можливо, що цей підхід може бути використаний для декодування інформації про те, що слова людина чує, читання, або, можливо, навіть не думаючи,"Сказав Олександр Хут, перший автор дослідження. Одним з можливих використання було б мова декодер, який може дозволити людям придушуються хвороби рухових нейронів або заблоковані при синдромі говорити через комп'ютер.

Щоб створити атлас, Вчені записали активність мозку людей в той час як вони слухали розповіді зачитаний Радіо Час Моль, радіо-шоу в США. Потім вони відповідали розшифровку історій з даними про діяльність мозку, щоб показати, як групи пов'язаних слів викликало нейронні реакції в 50,000 для 80,000 горошину плями по всій корі головного мозку.

Хут використовували історії з молі Radio Hour, тому що вони короткі і переконливими. Чим більше захоплюючої історії, тим більше впевнений, що вчені могли б, що люди, які скануються були зосереджені на словах і не дрейфуючих. Семеро людей слухав два години історій кожен. На людину, що склало приблизно слуху 25,000 слова- і більше 3,000 різні слова – так як вони лежали в сканері.

Атлас показує, як слова і пов'язані з ними терміни здійснювати ті ж ділянки мозку. Наприклад, на лівій стороні мозку, над вухом, є одним з крихітних областей, які представляє слово "жертва". Те ж область відповідає на "убитий", "Засуджених", "Убитий" і "зізнався". На правій стороні мозку, у верхній частині голови, є одним з місць мозку, які активуються сімейних термінів: "Дружина", "Чоловік", "Діти", "Батьки".

Кожне слово представлено більш ніж на одному місці, тому що слова, як правило, мають кілька значень. Одна частина мозку, наприклад, надійно реагує на слово "зверху", поряд з іншими словами, які описують одяг. Але слово "зверху" активує багато інших регіонів. Один з них реагує на чисел і вимірювань, інше будівель і місць. вчені створена інтерактивний веб-сайт 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, проте. All are native English speakers, and two are authors of the study published in Природа. 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, проте. “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, він сказав,. The next step, він сказав,, was to create a more comprehensive and precise semantic brain atlas. в кінцевому рахунку, 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,"Сказав він.

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, і так далі. This kind of detailed semantic information that enables words to be used flexibly is lost in the analysis,"Сказала вона. “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 © Guardian News & Media Limited 2010

Статті по темі