科学家们创造了一个“大脑图谱”

Scientists Have Created an “Atlas of the Brain”

利用脑成像, 科学家建立了一个地图显示如何词及其含义整个大脑的不同区域的代表


技术Guardian.co.uk这篇文章题为 “神经科学家打造“图集”显示文字是如何在大脑组织” 是由伊恩 · 样本科学编辑写的, 对于theguardian.com周三4月27日 2016 17.00 世界标准时间

科学家们已经创建了一个揭示如何单词的含义夹着器官的不同区域的“大脑图谱”.

就像覆盖在皮质丰富多彩的被子, 地图集显示彩虹色调如何个别单词和它们所传达的概念可以在白色物质团块组合在一起.

“我们的目标是建立一个巨大的图集展示了如何语言的一个具体方面,在大脑中表示, 在这种情况下,语义, 词或含义,“杰克说:浩, 在加州大学的神经学家, 伯克利分校.

没有一个单一的大脑区域拥有一个词或概念. 一个单一的脑斑与一些相关的关联词. 而每一个字点亮了许多不同的大脑的斑点. 它们共同构成了代表每个我们用这个词的含义网络: 生命和爱; 死亡和税; 云, 佛罗里达州和胸罩. 全部点亮自己的网络.

科学家们已经创建了一个互动式地图显示哪些脑区回应听到不同的词.

可谓谁没有参与这项研究的“绝技”的一名研究人员, 阿特拉斯演示如何成像可现代化改造我们的了解大脑是如何执行它的一些最重要的任务. 随着进一步的发展, 该技术可能对医药等领域产生深远的影响.

“这是可能的,这种方法可以用来解码一个人是听力什么话信息, 读, 或者甚至思维,“亚历山大·胡特说:, 这项研究的第一作者. 一个潜在用途是语言的解码器,可以让人们通过运动神经元疾病沉默或闭锁综合征讲通过电脑.

要创建地图集, 科学家们记录人们的大脑活动,而他们听故事,读出上 飞蛾无线电小时, 美国广播节目. 然后,他们匹配与大脑活动数据故事的成绩单,显示相关的词组是如何引发的神经反应 50,000 到 80,000 豌豆大小的斑点遍布大脑皮层.

胡特使用来自蛾无线电小时的故事,因为他们是短期的和令人信服. 该更有力故事, 越自信的科学家可能是被扫描的人注重的话,而不是关闭漂流. 七人听了各2小时的故事. 每人, 即达约听力 25,000 单词- 和以上 3,000 不同的字 – 因为他们在躺在扫描仪.

该地图集显示词汇和相关术语如何锻炼大脑的相同区域. 例如, 对大脑的左手侧, 耳朵上面, 是代表单词“受害”的微小区域中的一个. 同一区域响应“封杀”, “定罪”, “谋杀”和“坦白”. 对大脑的右侧, 邻近头的顶, 是家庭条件激活的大脑景点之一: “妻子”, “丈夫”, “孩子”, “父母”.

每个字由一个以上的点,因为单词往往有好几个意思表示. 大脑中的一个部分, 例如, 可靠地响应于字“顶”, 随着描述服装换句话说. 但这个词“顶”激活许多其他地区. 其中一人响应数和测量, 另一对建筑和场所. 科学家们已经创建了一个 交互式网站 公众可以探索脑图谱.

引人注目的是, 大脑图谱是为所有的参与者相似, 这表明他们的大脑中相同的方式组织词语的含义. 科学家们只扫描五男两女, 然而. 所有以英语为母语, 和两个是发表在研究的作者 性质. 这极有可能是来自不同背景和文化的人会有不同的语义脑图谱.

阿特拉斯武装, 研究人员现在可以拼凑的大脑网络,代表完全不同的概念,, 从数字谋杀和宗教. “杀人的想法表示了很多的大脑,“浩说:.

使用相同的数据拖拉, 该集团已经开始新的地图集,显示大脑是如何持有语言等方面的信息化工作, 从音素语法. 叙事结构的脑图谱迄今已证明难以实现, 然而. “每次我们拿出了一套叙事特征, 我们得到告诉他们没有一套正确的叙事特征,“浩说:.

乌里哈森, 在普林斯顿大学的神经学家, 称赞工作. 不像许多研究,看大脑活动,当一个孤立的单词或句子讲了话, 浩的团队一直对大脑在真实的场景中是如何工作的揭示, 他说,. 下一步, 他说,, 是建立一个更全面,更准确的语义脑电地形图. 最终, 哈森认为,这将有可能重建一个人从他们的大脑思维活动的话. 道德影响是巨大的. 一个更加良性的使用会看到大脑的活动来评估是否政治信息已经被有效地传达给公众. “有这么多的意义, 而我们却几乎没有接触到表面,“他说,.

洛林·泰勒, 在语音的认知神经科学家和头部中心, 语言和剑桥大学脑说,研究是一个“在其范围和方法绝技”. 但是,在目前形式的脑图谱并不捕捉词义的细微差异,. 取词“桌子”. 它可以是许多不同的组的成员, 泰勒说. “它可以是吃的东西了, 用木头做的事, 事情是重, 有四条腿的东西, 无生命的物体, 等等. 这种详细语义信息,使字灵活使用在分析丢失,“她说. “虽然这项研究是开创性的在其范围内, 还有很多东西需要学习如何语义在大脑中表示。“

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