
在仅600毫秒的时间内,人脑就可以想到一个单词,将语法规则应用于它,然后将其发送到口腔中。研究人员首次将这种闪电序列的序列追踪,并将其分为不同的步骤。
研究人员从植入癫痫发作的大脑中发送的电极发出的信号使这种罕见的瞥见对大脑的微调起作用。电极帮助外科医生找到引起癫痫发作的大脑部分,以便将其去除,还可以帮助外科医生去除大脑的关键部位
哈佛大学的内德·萨恩(Ned Harvard University)说:“如果您向右或向左进行几毫米,您可能会删除他们的钢琴课或语言能力,这将非常怀念。”
由于电极已经在监视这些患者的语言能力,因此萨恩和他的同事可以与愿意的参与者进行简单的语言实验,并实时查看语言处理;从本质上讲,与其他传统的脑监测技术(例如MRI)相比,电极对神经过程更细粒度。
语言中心
萨恩(Sahin)和他的同事所看的主要大脑区域称为Broca的区域,位于大脑皮层中。 1865年,法国医师皮埃尔·保罗·布罗卡(Pierre Paul Broca)发现该地区参与了语言处理。
但是,除了知道该地区对语言生产很重要之外,“我们仍然无法将其固定下来,”萨恩说。语言生产过程的步骤是否并行或顺序进行,这特别令人困惑关于大脑的问题。
在10月16日发行的《科学》杂志上详细介绍的新电极研究使科学家们更近一步,了解大脑中语言生产的步骤,特别是单词回忆,语法的应用(更改时态或数字),实际上说单词。
通过监视三名患者执行简单的语言任务的大脑(看一个单词,然后在句子中使用它,要么按原样或更改其时态或数字,最后默默地表达出来),Sahin和他的同事发现了Broca's Encipt of Broca's of Broca's Area的三个不同的活动时期,在200毫秒之后(在Words中首次呈现),320 Millisececonds和450毫米。
这三个尖峰对应于语言的三个基本组成部分:单词,语法和语音学(声音的组织)。这三个也适合演讲发作所需的大约600毫秒。
不同的步骤
Sahin说,这一发现表明,Broca的地区参与了所有这三个语言生产步骤,并表明它们发生在不同的时间点,而不是一次并行。
尽管研究回答了有关大脑如何产生语言的一些问题,但“这只是难题中的一部分,” Sahin告诉LiveScience。这将需要更多的研究来进一步详细介绍大脑中所有语言点:何时发生以及它们发生的大脑部分。
但是,该发现“可能是棺材中的钉子”,这是一个持久的,尽管长期以来的理论是布罗卡的区域处理语言的一部分,而大脑的另一个区域则称为韦尔纳(Werneke)的区域,处理了阅读和学习单词。
萨恩说:“这并不像布罗卡(Broca)的讲话和沃尔尼克(Werneke)的聆听那样简单。”
该研究的资金来自美国国立卫生研究院,哈佛大学的精神疾病和神经科学发现研究所,康奈尔大学威尔医学院和哈佛大学的思维/大脑/行为倡议。