2008年12月8日,星期一

可理解语音的皮质动力学

这是Alexander Leff和他的公司(Jennifer Crinion,Karl Friston和Cathy Price等人)在伦敦大学学院惠康信托中心发表的J. Neuroscience上的一篇新论文的标题。该报告非常简洁明了,填补了我们对支持有意义的语音处理途径的理解的重要空白。

他们着手测试关于可理解语音处理过程中颞叶和额叶信息流动的两个相互竞争的假设。索菲·斯科特(Sophie Scott)和理查德·怀斯(Richard Wise)提出的一种假设表明,可理解语音的路径从初级听觉皮层向前投射到颞叶。我们最近提出的另一种假设(Hickok&Poeppel,2000,2004,2007),但绝不是我们独有的(这是一个相当传统的观点),它认为后STS是声学语音信息的重要投影目标。正在被理解。

莱夫等。运用fMRI来识别可理解语音的感知过程中活跃的大脑区域网络,该区域被定义为对单词对的响应比对时间反转的单词对的响应更多。这是此对比激活的区域的摘要图:


他们没有看到太多的双边激活(一定是在伦敦水中,因为我们刚刚完成了类似的实验,并且看到双方都有大量的激活-将来会更多),但这不是本文的重点。 。请注意,在后部和前部STS中都有激活的焦点,并且在Broca区域之外,位于BA47内的额下区域也是如此。

然后,他们使用动态因果模型和贝叶斯参数估计来确定最适合其数据的这三个节点之间的信息流模型。在测试的216个模型中-输入的所有可能组合(带有箭头的正方形)和ROI之间的交互作用(虚线),左图-获胜模型(右图)仅通过pSTS进入网络并单独投射投影的感觉输入一方面是通往aSTS的途径,另一方面是IFG。


换句话说,信息流不仅位于主听皮层之前,也不是从A1并行流向aSTS和pSTS,而是先在颞叶内向后投射,然后向前投射。即,腹侧流通过pSTS。

在提出从原发性听觉皮层开始的仅向前行进的途径时,Scott和Wise被三个观察结果特别地说服了。 (i)猴子数据提示听觉核心的前向投影;(ii)他们自己的影像数据提示可理解与难以理解的语音的活动的前向焦点;(iii)语义痴呆症涉及单词级别的语义缺陷,并具有前颞变性。标志功能。鉴于这些事实,他们的建议是相当合理的,但似乎并没有提出:(i)猴子数据可作为指导,但可能不适用于人类,尤其是涉及语言系统时;(ii)观察可理解语音的实验(例如本实验)清楚地确定了后激活灶,并且(iii)语义性痴呆的缺陷在某种程度上似乎是超模态的,即可能远远超出了似乎支持的语言计算通过pSTS,以及 病变(中风)证据在单词级语义缺陷中牵涉后颞区.

公平地说,我们并未完全预测莱夫等人的发现。学习之一。具体来说,我们没有假设从pSTS到aSTS的直接投影,并且仅在语法类型过程的背景下讨论了前颞区的功能。我们也没有讨论pSTS对腹腔内IFG(BA47)的直接影响。 (请注意,此链接确实 ,大概反映了背流,背流涉及IFG的更多后部,并且不应成为支持语言理解的网络中的主导节点。)

知道我们对这个网络中信息流的性质了解的更多了,该是时候尝试弄清楚这些不同区域可能正在做什么的时候了。我们对后部STS的建议是它支持某种语音处理。我认为这还是有道理的。但是前路STS在做什么?

参考文献

A.P.Leff,T.M.Schofield,K.E.Stephan,J.T.Crinion,K.J.Friston,C.J.Price(2008年)。可理解语音的皮质动力学 神经科学杂志,第28期 (49),13209-13215 DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.2903-08.2008

Sophie K. Scott,C。Catrin Blank,Stuart Rosen和Richard J. S. Wise(2000)识别左颞叶可理解语音的路径。脑,卷。 123,第12号,2400-2406

2条评论:

匿名 said...

嗨,格雷格,

我很高兴您喜欢这篇论文(我是作者)。我和亚历克斯·莱夫(Alex Leff)和我一直在使用相同的范例和分析技术,对数量众多,语言理解能力有所不同的失语症患者使用这种方法。我们希望这将有助于我们确定网络不同部分的功能。

格雷格希科克说过...

听起来很完美。请及时通知我们!
-G