2009年5月12日,星期二

结核病采访马特·戴维斯(Matt Davis)和加雷斯·加斯凯尔(Gareth Gaskell):新颖口语的学习和巩固

会说话的大脑的新功能:结核病采访!这是关于Matt Davis和Gareth Gaskell最近在JoCN上发表的论文的一些内容...

格雷格·希科克(Talking Brains):告诉我您最近在JoCN发表的论文。这个项目是如何产生的?

马特·戴维斯(MRC-CBU,剑桥):基本上,我们将两件事放在一起’自Gareth共同指导我的博士以来,d曾分别从事研究工作。我真的很喜欢Gareth所做的一些单词学习行为研究(例如Gaskell& Dumay, 2003).

加雷斯 Gaskell(约克大学):我对Eleni Orfanidou和William Marslen-Wilson(Orfanidou,Marslen-Wilson&戴维斯(Davis),2006年。想法是将这两个项目结合起来。

马特:事后看来,它们像拼图一样拼在一起。功能磁共振成像研究显示,在功能磁共振成像对熟悉的口语单词和新颖的伪单词的反应方面存在明显差异,而这些差异并未’随着重复启动而改变。

加雷斯:我与Nicolas Dumay进行的行为研究表明,尽管您可以很快地学习一个虚构的单词(例如cathedruke),但是这些新单词却不能’在最初学习之后的一段时间内,应与现有的类似单词(例如大教堂)争夺识别。



马特:对我来说,睡眠研究(杜迈&Gaskell,2007年)才是真正令人jaw目结舌的结果。结果是,在上午8点学习新单词的人(上午小组)没有’直到第二天早上8点才显示竞争效果。但是,在晚上8点(PM小组)学习新单词的人会在12小时后参加词汇竞赛。

加雷斯:它’睡眠会有所作为。新学单词唐’在您出现之前,其行为与现有单词相同’我有机会睡在他们身上。

马特:这反过来解释了为什么我们的重复启动研究没有’t显示伪词变成真实词– subjects didn’不要在扫描仪中入睡。

加雷斯:至少不是故意的…!

格雷格:那么您在本研究中做了什么?

马特:因为我们不能’不能在晚上8点扫描人们,而在晚上8点再次扫描,我们不得不连续几天教人们两个不同的单词集。参与者在第1天学习了一组新单词,在第2天学习了另一组单词,并在第二天训练后对这两套单词和一组未经训练的单词进行了测试。这样,我们可以在单个测试会话中评估有无夜间整合的培训效果。

加雷斯:我们’d之前没有使用此设计做过任何行为实验,但Anna Maria Di Betta证明它运作良好,并产生了与’d见过。这是JoCN论文中的实验1。在第2天学习并测试的项目没有词法竞争,但是前一天学习的项目有竞争效果。



马特:Mark Macdonald和我在fMRI研究中使用了相同的设计(实验2)。为了确保我们可以分离出训练和词汇性的效果,我们与假单词同时教给人们真实的单词。然后在研究的第二天,我们使用功能磁共振成像来研究单词/假单词差异如何由于训练和整夜合并而改变。

加雷斯::除此之外,其他所有内容都与行为研究非常相似。我们保留了一些行为研究中相同的训练任务(音素监控)和测试任务(暂停检测),并将这些与fMRI工作中与事件相关的快速稀疏成像设计相结合。

格雷格:那么fMRI数据是怎么出来的?

马特:我们 were a bit confused 在 first. I’d与假单词相比,期望对真实单词的响应有所增加,但这并不重要。我觉得’s because we didn’不会给参与者伪字的任何含义,并且由于我们在扫描仪中使用的暂停检测任务强调了语音处理。

加雷斯:但是,我们确实看到了很多激活反向对比度的功能。

马特:那’s right –颞上回对假词的反应比对实词的反应大。对于刚进入扫描仪之前经过培训的物品,该响应保持不变。在某种程度上,这类似于Orfanidou的结果– you can’短期培训后,将伪单词变成真实单词。

加雷斯:但是,就像在行为研究中一样,训练加上通宵整合使伪单词的响应更像真实单词。在STG中,对于已学习和合并的项目,伪字响应明显较小。通过整合交互作用的新颖性在其他响应伪词的领域(例如中央前回,SMA和右小脑)中更为重要。



格雷格:因此,您需要通宵合并以学习一个新单词吗?好像错了–人们可以更快地学习新单词。

马特: 我完全同意–人们可以快速学习新单词。但似乎皮质可以’跟人一样快地学习。在我们的fMRI实验中,’仅在得知您在皮质中看到伪单词响应发生变化的第二天。

另一方面,我们看到了许多有关颞中叶快速学习的证据。我们的研究有三项结果表明,海马参与了新颖口语的初始学习:(1)它对扫描时真正新颖的未经训练的物品的反应更大;(2)当未经训练的物品时,它会迅速适应重复进行,(3)这两种作用的强度与单个参与者学习新单词的程度相关。

加雷斯:结合其他结果(例如Breitenstein等,2005),我们建议’学习新单词的两个系统。

海马学习很快,但没有’t表示新单词的方式与现有熟悉单词的方式相同。大脑皮层的学习速度较慢,并使用通宵合并来确保新单词和现有单词可以存储在一组分布式表示中。



格雷格:两种互补的学习系统,一种是快速的,一种是缓慢的。

马特:完全正确! Jay McClelland,Bruce McNaughton和Randy O的想法也一样’Reilly提出了记忆的神经网络模型(McClelland,McNaughton& O’Reilly,1995年)。为了确保大脑皮层能够学习新单词而又不会忘记旧单词,您必须在训练期间插入新旧项目。我们认为大脑是通过首先在海马中存储新词,然后在一夜之间在人们睡眠时将知识转移到重叠的皮质表示中来实现这一目标的。词法竞赛是皮质表示法重叠的标志之一,这解释了为什么学习后需要睡觉才能表现出词法竞赛(Dumay)& Gaskell, 2007).

加雷斯:我们’目前正在修订总结此内容的评论文件“补充学习系统帐户”单词学习。在本文中,我们试图准确地解释人们可以做什么和可以做什么’不能很快了解新的口语单词。

马特:我们’最后一点可能会被击落。我们做出非常有力的预测,即只要没有针对特定任务的重复启动,训练就不会使皮质对伪词的响应类似于对真实词的响应。在我们的实验中,我们表明,只有在一整夜的整合之后,伪单词响应才在STG这样的区域中降低,从而显示出未经训练的伪单词的响应升高。我们没有’t显示了对真实单词的反应更多的区域的反向模式,但是我们’d预测同一件事–改变这些反应需要学习和整夜整合。

格雷格:听起来像那里’证明您错了很多机会。也许《会说话的大脑》的读者已经知道一些反证。

加雷斯:我们’期待听到它!

参考文献:

Breitenstein,C.,Jansen,A.,Deppe,M.,Foerster,A.F.,Sommer,J.,Wolbers,T.等。 (2005)。海马的活动使优秀者和贫穷学习者区别于一种新颖的词典。神经影像,25,958–968.

新罕布什尔州的杜美&Gaskell,M.G。(2007)。与睡眠相关的口头语言思维变化。心理科学,18,35–39.

加斯科尔(M.G.)&Dumay,N。(2003)。词汇竞争和新单词的获得。认知89、105–132.

McClelland,J. L.,McNaughton,B.L.,& O’Reilly R. C.(1995)。为什么海马和新皮层中存在互补的学习系统:从学习和记忆的连接主义模型的成功与失败中得出的见解。心理评论,102,419–457.

E.Orfanidou,W.D。Marslen-Wilson,&Davis,M.H.(2006年)。神经反应抑制可预测口语单词和伪单词的重复启动。认知神经科学杂志,18,1237–1252.

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