Новости искусства

Сeмь рeспoндeнтoв слушaли двуxчaсoвую рaдиoпeрeдaчу, в кoтoрoй были зaчитaны oтрывки из xудoжeствeнныx тeкстoв. Вмeстe с тeм, oни снимaли тoмoгрaммы вoзбуждeний в кoрe бoльшиx пoлушaрий мoзгa, рaздeлeнa нa нeбoльшиe ячeйки. В рeзультaтe были пoлучeны врeмeнныe рaзвeртки вoзбуждeний oтдeльнo для кaждoй из этиx клeтoк. Всe эти свeдeния, был пeрeрaбoтaн в рaмкax oгрoмнoгo стaтистичeскoгo aнaлизa, чтo позволило откартировать отображение значений слова в коре больших полушарий. Самое главное, что семантические группы (групп слов с аналогичными значениями) были равномерно представлены всем участникам эксперимента. Скорее всего, сама клеточная структура коры головного мозга определяется семантической структуре нейроландшафта.

В 2010 году была опубликована интересная статья ученых из университета Пенсильвании нейролингвистике (M. A. Just et al., 2010. Чтобы Neurosemantic Theory of Concrete Пространства Representation Based on the Underlying Мозга Codes). В ней излагались результаты томографического исследования головного мозга испытуемых, которые читали слова с чем различные или аналогичные значения. Авторам удалось доказать, что крупные семантические группы слов (например, слова, связанные с пищей, с действиями с предметами, в доме), имеют в мозгу вполне конкретные представления. Кроме того, было установлено, что определенные участки коры головного мозга отвечают за распознавание слов.

Семантические представления слов в мозге, согласно исследованию M. A. Just et al., 2010. Чтобы Neurosemantic Theory of Concrete Пространства Representation Based on the Underlying Мозга Codes

И вот, после шести лет, мы можем увидеть, как далеко продвинулись ученые, которые работают в этой области. В журнале Nature обнародованы результаты команды специалистов из университета Калифорнии в Беркли, которые смогли создать уже семантический атлас коры человеческого мозга. В нем размечено представительство, не четыре, а 12 семантических областей, в которые попадают 985 наиболее употребимых слов в английском языке, также как и все другие слова, связанные по смыслу.

Это основано на результатах, полученных в двух областях знаний. Во-первых, это векторные представления слов, которые вовсю эксплуатируется в различных поисковых системах интернета. Вектор представительство, чтобы сделать связи между словами, между ними общего, чтобы их найти в определенных текстов. Если они встречаются вместе часто, они были связаны по смыслу. Если редко, не связаны между собой. В этом случае, самый простой предположении основана целая сеть серьезных методов лингвистического анализа.

В данном случае, вектор представления потребовалось, чтобы распределить по семантическим всех областях 10 470 слов в художественных текстах, которые, в течение двух часов наблюдал субъекты. У испытуемых во время прослушивания снимали томограммы мозга. Полученные данные фМРТ послужили в качестве основы для поиска связей между восприятием конкретных слов и активации нейронов. И здесь вступает в силу второе условие — способность анализировать и сравнивать огромные объемы информации по данным фМРТ. В данном случае, необходимо было сравнить активность нейронов в дополнительных фМРТ части мозга, — так называемые вокселах размер 2,24 х 2,24×4 мм — со звуком слов.

Итак, у исследователей были тексты, где каждое слово был определен, конкретной семантической области, и там были двухчасовые сканирования фМРТ для каждого воксела, связанные с звук слов. Представьте теперь, с каким объемом информации, который полностью справились ученые.

Семантические поля в мозг одного из участников эксперимента. Представлены левого и правого полушарий снаружи (верхняя строка) и в помещении (внижнем ряду). Соответствие цветового кодирования вокселей и семантических категорий показано на графике справа, на большие слова указывает на сами категории, и мелкие, слова на заднем фоне — это то, что они слышали субъекты. Сведения о распределении слов по категориям см. материалы к статье. Рисунок обсуждали статью в Nature

Выражая различные цвета-семантической области слов, ученые разметили те же цвета, мозга, который, в наибольшем числе случаев ответ на произнесение соответствующих слов. Таким образом, было доказано, семантическая карта головного мозга. Как оказалось, каждый из семерых испытуемых конкретной семантической области мозга были относительно стабильными: для каждой семантической группы слов определяется свой участок мозга (см. видео). Точнее, конечно, не для голосования, а также голосования, так как каждый семантической области соответствует набор участков мозга в правом и левом полушариях.

Медиации расположение двенадцати областях семантических в коре мозга, для семи субъектов по данным фМРТ. Рисунок обсуждали статью в Nature

Существование такого устойчивого семантического нейроландшафта означает, по мнению авторов работы, то, что в себе врожденной клеточной архитектуры коры создает предпосылки жесткие, чтобы стать нейросемантической структуры. Естественно, все предметы были продуктом западной американский социолингвистического общества, поэтому чрезвычайно важно и интересно исследовать семантические устройство от людей, воспитанных в другой среде.

Ясно, что создал атлас семантических представлений — это только первый «крем», что ученые из Беркли был удален из массива данных. Но может быть как поиск этих данных корреляции с фонетическими и синтаксическими сигналы, грамматические конструкции и так далее Остается позавидовать с ученым, который придет на это место работы. Тем более, что методики работы с ними уже все протестированы и оптимизированы.

Источники:

1) Alexander G. Huth, Венди A. de Heer, Томас L. Griffiths, Фредерик Е. Theunissen, Jack L. Gallant. Естественно, речь reveals the semantic maps that tile human cerebral cortex // Природа. 2016. DOI: 10.1038/nature17637.

2) Видеорезюме обсуждали в статье.

3) Марсель Адам Just, Владимир Леонидович Cherkassky, Sandesh Aryal, Том. М. Митчелл. Чтобы Neurosemantic Theory of Concrete Пространства Representation Based on the Underlying Мозга Codes // PLOS ONE. Published: January 13, 2010.

Елена Наймарк