Nature Communications: Две разных области мозга помогают понять, что мы читаем

Две различные области мозга имеют решающее значение для интеграции семантической информации при чтении, что может пролить свет на причины трудностей с семантикой у людей с афазией, говорится в новом исследовании, проведенном специалистами UTHealth Houston.

Результаты исследования, проведенного под руководством первого автора Эллиота Мерфи (Elliot Murphy), доктора философии, постдокторского научного сотрудника отделения нейрохирургии имени Вивиан Л. Смит при Медицинской школе Макговерна в UTHealth Houston, и старшего автора Нитина Тандона (Nitin Tandon), доктора медицины, профессора и временного председателя отделения в Медицинской школе, опубликованы сегодня в журнале Nature Communications.

Язык в значительной степени зависит от интеграции словарного запаса из нескольких слов для получения семантических понятий, включая ссылки на события и объекты, а также утверждения об истинности. Однако то, как люди интегрируют семантическую информацию при чтении, остается неясным.

Как правило, мы берем кусочки из разных слов и выводим отдельное значение. Например, одним из определений в нашем исследовании было «круглый красный фрукт» — слово „яблоко“ в этом предложении не встречается, но мы хотели узнать, как пациенты делают такой вывод, — говорит Мерфи.

Мы смогли выявить динамику того, как человеческий мозг интегрирует семантическую информацию, и какие области включаются в работу на разных этапах.

Чтобы выяснить это, исследователи изучили внутричерепные записи 58 пациентов с эпилепсией, которые читали написанные определения слов, относящихся или не относящихся к общему объекту, а также фразы, которые были либо связными ( «человек в цирке, который заставляет вас смеяться»), либо несвязными („место, где океаны делают покупки“). Предложения предъявлялись на экране по одному слову, и исследователи сосредоточили свой анализ на временном интервале, когда предъявлялось последнее слово в предложении.

В целом было обнаружено, что различные области языковой сети проявляют чувствительность к смыслу в небольшом окне быстро каскадирующей активности. В частности, они обнаружили существование дополнительных корковых мозаик для семантической интеграции в двух областях: задней височной коре и нижней лобной коре. Задняя височная кора активизируется на ранних этапах процесса семантической интеграции, в то время как нижняя лобная кора особенно чувствительна ко всем аспектам смысла, особенно в глубоких сулькальных участках, или бороздах в складках мозга.

По словам Мерфи, эти результаты могут помочь прояснить внутреннюю динамику афазии — расстройства, которое влияет на способность человека выражать и понимать письменную и устную речь. Это расстройство может возникнуть внезапно после инсульта или черепно-мозговой травмы, а также медленно развиваться в результате растущей опухоли или заболевания мозга.

Люди с афазией часто испытывают трудности с семантической интеграцией, то есть, хотя они могут понимать отдельные слова, они не могут делать дополнительные семантические выводы.

Как в лобной, так и в задней височной коре нарушается семантическая интеграция, что мы и наблюдаем у людей с различными афазиями, — заключает Мерфи.

Мы предполагаем, что эта замысловатая мозаичная структура придает определенный смысл различным семантическим нарушениям, возникающим у людей после лобных инсультов.

24.10.2023