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我们的大脑如何理解语言

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科学家通过研究个体神经元,发现了我们的大脑是如何理解词语意义的。他们在参与者听各种句子和故事时,记录了左前额叶皮层中神经元的活动。他们发现某些神经元对特定的词义做出反应,并能够区分词语与非词语。

这些神经元并不是将词语静态地记忆为图像,而是根据句子的上下文动态地做出反应。例如,在句子“他摘下了玫瑰”和“他终于起床”中,神经元对“玫瑰”一词的反应可能有所不同。这意味着我们的脑力使用了一种经过精细调整且依赖上下文的过程来理解语言。

研究人员识别出九个广泛的词义类别,例如动作、物体和动物。每个类别激活不同的神经元组。他们还展示了神经元的组织结构,使得相似的意义能够被归为一组,例如“雨”和“云”接近,而不同的意义则相距较远,例如“云”和“爸爸”。

通过用神经元活动数据训练计算机模型,科学家能够预测一个词属于哪个类别,即使它是新故事的一部分。这证明了大脑处理词义的方法既具有可推广性又具有稳健性。

总的来说,这项研究帮助我们理解语言理解在细胞水平上的详细运作,揭示了大脑在语音中如何动态地实时表示意义。这可能对开发更好的沟通辅助工具和理解语言障碍具有重要意义。

Nature, 2024; doi: 10.1038/s41586-024-07643-2