神经科学家创建了交互式地图，可以预测不同词语类别会激活大脑的哪些区域。他们最新的地图聚焦于阅读故事时大脑的活动情况。
加州大学伯克利分校的神经科学家创建了互动地图，可以预测不同类别的词汇在大脑中的激活区域。他们最新的地图专注于当你阅读故事时大脑中发生的变化。
这些发现将发表在8月19日的《神经科学杂志》上，提供了进一步证据，表明不同的人共享相似的语义——或词义——拓扑结构，为我们的内心思想和叙事打开了又一扇门。它们还对学习和言语障碍（从阅读障碍到失语症）有实际意义。
"在越来越多的人通过有声书、播客甚至音频文本吸收信息的时代，我们的研究表明，无论他们是听还是读相同的材料，他们处理语义信息的方式是相似的，"研究主要作者Fatma Deniz说，她是加州大学伯克利分校Gallant实验室的神经科学博士后研究员，也是伯克利数据科学研究所的前数据科学研究员。
在这项研究中，人们听了流行播客系列"The Moth Radio Hour"的故事，然后阅读了相同的故事。使用功能性磁共振成像，研究人员在听和读两种条件下扫描他们的大脑，比较了他们的听与读大脑活动数据，并发现从这两个数据集创建的地图几乎完全相同。
结果可以在一个互动式、3D、颜色编码的地图中查看，其中词汇——按视觉、触觉、数字、位置、暴力、心理、情感和社会等类别分组——像生动的蝴蝶一样呈现在扁平的皮层上。皮层是大脑灰质的卷曲表层，协调感觉和运动信息。
互动式3D大脑查看器计划在本月上线。
至于临床应用，这些地图可用于比较健康人和中风、癫痫及脑损伤（这些损伤言语功能）患者中的语言处理。理解这些差异可以帮助康复工作，Deniz说。
语义地图还可以为阅读障碍的干预提供信息，阅读障碍是一种广泛的、神经发育性的语言处理障碍，损害阅读能力。
"如果未来我们发现，阅读障碍的大脑在听有声书或其他录音时具有丰富的语义语言表征，那可能会将更多音频材料引入课堂，"Deniz说。
听觉处理障碍也是如此，患者无法区分构成词汇的声音或"音素"。"能够比较听觉处理障碍患者的听和读语义地图将非常有帮助，"她说。
九名志愿者每人花了几个小时在功能性磁共振成像扫描仪内，先听然后阅读"The Moth Radio Hour"的故事，同时研究人员测量他们的大脑血流量。
他们在两种条件下的大脑活动数据随后与故事的时间编码转录文本进行匹配，结果输入到一个计算机程序中，该程序根据词汇之间的相互关系对它们进行评分。
使用统计建模，研究人员根据语义关系在地图上排列了数千个词汇。例如，在动物类别下，可以找到"熊"、"猫"和"鱼"这些词。
这些地图覆盖了至少三分之一的大脑皮层，使研究人员能够准确预测哪些词会激活大脑的哪些部分。
阅读实验的结果让Deniz感到惊讶，她原本预期读者与听者在处理语义信息的方式上会有一些变化。
"我们知道，当你听到一个词并读到同一个词时，少数大脑区域会类似地激活，但我没有预料到在这两种感觉模态下，跨越大范围大脑区域网络的意义表征会有如此强的相似性，"Deniz说。
她的研究是2016年Gallant实验室研究的后续，该研究记录了七名研究对象在听"The Moth Radio Hour"故事时的大脑活动。
未来的语义信息地图将包括对说英语以外语言的人以及有语言学习障碍的人进行的实验，Deniz说。
该研究的合著者是Anwar Nunez-Elizalde、Alexander Huth和Jack Gallant，均来自加州大学伯克利分校。