亚历克斯·胡特博士。图片由浩特实验室提供。
10月15日，我参加了富兰克林人文学院(Franklin Humanities Institute)和神经人文研究小组(Neurohumanities Research Group)主办的“用故事来理解大脑如何表达文字”(Using Stories to Understand How The Brain Words)的演讲，亚历克斯·胡特(Alex Huth)博士担任了演讲嘉宾。胡特博士是加州大学伯克利分校Gallant实验室的神经科学博士后，他代表Jack Gallant博士来到这里。
胡特博士在讲座开始时讨论了语义任务如何激活大脑皮层的大片区域。语义系统重视故事。问题是如何理解“大脑如何表达文字”。
为了研究这个问题，勇敢的实验室设计了一个自然语言实验。受试者躺在fMRI扫描仪中，听72小时的10个自然口语故事。他们听到了许多不同的词汇和概念。利用GE-EPI功能磁共振成像技术，研究人员能够记录整个大脑的大胆反应。
胡特博士解释了获得新的彩色模型的过程，这些模型揭示了不同学科之间的语义“映射是一致的
胡特博士展示了一幅扫描图，他说:“所以，看……这个三维空间的体积，这是你从fMRI扫描中得到的……实际上对理解大脑皮层表面的事物之间的关系没有多大帮助。”这种限制导致研究人员改进了他们的方法，通过重建皮质表面，并操纵它来创建一个二维图像，揭示整个大脑正在发生的事情。这种方法可以让他们看到被试者听到的声音和正在发生的事情之间的关系在大脑的哪个部位。
随后，一个需要体素解释的模型被创建出来，“这是一项艰巨而艰巨的工作，”胡特博士说，“其中包含了很多主观性。”为了简化体素的解释，研究人员利用主成分分析法简化了空间子空间，找到了体素的类别。这意味着他们收集数据，发现不同研究对象之间相似的重要因素，并解释组成部分的意义。为了将这些成分形象化，研究人员将单词分成12种不同的类别。
按X、y轴排序的四类单词
然后将这些类别进一步简化为四个“区域”，它们可能类似于x、y轴。右上角是暴力词汇的位置。左上角是社会知觉词。左下角的单词与“社交”有关。右下角的文字充满感情。不是x轴，y轴的标签，而是PC标签。研究中的单词会根据它们在PC空间中的出现位置进行着色。
通过使用这个模型，勇敢的人可以识别大脑的哪些区域在做不同的事情。一小块一小块的颜色显示了大脑正在“做”或“联系”哪些“事情”。研究人员发现，显示受试者语义信息的复杂皮质图是一致的。
然后，这些响应被用来创建模型，这些模型可以根据故事中的语义内容预测大胆的响应。研究的结果是，顶叶皮质、颞叶皮质和前额叶皮质代表叙述的语义。
作者:Meg Shieh
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://researchblog.duke.edu/2016/11/08/mapping-the-brain-with-stories/