Fuusiformisen aivokuoren toiminnallinen gradientti kiinalaisen merkin tunnistusta varten, osa 3

RSA tulokset

Semanttisia esityksiä tutkittiin vain RWs-tunnistukseen, mikä johti kahteen klusteriin, vasen keski- ja etummainen FG, jotka molemmat olivat lähellä lateraalista occipitotemporaalista uurretta (kuva 3A).

Lateraalinen occipitotemporaalinen sulcus on tärkeä osa ihmisen aivoja. Se sijaitsee ohimolohkon sivulla ja sillä on erottamaton suhde ihmisen muistiin. Ohimolohko on yksi ihmisen aivojen pääalueista, joka käsittelee kieltä, kognitiota, kuuloa, muistia ja muita toimintoja, ja lateraalinen okcipitotemporaalinen sulcus on tämän alueen tärkein osa.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että lateraalisen occipitotemporaalisen uurteen koko liittyy läheisesti ihmisten muistiin. Mitä suurempi on takaraivo, sitä parempi muisti on. Samalla lateraalinen occipitotemporaalinen sulcus liittyy läheisesti ihmisten oppimiskykyyn ja tiedonkäsittelykykyyn.

Lateraalisen occipitotemporaalisen uurteen koko määräytyy suurelta osin geneettisesti, mutta myös ihmisen elämäntapa ja ympäristö voivat vaikuttaa lateraalisen occipitotemporaalisen uurteen kehittymiseen. Hyvien elintapojen ja terveellisen ruokavalion ylläpitäminen, hyvän mentaliteetin ylläpitäminen ja asianmukaisten henkisten harjoitusten suorittaminen ovat hyödyllisiä okcipitaalisen ohimohaavan kehittymiselle.

Lisäksi ihmisen muistia voidaan parantaa jatkuvalla harjoittelulla ja harjoittelulla. Voimme esimerkiksi parantaa muistikykyämme jatkuvasti lukemalla, muistamalla, ajattelemalla jne., mikä edistää lateraalisen occipitotemporaalisen uurteen kehittymistä.

Lyhyesti sanottuna lateraalinen occipitotemporaalinen sulcus liittyy läheisesti ihmisen muistiin. Säilyttääksemme muistimme meidän on kiinnitettävä huomiota elintottumuksiimme ja ympäristöömme ja edistettävä lateraalisen occipitotemporaalisen uurteen kehittymistä jatkuvalla harjoittelulla tehdäksemme aivoistamme terveempiä, joustavampia ja joustavampia. viisaus. Voidaan nähdä, että meidän on parannettava muistia, ja Cistanche deserticola voi parantaa muistia merkittävästi, koska Cistanche deserticola on perinteinen kiinalainen lääkeaine, jolla on monia ainutlaatuisia vaikutuksia, joista yksi on parantaa muistia. Jauhetun lihan teho perustuu sen sisältämiin erilaisiin vaikuttaviin ainesosiin, mukaan lukien happo, polysakkaridit, flavonoidit jne. Nämä ainesosat voivat edistää aivojen terveyttä monin tavoin.

Napsauta Tiedä 10 tapaa parantaa muistia

Logografeemiesitys liittyy ortografian, radikaalien ja yhdistettyjen visuaalisten ominaisuuksien kognitiiviseen prosessointiin, joita tutkittiin FW-, PW- ja RWs-tunnistuksen yhteydessä.

FW:n tunnistus ei sisältänyt laillista ortografiaa, ja FW:n logo-grafeemiesitykset löytyivät molemminpuolisesta keskimmäisestä takaraivosta (kuva 3B). Kahdenvälisen keskimmäisen ja alemman okcipitalgyrusen lisäksi PW:n logografeemia löytyi myös vasemmalta keskimmäinen FG (kuvio 3B), joka voi toimia abstraktina ortografiana semantisiin PW:iden puuttumisen vuoksi.

RW:iden logografeemiesitykset havaittiin molemminpuolisessa keskimyrskyssä, vasemmassa alemmassa niskakyrskyssä, kahdenvälisessä keskimyrskyssä ja vasemmassa anterior-FG:ssä (kuva 3B). Erityisesti vasen keskimmäinen ja anteriorinen FG olivat molemmat mukana RW:iden ortografisissa esityksissä, mutta vain vasen keskimmäinen FG osallistui PW: n vastaaviin, mikä viittaa siihen, että vasemman FG:n keski- ja etuosalla on erilaiset toiminnalliset roolit.

Vasen keskimmäinen FG aiheutti abstraktin ortografian ja vasen anteriorinen FG liittyi leksikaaliseen ortografiaan. Katso lisätietoja taulukosta 3.

Erityisesti RW-tunnistuksen aikana logografiikkaa ja semanttisia esityksiä havaittiin sekä vasemmassa keski- että etuosassa sekä lateraalisessa occipitotemporaalisessa uurteessa.

Logografeemien ja semanttisten esitysten taustalla olevat klusterit ovat spatiaalisesti toistensa vieressä vasemmassa keskellä ja etummaisessa FG:ssä, vastaavasti. Logografeemin ja semanttisten esitysten välisten suhteiden tutkimiseksi vasemman keskimmäisen ja etuosan FG:n välillä Spearmanin korrelaatioanalyysi suoritettiin kohteiden kesken (kuva 4B). .

Marginaalisesti merkitsevä korrelaatio havaittiin semanttisten esitysten välillä vasemmalla keskimmäisellä ja vasemmalla anteriorfusiform-alueella (r {0}}.26, p=0.067). Logografeemien esitykset oikeassa keskiosassa korreloivat merkitsevästi logografeemien esitysten kanssa vasemmassa keskiosassa (r=0.485, p, 0,001) ja etummaisessa FG:ssä (r=0.325,p { {12}}.020).

Vasemman anteriorisen FG:n logografeemiesitykset korreloivat merkittävästi vasemman keskimmäisen FG:n semanttisten esitysten kanssa (r=0.284, p=0.044). Vasen keskimmäinen FG ja vasen anterior FG havaittiin.

Erityisesti, kuten kuvassa 4A näkyy, logografeemien ja semanttisten esitysten taustalla olevat klusterit vasemmassa etummaisessa FG:ssä ja klusterit vasemmassa keskimmäisessä FG:ssä olivat aktivointianalyysin aikana löydettyjen sanamuodon vaikutusalueiden anteriorisen ja takaosan vieressä tai vieressä. Leksikaalisten vaikutusalueiden osalta ei kuitenkaan löydetty päällekkäisyyttä logografioiden ja RW:iden semanttisten esitysten alueilla.

Validointitulokset

Kuten laajennetun datan kuvioissa 2-1, 3-1, 4-1 ja laajennetuissa tietotaulukoissa 1-1, 2-1, 3-1 näkyy, sekä aktivointi- että RSA-tulokset perustuvat poissulkemisen jälkeiset tiedot ovat yhdenmukaisia ​​kaikkiin tietoihin perustuvien tulosten kanssa, mikä osoittaa, että käyttäytymissuorituskyvyllä saattaa olla vain vähän vaikutusta osallistujien aivovasteeseen.

Keskustelu

Tässä tutkimuksessa pyrimme tutkimaan funktionaalista gradienttia FG:ssä, joka vastaa ortografisen rakenteen eri tasoja visuaalisessa leksikaalisessa päätöstehtävässä neljän tyyppisten merkin kaltaisten stimulien tunnistamiseksi.

Toisin kuin yksimuuttujaanalyysi, joka tunnistaa aivojen vasteen kokeelliseen ärsykkeeseen sovittamalla käyttäytymisvasteen lineaarisesti aivojen vokselien hemodynaamisiin aktiviteetteihin, RSA luonnehtii aivojen toimintamallien ja teoreettisen/käyttäytymismittauksen (esim. hermo- ja käyttäytymismittauksen) välistä vastaavuutta.

Siksi, vaikka molemmat nämä kaksi menetelmää voivat karakterisoida aivojen toimintaa, RSA voi havaita hienojakoisempia kuviotietoja kuin yksimuuttuja-analyysi. Aktivointiin perustuvat ja RSA-tuloksemme paljastivat, että vasemmassa FG:ssä oli posterior-to-anteriorgradient merkkien kaltaisten stimulien ortografisessa käsittelyssä.

Lisäksi havaittiin kolme toiminnallisesti erotettua aluetta vasemmassa FG:ssä, taka-, keski- ja anteriorinen alue, kun taas oikeanpuoleisessa FG:ssä havaittiin nosimilar-kuvio. Nämä löydöt paljastivat kiinalaisen ortografian hierarkkisen viitekehyksen esikäsittelyn hermoperustan eli yleiset visuaaliset ominaisuudet, radikaaliortografia, ortografia ja leksikaalinen ortografia.

Merkkiselektiivisyyden toiminnalliset gradientit vasemman FG:n sisällä

Vaikka aiemmat tutkimukset paljastivat vasemman FG:n osallistumisen visuaaliseen sanantunnistukseen (Cohen et al., 2002; Bruno et al., 2008; Glezer ym., 2009, 2015; Baeck ym., 2015; Lochy et al., 2018 ), ortografisen rakenteen tasoja vasemman FG:n osallistumiselle ei ole selvitetty (Kuo et al., 2004; Liu et al., 2008; Price ja Devlin, 2011).

Tuloksemme osoittivat, että vasen okcipitotemporaalinen aivokuori reagoi ensisijaisesti ortografisesti laillisiin merkkeihin (eli RW:t ja PW:t), jotka olivat yhdenmukaisia ​​aikaisempien havaintojen kanssa (Price et al., 1996; Cohenet al., 2002; Ben-Shachar et al., 2007; Vinckier et al., 2007; Chan ym., 2009; Tian ym., 2020; Liu ym., 2021). Lisäksi, perustuen PW:n ja FW:n ortografisen laillisuuden vähimmäiseroon, löysimme sanamuotovaikutuksen vasen keskimmäinen FG, joka ilmaisee selektiivisyyden ortografiseen laillisuuteen eli radikaalin aseman luonteentunnistusta varten (Wu et al., 2012).

Lisäksi leksikaalinen vaikutus vasemman FG:n etuosassa havaittiin perustuen RW:n ja PW:n välisen leksikaalisen ortografian vähimmäiseroon, mikä osoitti, että vasemman FG:n anteriorinen osa voi integroida fonologista tai semanttista tietoa korkeamman tason aivokuoren alueilta, kuten vasemmalta. kulmikas gyrus, vasen supramarginaalinen gyrus ja vasen alempi frontaalinen gyrus, mahdollisesti kaarevan fasciculuksen kautta (Price et al., 2003; Liu et al., 2021).

Lisäksi havaitsimme, että PW:t saivat aikaan enemmän aktivaatioita vasemmassa keskiosassa, mikä vastasi aikaisempia löydöksiä (Fiez et al., 1999; Xu et al., 2001). Samaan aikaan FW:t indusoivat enemmän aktivaatiota vasemman FG:n takaosassa, kun taas SC:t saivat aikaan enemmän aktivaatiota vasemmassa keskimmäisessä takaraivossa.

Nämä havainnot tukevat ennustevirheen hypoteesia, mikä tarkoittaa, että kun astimulus tunnistetaan mahdollisesti merkitykselliseksi, mutta sitä ei ennusteta sen visuaalisen sanamuodon avulla tehokkaasti, se voi saada aikaan lisääntynyttä aivotoimintaa (Price ja Devlin, 2011; J Zhao etal., 2019; Gagl et al. , 2020).

Aikaisempien aakkoskielisten havaintojen mukaisesti vaihtelevat aktivointimallit paljastivat myös vastaavan suhteen vasemman FG:n funktionaalisen gradientin ja RW:iden samankaltaisuuden välillä, mikä osoittaa virittymisen lukijan kielen ortografisiin säännönmukaisuuksiin lukuoppimisen aikana (Vinckier et al., 2007). ).

Vasemman FG:n osa-alueiden toiminnallinen erottelu

Tarkastellaksemme edelleen vasemman FG:n osa-alueiden toiminnallisia rooleja, tutkimme RW:iden, PW:iden ja FW:iden logografiikkaa käyttämällä RSAmethods-menetelmiä. Havaitsimme, että RW:iden logografeemiesitykset havaittiin vasemman FG:n keski- ja etuosissa, kun taas PW:iden logografeemiesitykset olivat vain vasemmassa keskiosassa, mikä saattaa johtua RW:iden ja PW:iden kognitiivisen prosessoinnin eroista. . Nämä havainnot osoittivat, että vasen keskimmäinen FG prosessoi sanamuotoortografiaa, kun taas vasemman FG: n etuosa oli mukana leksikaalisessa ortografisessa käsittelyssä.

Huomasimme aiempien havaintojen mukaisesti, että semanttiset esitykset vasemmassa etummaisessa FG:ssä ja logo-grafemerepresentaatiot vasemmassa keskiosassa olivat hyvin linjassa sanamuodon selektiivisten alueiden etu- ja takaosan kanssa, mikä osoittaa vasemman FG:n toiminnalliset alajaot ( Lerma-Usabiaga et ai., 2018; White etal., 2019).

Lisäksi FW:n logografeemiesitykset havaittiin vasemman FG:n taka-alueelta. Huolimatta kiinan ja englannin kielen erilaisista ominaisuuksista (Mo et al., 2015), vasemman FG:n funktionaalisia gradientteja on olemassa sekä kiinan että aakkosperäisen kielen käsittelyssä, mikä osoittaa radikaalipohjaisen ärsykeasteikon kiinalaisilla merkeillä, kuten kirjainpohjainen ärsyke. mittakaavassa aakkosellisilla kielillä (Vinckier et al., 2007; Lochy ym., 2018).

Abstraktin ortografian toleksikaalisen ortografian gradientin tunnistamiseksi vasemman FG:n keskiosasta etuosaan laskemme myös korrelaatiot RW:iden aivoesitysten välillä. Merkittävää korrelaatiota logografeemien esityksille FG:n keski- ja etuosien välillä ei löydetty, mikä voi tarkoittaa, että vasemman FG:n keski- ja etuosissa on kaksi erilaista ortografista käsittelyä.

Samaan aikaan havaittiin merkittävä korrelaatio vasemman FG:n etuosan logografeemiesitysten ja vasemman FG:n keskiosan semanttisten esitysten välillä, mikä merkitsi sitä, että vasemman FG:n anteriorinen alue saattoi integroida semanttista tietoa vasemman keskiosan FG:n kautta. ylhäältä alas modulaatio ortografian prosessoimiseksi.

Aiemmat tutkimukset ovat paljastaneet ylhäältä alas -modulaation olemassaolon korkean tason alueilta, kuten vasemmasta alemmasta etureunasta ja vasemmasta keskimmäisestä ja ylemmästä temporaalisesta gyrusesta vasempaan keskimmäiseen FG:hen (LB Zhaoet al., 2017; Lerma-Usabiaga et al., 2018; Wang et ai., 2018; Liu et ai., 2021).

Yleisesti ottaen sekä yksimuuttujaisen aktivaatioanalyysin että RSA-analyysin tulokset vahvistivat funktionaaliset gradientit vasemmassa FG:ssä, mutta eivät oikeassa FG:ssä kiinan sanantunnistuksen aikana (kuvat 2, 3). Lisäksi RSA-analyysi antoi tarkempia tuloksia vokselikohtaisesti hajottamalla kunkin tehtäväehdon kognitiiviset komponentit (logografee ja semantiikka).

Logografeemien esitykset ja RW:iden semanttiset esitykset vasemmassa keskimmäisessä FG:ssä sisällytettiin sanamuodon vaikutusalueeseen (kuva 4A), mikä merkitsi useampaa kuin yhtä kognitiivista prosessia yhdessä toiminnallisessa gradientissa, mikä tuki kollektiivisesti sen kielellistä toimintaa. Mahdolliset assosiaatiot semanttisten esitysten välillä vasemmassa keskiosassa ja etuosassa (kuva 4B) osoittivat kognitiivisten komponenttien mahdollisia vuorovaikutuksia eri toiminnallisten gradienttien välillä. Tulevien tutkimusten tulisi keskittyä siihen, kuinka funktionaaliset gradientit vasemmassa FG:ssä järjestetään tutkimalla kognitiivisten komponenttien monimutkaisia ​​vuorovaikutuksia gradienttien sisällä ja välillä.

Hahmon selektiivisyyden toiminnallinen organisointi oikealla FG:llä

Kiinalaisten kirjainten neliön muodon vuoksi merkittävät todisteet ovat osoittaneet, että oikea FG osallistuu erityisesti kiinalaisten merkkien tunnistukseen käsitelläkseen paikkatietoja, kuten erilaisten vetojen ja merkin muodostavien radikaalien sijainnit (Tan et al., 2000, 2001, 2005). Bolger et ai., 2005; Guo ja Burgund, 2010).

Huomasimme myös, että paitsi oikeat hahmot, myös pseudohahmot ja väärät merkit saivat kaikki aikaan oikean FG:n aktivoinnin. Emme kuitenkaan löytäneet kiinalaisen ortografian hierarkkista toiminnallista organisaatiota oikeasta FG:stä, mikä oli linjassa aikaisempien havaintojen kanssa (Vinckieret al., 2007; Chan et al., 2009; Kronschnabel et al., 2013; Olulade et al., 2013; LB Zhao et ai., 2017; Tian ym., 2020).

Ottaen huomioon, että oikeaa FG:tä ehdotettiin prosessoimaan radikaalia konfiguraatiota tai visuaalista spatiaalista tietoa (Peyrinet al., 2006; Deng et al., 2011; Woodhead et al., 2011), hahmomaiset ärsykkeet, jotka sisältävät vetoja tai neliön muotoon pakattuja radikaaleja, voivat saada aikaan samanlaisia ​​aktivointikuvioita oikealla FG:llä. Lisäksi todettiin, että vasen FG tallentaa tietoa osien ja niiden suhteiden perusteella visuaalisiin objekteihin, kun taas oikea FG tallentaa kokonaisvaltaista tietoa visuaalisista objekteista (Dien, 2009).

Lisäksi oikealle FG:lle ei löydetty funktionaalista gradienttia logografian emeesityksistä merkkien kaltaisten ärsykkeiden norsemanttiselle esitykselle, mikä saattaa viitata siihen, että oikea FG osallistui vain visuaalis-spatiaaliseen prosessointiin eikä leksikaaliseen prosessointiin kiinalaisen merkintunnistuksen aikana. Huomasimme, että löysimme merkittäviä korrelaatioita RW:iden logografeemiesityksen välillä oikeanpuoleisessa keskimmäisessä FG:ssä ja RW:n välillä vasemmassa keski- ja etuosassa.

Useat vauriotutkimukset ovat ehdottaneet, että corpus callosumin perna yhdistää vasemman FG:n oikeaan homologiinsa, mikä integroi visuaalisen tiedon projisoituna kahdenvälisille näköalueille (Binder ja Mohr, 1992; Molko et al., 2002; Shan et al., 2010) . Tuloksemme viittasivat siihen, että kiinalaisten merkkien ortografiset esitykset voivat integroida visuaalista spatiaalista tietoa oikeasta keskimmäisestä FG:stä ja ortografista tietoa vasemmasta FG:stä.

Tämän tutkimuksen kaksi rajoitusta on otettava huomioon. Ensinnäkin, vaikka arvelimmekin, että vasemman FG:n anteriorinen alue saattaa saada ylhäältä alas modulaatiota korkeamman tason aivoalueilta, kuten vasemman alemmasta etureunasta ja vasemmasta ylä- ja keskimmäisestä temporaalisesta gyrusesta, tämä tutkimus ei pystynyt tarjoamaan suoria todisteita tästä seurauksesta rajoitusten vuoksi. fMRI:n ajallinen erottelukyky.

Tulevaisuuden tutkimuksia, joissa käytetään muita kuvantamismenetelmiä, tulisi tehdä tämän oletuksen testaamiseksi. Lisäksi äskettäinen kallonsisäisiä tallenteita koskeva tutkimus on ehdottanut, että funktionaalinen gradientti vasemmassa FG:ssä voi edustaa vaihtelevia ylhäältä alas -vaikutuksia vasemmasta keskimmäisestä aivokuoresta primaariseen visuaaliseen aivokuoreen (Woolnough et al., 2021), mikä korostaa entisestään monimuotoisuuden merkitystä. opintoja tulevaisuudessa.

Toiseksi, tietomme eivät voi määrittää, ovatko fusiformisen aivokuoren osa-alueet mukana vain alhaalta ylös - tai interaktiivisissa alhaalta ylös- ja ylhäältä alas -prosesseissa, kuten todetaan kahdessa tämän alueen toiminnallista roolia koskevista tärkeimmistä teoreettisista ehdotuksista. Tulevat tutkimukset, joissa selvitetään ortografian ja korkeamman tason kielellisten prosessien vuorovaikutusta, auttaisivat tässä kysymyksessä (eli fonologia ja semantiikka).

Yhteenvetona, havaitsimme hahmon kaltaisten ärsykkeiden posterior-antterior-funktionaalisen gradientin, jossa herkkyys kasvoi SC:istä todellisiin hahmoihin vasemman fusiformisen aivokuoren sisällä, mutta ei sen oikeassa homologissa. RSA-tulosten perusteella tunnistimme, että vasen keskimmäinen FG oli mukana sanamuodon ortografisessa käsittelyssä, kun taas vasemman FG:n etuosa oli mukana leksikaalisessa ortografisessa käsittelyssä.

Nämä havainnot osoittivat, että vasemmanpuoleisessa fusiform cortexissa on gradientti takaosasta etuosaan, mikä vastaa merkin kaltaisuutta alemmasta korkeampaan kiinalaisten merkkien tunnistuksen aikana.

Viitteet

Allen M, Poggiali D, Whitaker K, Marshall TR, Kievit RA (2019) Raincloud plots: monikäyttöinen työkalu vankkaaseen datan visualisointiin.Wellcome Open Res 4:63.

Baeck A, Kravitz D, Baker C, Op de Beeck HP (2015) Leksikaalisen tilan ja ortografisen samankaltaisuuden vaikutus visuaalisen sanamuotoalueen monivokselivasteeseen. Neuroimage 111:321-328.

Baker CI, Hutchison TL, Kanwisher N (2007) Onko fusiform faceare osa-alueita erittäin valikoiva nonfaces? NatNeurosci 10:3–4.

Ben-Shachar M, Dougherty RF, Deutsch GK, Wandell BA (2007) Differentiaalinen herkkyys sanoille ja muodoille ventraalisessa occipitotemporaalisessa aivokuoressa. Cereb Cortex 17:1604–1611.

Binder JR, Mohr JP (1992) Callosal lukupolkujen topografia - tapaus-kontrollianalyysi. Brain 115:1807–1826.

Binder JR, Medler DA, Westbury CF, Liebenthal E, Buchanan L(2006) Ihmisen vasemman fusiform gyrus -viritys subleksikaaliseen ortografiseen rakenteeseen. Neuroimage 33:739-748.

Bolger DJ, Perfetti CA, Schneider W (2005) Kulttuurien välinen vaikutus aivoihin uudelleen: universaalit rakenteet ja kirjoitusjärjestelmän vaihtelut. Hum Brain Mapp 25:92–104.

Bruno JL, Zumberge A, Manis FR, Lu ZL, Goldman JG (2008) Herkkyys ortografiselle tuntemukselle occipitotemporaalisella alueella. Neuroimage 39:1988–2001.

Centanni TM, King LW, Eddy MD, Whitfield-Gabrieli S, Gabrieli JDE(2017) Herkkyyden ja spesifisyyden kehittäminen painatukselle visuaalisen sanamuodon alueella. Brain Lang 170:62–70.

Chan ST, Tang SW, Tang KW, Lee WK, Lo SS, Kwong KK (2009) Merkkien hierarkkinen koodaus kiinan kielen prosessoinnin ventraalisissa ja dorsaalisissa visuaalisissa virroissa. Neuroimage 48:423-435.

Cohen L, Lehéricy S, Chochon F, Lemer C, Rivaud S, Dehaene S(2002) Visuaalisen sanamuodon alueen visuaalisen aivokuoren funktionaalisten ominaisuuksien kielikohtainen viritys. Brain 125:1054–1069.

Coltheart M, Rastle K, Perry C, Langdon R, Ziegler J (2001) Kongon demokraattinen tasavalta: adual route cascaded malli visuaalisen sanantunnistuksen ja ääneen lukemisen. Psychol Rev 108:204–256.

For more information:1950477648nn@gamil.com