言語の神経活性化が初めて細胞レベルに局在化した

これまでの単語の意味をエンコードした最高解像度のニューロンマップがここにあります。

1. 人間は、人間のコミュニケーションにとって重要な言語を通じて、豊かで微妙な意味を獲得することができます。

2. 言語と意味処理をサポートする脳領域については理解が進んでいるにもかかわらず、細胞レベルでの神経意味の派生については不明な点が依然として多くあります。
3. 最近、Nature誌に掲載された研究論文は、自然な音声処理中のニューロンの活動を追跡することにより、単一ニューロンによる意味情報の微細な皮質表現を発見しました。
4. この論文のタイトルは「単一セル解像度での言語理解のための意味エンコーディング」です。

   

   1. 論文のアドレス: https://www.nature.com/articles/s41586-024-07643-2
5. この研究は、これまでのニューロンの最高解像度のマップを作成しました。いろいろな言葉。
6. この研究では、参加者が意味的に異なる文章や物語を聞いているときの、左言語が支配する前頭前野の単細胞活動を記録しました。脳は、個人を超えて同じ標準カテゴリを使用して単語を分類し、音を意味に変換するのに役立っていることが判明しました。
7. これらのニューロンは、特定の単語の意味に選択的に反応し、単語と非単語を確実に区別します。さらに、固定された記憶表現として単語に反応するのではなく、その活動は非常に動的であり、特定の文の文脈に従って単語の意味を反映し、音声形式とは独立しています。
8. 全体として、この研究は、これらの細胞集団が発話中にリアルタイムで聞こえる単語の広範な意味カテゴリをどのように正確に予測できるか、またそれらが出現する文をどのように追跡できるかを示しています。この研究では、意味表現のこれらの階層構造がどのようにエンコードされるか、およびこれらの表現がセルのグループにどのようにマッピングされるかについても示しています。これらの発見は、神経スケールで、人間の意味表現の微細な皮質組織を明らかにし、言語理解中の細胞レベルの意味処理を解明し始めます。 fenye 1 つのニューロンがすべての責任を負っています

同じグループのニューロンが、同様のカテゴリ (行動や人々に関連したものなど) の言葉に反応します。研究によると、脳は特定の単語（「アヒル」と「卵」など）を互いに関連付けて、同じニューロンをトリガーすることがわかっています。似た意味の単語 (「ネズミ」と「ネズミ」など) は、異なる意味の単語 (「ネズミ」と「ニンジン」など) よりも類似したパターンをトリガーします。他のニューロンは、「上」や「後ろ」などの関係語などの抽象的な概念に反応します。

単語に割り当てられたカテゴリは参加者間で類似しており、人間の脳が意味を同じようにグループ化していることを示唆しています。

前頭前野ニューロンは、音ではなく意味に基づいて単語を区別します。たとえば、「息子」を聞くと、家族に関連する場所が活性化されますが、同音異義語の「太陽」を聞くと、これらのニューロンは反応しません。

マインドリーディング

この理論が提案された後、研究者はニューロンの発火を観察することで、人々が何を聞いているのかをある程度判断できるようになりました。正確な文章を再現することはできませんでしたが、判断することはできました。たとえば、文には、動物、アクション、食べ物の順に動物、アクション、食べ物が含まれています。

「このレベルの詳細を取得し、個々のニューロンのレベルで何が起こっているかを垣間見ることができるのは、非常にエキサイティングです」と、カリフォルニア大学サンディエゴ校のエンジニアであり、ブレインコンピューターインターフェース会社の最高科学責任者であるヴィカシュ・ギルジャ氏は述べています。逆行学。彼は、研究者たちが単語とそのカテゴリに対応するニューロンだけでなく、単語が話された順序も特定できたことに感銘を受けました。

Gilja 氏は、ニューロンからの情報の記録は、以前のイメージング手法を使用するよりもはるかに高速であると述べています。会話の自然な速度を理解することは、ブレイン・コンピューター・インターフェース・デバイス、つまり、失った人々に話す能力を回復させることができる新しいタイプのデバイスを開発する将来の取り組みにとって重要である。

参考リンク：https://www.nature.com/articles/d41586-024-02146-6

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