Funkcinis fusiformos žievės gradientas, skirtas kinų simbolių atpažinimui, 1 dalis

Abstraktus

Buvo pasiūlyta, kad vizualinis žodžių atpažinimas turi funkcinę ir erdvinę organizaciją, atitinkančią hierarchines į kalbą panašias žodžių formas kairiajame fusiform gyrus (FG), kai vizualiai atpažįstami abėcėlės kalbos.

Vaizdinis žodžių atpažinimas ir atmintis yra glaudžiai susiję. Tyrimai rodo, kad vizualinių žodžių atpažinimo įgūdžių lavinimas gali pagerinti smegenų atminties gebėjimus ir skatinti bendrą smegenų funkcijos vystymąsi.

Pirma, vizualinis žodžių atpažinimas pagerina mūsų darbinę atmintį. Darbinė atmintis yra trumpalaikės atminties forma, kuri padeda apdoroti ir saugoti informaciją atliekant sudėtingas pažinimo užduotis. Pavyzdžiui, jei norime perskaityti knygą, turime tuo pačiu metu atsiminti keletą informacijos, pvz., knygos turinį, puslapio numerį ir skyrių, todėl turime turėti stiprią darbinę atmintį. Vaizdinis žodžių atpažinimo mokymas gali pagerinti mūsų gebėjimą apdoroti ir atsiminti tekstinę informaciją bei efektyviai pagerinti darbinės atminties lygį.

Antra, vizualinis žodžių atpažinimo gebėjimas taip pat gali pagerinti mūsų ilgalaikės atminties gebėjimą. Ilgalaikė atmintis reiškia informaciją, kuri yra saugoma smegenyse ir turi tvirtą atmintį, įskaitant kalbą, istorinius įvykius, kultūrines žinias ir kt. Vaizdinis žodžių atpažinimo mokymas gali padėti mums geriau suprasti teksto informaciją ir ją atminti, taip skatinant formavimąsi ir ilgalaikės atminties konsolidavimas.

Trumpai tariant, vaizdinis žodžių atpažinimo gebėjimas vaidina svarbų vaidmenį skatinant mūsų atmintį. Lavindami vaizdinius žodžių atpažinimo įgūdžius, galime pagerinti savo darbinę atmintį ir ilgalaikės atminties galimybes, padėdami tvirtą pagrindą būsimoms studijoms ir darbui. Būkime pozityvūs, toliau tyrinėkime vaizdinio žodžių atpažinimo mokymo paslaptis ir gerinkime savo pažinimo lygį. Matyti, kad turime gerinti atmintį, o Cistanche deserticola gali žymiai pagerinti atmintį, nes Cistanche deserticola yra tradicinė kinų vaistinė medžiaga, turinti daug unikalių poveikių, vienas iš jų – gerinti atmintį. Maltos mėsos veiksmingumą lemia įvairios joje esančios veikliosios medžiagos, įskaitant rūgštį, polisacharidus, flavonoidus ir kt. Šie ingredientai gali įvairiais būdais skatinti smegenų sveikatą.

Spustelėkite Žinoti, kad pagerintumėte trumpalaikę atmintį

Tačiau vis dar neaišku, ar kinų simbolių atpažinimo metu egzistuoja panašūs į žodį panašaus vaizdavimo funkciniai gradientai.

Šiame tyrime pritaikėme vienmatės aktyvinimo analizės ir reprezentacinio panašumo analizės (RSA) metodus, kad ištirtume funkcinę organizaciją FG kinų simbolių atpažinimui naudojant užduočių fMRI duomenis. Vietiniai kinų skaitytojai buvo vaizdžiai pateikti su keturių tipų simboliais panašiais dirgikliais (ty tikri simboliai, pseudo simboliai, netikri simboliai ir potėpių deriniai).

Atlikę analizę, kairiajame FG stebėjome funkcinį gradientą nuo užpakalinės iki priekio, atitinkančio stimulų panašumo į charakterį laipsnį. Be to, atskiri kairiojo FG subregionai turi skirtingus ortografinius kodus. Vidurinė kairiojo FG dalis buvo susijusi su abstrakčiu ortografiniu apdorojimu, o priekinė kairiojo FG dalis buvo susijusi su leksiniu ortografiniu apdorojimu (ty ortografijos priskyrimu prie fonologijos ar semantikos).

Pažymėtina, kad dešiniajam FG neradome panašaus kodavimo modelio, pagal kurį būtų galima pasirinkti simbolių panašumą, o tai rodo funkcinės hierarchinės organizacijos asimetriją kairiojo pusrutulio naudai.

Apibendrinant, mūsų išvados atskleidė, kad kairėje FG pateikiamas užpakalinio ir priekio gradiento funkcinis apdorojimas, skirtas kinų simbolių atpažinimui, o tai praplečia mūsų supratimą apie psichologines, nervines ir skaičiavimo teorijas, susijusias su žodžių skaitymu.

Raktiniai žodžiai:

kinų simbolių atpažinimas; funkcinis gradientas; fusiform žievė; reprezentacinio panašumo analizė; vienamatė aktyvinimo analizė.

Reikšmingumo pareiškimas

Kairysis fusiform gyrus (FG) yra būtinas skaitymui, tačiau jo funkcinė struktūra skaitymo kinų kalba metu lieka neaiški.

Čia mes atskleidėme funkcinį gradientą nuo užpakalinės iki priekinės pusės, atitinkantį apatinius ir aukštesnius į simbolius panašius dirgiklius kairiajame FG kinų simbolių atpažinimo metu, bet ne dešiniajame homologe.

Taikydami reprezentacinio panašumo analizę (RSA), nustatėme du funkciškai atskirtus kairiojo FG subregionus: vidurinę dalį, skirtą žodžių formų ortografiniam apdorojimui, ir priekinę dalį forleksiniam ortografiniam apdorojimui.

Apibendrinant, mes nustatėme, kad kairiojo FG užpakalinė, vidurinė ir priekinė sritys reaguoja į skirtingas ortografines hierarchijas, todėl atlieka skirtingus, bet vienas kitą papildančius skaičiavimus. Remiantis šiuo gradiento modeliu, kairysis FG sąveikauja su kitais kalbos tinklo regionais, kad būtų galima skaityti kinų kalba.

Įvadas

Veiksmingas vaizdinis žodžių atpažinimas reikalauja greito žodžio formos ir ortografijos konvertavimo į žodžio tarimą ir reikšmę (Liu, 1999; Coltheart ir kt., 2001; Price ir Devlin, 2011).

Neurovaizdavimo ir pažeidimų tyrimai atskleidė, kad kairysis raukšlėtas rausvas (FG) yra labai svarbus tokiai konversijai skaitant žodžius (Kuo ir kt., 2001; Cohenet al., 2002; Baker ir kt., 2007; Dehaene ir kt., 2010; Centanni ir kt., 2017).

Be to, kairiojo FG šoninė vidurinė sritis, vadinama vaizdine žodžio formos sritimi, yra erdviškai atkuriama įvairiose rašymo sistemose, kurios labai skiriasi pagal raštų tipą, pavyzdžiui, abėcėlės kalbos (pvz., anglų) ir logografinės kalbos (pvz., kinų rašmenys). Bolger ir kt., 2005; Liu ir kt., 2008; Dehaene ir Cohen, 2011).

Buvo pastebėta funkcionali hierarchinė į žodžius panašių dirgiklių struktūra kairėje FG anglų kalbos žodžių skaitymo metu (Vinckier ir kt., 2007). Tačiau vis dar neaišku, ar panaši kairiojo FG vidinė struktūra egzistuoja kinų kalbos žodžiuose.

Neseniai kai kuriuose tyrimuose buvo ištirtas į žodžius panašių dirgiklių funkcinis organizavimas ventralinėje pakaušio ir laiko žievėje (vOT). Abėcėlinių kalbų aktyvinimo rezultatais pagrįstų įrodymų eilutėje buvo pastebėta funkcinė ir erdvinė hierarchinė struktūra kairėje FG vizualinio žodžių atpažinimo metu (Binder ir kt., 2006; Vinckier ir kt., 2007; Van der Market al., 2009; Kronschnabel ir kt., 2013; Olulade ir kt., 2013, 2015; Lerma-Usabiaga ir kt., 2018).

Vinckierand kolegos nustatė, kad skirtingi ortografinių dirgiklių lygiai sukėlė vienodą aktyvavimą kairiojo FG užpakalinėje dalyje, o daugiau į žodžius panašių stimulų sukėlė didesnį aktyvavimą išilgai vidurio iki priekinės ašies (Vinckier ir kt., 2007).

Nuosekliai atliktas intrakranijinių įrašų tyrimas dėl anglų kalbos žodžių atpažinimo patvirtino, kad kairiojo FG užpakalinė dalis buvo išskirtinai susijusi su raidžių atranka, tačiau pabrėžė erdviškai susimaišiusią, bet ne griežtą hierarchinę organizaciją, kuri yra preleksiniai ir leksiniai atsakai kairiojo FG vidurinėje ir priekinėje srityse (Lochyet al. ., 2018).

Tie autoriai nuosekliai nustatė, kad kairiojo FG užpakalinė dalis buvo susijusi su laiškų apdorojimu ir pabrėžė funkcinį gradientą nuo vidurio iki priekinės dalies.

Atsižvelgiant į didelį rašytinės anglų ir kinų kalbų ortografinės struktūros skirtumą, dviejuose naujausiuose tyrimuose buvo ištirta, ar kinų kalba egzistuoja panašus funkcinis smegenų veiklos gradientas, susijęs su simboliais panašiais stimulais (Chan ir kt., 2009; Tian ir kt., 2020).

Chanas ir jo kolegos nustatė, kad kairiojo FG priekinis regionas buvo selektyvesnis į kinų rašmenis panašiems stimulams su ortografiniu teisėtumu, o užpakalinė dalis buvo atrankesnė korėjiečių rašmenims (Chan ir kt., 2009). Tianas ir jo kolegos teigė, kad kairiojo FG priekiniai ir viduriniai sritys buvo selektyvesnės radikaliais pagrįstiems stimulams, o užpakalinė – ne (Tian ir kt., 2020).

Tačiau atitinkamas ryšys tarp skirtingų Kinijos ortografinės struktūros lygių ir kairiojo FG subregionų vis dar nebuvo atskleistas. Be to, dešinysis FG taip pat buvo reikšmingai suaktyvintas, o tai buvo interpretuojama kaip erdvinės informacijos apdorojimas kinų kalbos žodžių atpažinimo metu (Tan ir kt., 2000, 2001).

Tačiau, kurie ortografijos lygiai buvo apdoroti ir ar kinų kalbos žodžių skaitymo metu dešinėje FG egzistavo skirtingi hierarchiniai kodavimo modeliai, taip pat liko nežinoma.

Šiame tyrime buvo nagrinėjama FG funkcinė organizacija kinų simbolių atpažinimo metu, naudojant vienmatinę aktyvinimo analizę ir RSA metodus.

Čia buvo suburta grupė suaugusiųjų, gimtoji kinų kalba, kurie atliko leksinio sprendimo užduotį dėl tikrų žodžių (RW), pseudožodžių (PW), klaidingų žodžių (FW) ir potėpių derinių (SC) fMRI skenavimo metu.

Atsižvelgiant į tai, kad kinų ortografijos apdorojimas apima keturis pagrindinius komponentus: vaizdines savybes, radikalią ortografiją, žodžių formų ortografiją ir leksinę ortografiją, mes manome, kad atskiri komponentai vyksta skirtinguose kairiojo FG subregionuose, dėl kurių susidaro kinų ortografijos gradientas nuo užpakalinės iki priekinės. apdorojimas.

Medžiagos ir metodai

Dalyviai

Penkiasdešimt vienas koledžo studentas (vidutinis amžius=23,4 m., 19–28 m., 25 vyrai / 26 moterys) buvo įdarbintas dabartiniame tyrime naudojant internetinę reklamą. Visi garsiakalbiai buvo gimtoji kinų kalba, kurių normalus arba normalus regėjimas buvo didesnis nei 4,8 (logaritminės regos diagramos vertės).

Keturiasdešimt vienas buvo nustatytas kaip dešiniarankis, o likusieji turėjo subalansuotą ranką pagal Edinburgo rankiškumo aprašą (Oldfield, 1971). Nė vienas iš jų neturėjo neurologinių ligų ar psichikos sutrikimų.

Prieš eksperimentą kiekvienam tiriamajam buvo suteiktas informuotas rašytinis sutikimas. Dabartinį tyrimą patvirtino Fudano universiteto Gyvybės mokslų mokyklos etikos komitetas.

Stimulai ir užduotis fMRT procedūros

Dirgiklių rinkinį sudarė keturios sąlygos: RW, PW, FW ir SC, su 40 bandymų kiekviena sąlyga (1A pav.). Kinų ortografinis apdorojimas apima keturių tariamų komponentų apdorojimą, ty vizualines savybes, radikalią ortografiją, žodžių formų ortografiją ir leksinę ortografiją, kurios sudaro hierarchinę pažinimo procesų sistemą (1B pav.).

RW yra aukšto dažnio vieno simbolio žodžiai, susidedantys iš dviejų radikalų. PW sudaro du radikalai, kurie pateikiami jų teisinėse pozicijose, bet kurių negalima rasti esamame kinų kalbos žodyne. Pažymėtina, kad priešingai nei PW abėcėlės kalba, kinų kalbos PW yra neištariami ir beprasmiai, net ir be fonologinių ir semantinių užuominų.

FW sudaro du radikalai, pateikti nelegaliose pozicijose. SC susideda iš atsitiktinai išdėstytų brūkšnių, kurie rodomi tikruose simboliuose ir išlaiko tą patį voką kaip tikri simboliai.

Visų dirgiklių, kurie buvo balti ir pateikiami juodame ekrane, horizontalus regėjimo kampas buvo 4,37 laipsnio. Pikselių procentas, nuotraukos dydis ir brūkšnių skaičius buvo suderinti visomis sąlygomis. Taip pat buvo suderintas žodžių dažnis RW ir vieno simbolio žodžiai, naudojami kuriant PW ir FW.

Šiame tyrime buvo priimta su įvykiu susijusi projektavimo ir leksinio sprendimo užduotis. Kiekvienas stimulas buvo pateiktas 600 ms atsitiktine tvarka, o atsitiktinių imčių intervalas (ISI) svyravo nuo 4000 iki 6000 ms.

ISI metu ekrano centre buvo pateiktas fiksavimo kryžius, siekiant nustatyti pradinę smegenų veiklą (1A pav.). Leksinio sprendimo užduotyje dalyviai turėjo nuspręsti, ar stimulas buvo tikras veikėjas, paspausdami mygtukus dešiniuoju rodomuoju pirštu. Pažymėtina, kad tikrojo veikėjo identifikavimo kriterijus buvo tai, ar jis turi prasmę, ar ne.

Prieš įprastą eksperimentą iš skaitytuvo buvo atlikta praktikos dalis, kurią sudaro 16 bandymų (papildomi keturi dirgikliai kiekvienoje būsenoje), kad būtų užtikrintas visiškas užduočių poreikių supratimas.

fMRI gavimas ir išankstinis duomenų apdorojimas

Funkciniai ir struktūriniai magnetinio rezonanso tomografijos duomenys buvo renkami 30-T Siemens Prisma skaitytuvu su 32-kanalo galvute (Siemens Healthcare) Džangdziango tarptautiniame smegenų vaizdavimo centre (ZIC) Fudano universitete, Šanchajuje, Kinijoje.

Funkciniam vaizdavimui gauti buvo naudojama echo planar imaging (EPI) seka [TR=720 ms, TE=33 ms, apvertimo kampas=52 laipsnis, matricos dydis=110 96, laukas vaizdas (FOV)=220 196 mm, pjūvio storis=2 mm, pjūvių skaičius=72].

Anatominiai, didelės raiškos, T1-svertiniai vaizdai buvo renkami prieš užduotis (TR =3000 ms, TE=2,56 ms, apvertimo kampas=8 laipsnis, matricos dydis {{6} } 320, FOV=256 256 mm, pjūvio storis=0,8 mm, pjūvių skaičius=208).

Išankstinį vaizdo apdorojimą atliko StatisticalParametric Mapping{0}} (SPM12, Wellcome Trust Centrefor Neuroimaging, Londonas, Jungtinė Karalystė; http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spam). Pirma, prieš paleidimą nebuvo įrašyti keli tūriai, kad būtų užtikrinta T1 pusiausvyra.

Tūriai buvo laikinai suderinti su vidutiniu EPI tūriu ir erdvėje, kad būtų ištaisytas galvos judėjimas. Kiekvieno dalyko struktūrinis vaizdas buvo užregistruotas kaip EPI vaizdas, segmentuotas ir normalizuotas pagal Monrealio neurologinio instituto (MNI) erdvę.

Iš naujo suderinti EPI tūriai buvo normalizuoti į MNI erdvę pagal deformacijos lauko parametrus, gautus iš struktūrinio vaizdo normalizavimo. Normalizuoti EPI tūriai buvo išlyginti naudojant 6 mm Gauso branduolį ir aukšto dažnio filtru.

For more information:1950477648nn@gmail.com