神经科学家发现布洛卡区实际上是两个亚基,每个亚基都有自己的功能
一个半世纪前,法国医生皮埃尔·保罗·布罗卡(Pierre Paul Broca)发现,大脑额叶部分受损的患者只能说几个字。后来被称为布洛卡区,这个区域被认为对语言产生和语言理解的某些方面至关重要。
然而,近年来,神经科学家观察到人们表演时布洛卡区有活动认知任务与语言无关,比如解决数学问题或储存信息工作记忆.这些发现引发了关于布洛卡区是专门针对语言还是在认知中发挥更广泛作用的争论。
麻省理工学院的一项新研究可能有助于解决这个长期存在的问题。由Walter A. Rosenblith认知神经科学教授Nancy Kanwisher领导的研究人员发现,布洛卡区实际上由两个不同的亚单位组成。其中一种侧重于选择性的语言处理,而另一种则是全脑网络的一部分,似乎扮演着一个中央处理器一般的认知功能。
“我认为我们已经非常有说服力地表明,有两个不同的部分,我们不应该把它们作为一个单一的区域来对待,也许我们甚至不应该谈论‘布罗卡区’,因为它不是一个功能单位,”坎维舍实验室的研究科学家、这项新研究的主要作者埃维莉娜·费多伦科(Evelina Fedorenko)说,该研究最近发表在杂志上当代生物学.
Kanwisher和Fedorenko是麻省理工学院大脑与认知科学系和麦戈文研究所的成员大脑研究.英国医学研究委员会认知与脑科学部门的神经科学教授约翰·邓肯也是这篇论文的作者之一。ob欧宝直播nba
一般角色
布洛卡区位于左额叶下皮层,左眼上方和后方。在这项研究中,研究人员在受试者执行各种认知任务时,通过功能性磁共振成像(fMRI)对他们进行扫描,确定布罗卡区不同区域的功能。
为了找到语言选择区域,研究人员要求受试者阅读有意义的句子或非单词的序列。当受试者处理有意义的句子时,布洛卡区域的一个子集比他们不得不解释非词语时更活跃。
然后,研究人员测量了受试者在完成简单和困难的一般认知任务时的大脑活动,比如做一道数学题或在记忆中记住一组位置。在那些要求更高的任务中,布洛卡区的部分区域会亮起来。然而,关键的是,这些区域在空间上与参与语言任务的区域不同。
这些数据使研究人员能够为每个受试者绘制出布洛卡区的两个不同区域——一个选择性地涉及语言,另一个涉及对许多高要求的认知任务做出反应。一般的区域围绕着语言区域,但两者边界的确切形状和位置因人而异。
布洛卡区的一般功能区域似乎是一个更大的网络的一部分,有时被称为多需求网络,当大脑处理一项需要高度专注的挑战性任务时,这个网络是活跃的。这个网络分布在大脑两个半球的额叶和顶叶,它的所有组成部分似乎都彼此交流。布洛卡区的语言选择部分似乎也是一个致力于语言处理的更大网络的一部分,遍布大脑的左半球。
映射函数
该研究结果提供了证据,证明布罗卡区不应该被认为具有统一的功能,Peter Hagoort教授说认知神经科学荷兰奈梅亨大学。Hagoort没有参与这项研究,他补充说,还需要做更多的工作来确定语言选择区域是否也可能涉及认知功能的任何其他方面。他说:“例如,语言选择区域可能在对音乐的感知中发挥作用,这在目前的研究中没有得到验证。”
研究人员现在正试图确定语言网络和多需求网络的组成部分是如何内部通信的,以及这两个网络是如何相互通信的。他们还希望进一步研究布洛卡区两个组成部分的功能。
“在未来的研究中,我们应该分别检查这些分区域,并试图根据它们对各种类型的贡献来确定它们的特征语言流程和其他认知Fedorenko说。
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