这是你的大脑在句子

罗彻斯特大学的研究人员,首次解码,并预测在句子单词含义的大脑活动模式,并成功地预测什么大脑模式将为新句子。

该研究使用功能性核磁共振成像(fMRI)来衡量人类大脑激活。“使用功能磁共振成像数据,我们想知道如果给定一个整个句子,我们可以过滤出大脑的表示一个单词的,就是说,我们可以把句子分开成其词组件,然后将组件和预测他们会是什么样子的在一个新的句子,”安德鲁·安德森说研究员领导的研究作为Rajeev Raizada实验室的一员,罗切斯特的大脑与认知科学系助理教授。

“我们发现,我们可以预测大脑的活动patterns-not完美(平均70%正确),但明显比机会,”安德森说,这项研究发表在《华尔街日报》大脑皮层。

安德森和他的同事们说这项研究使关键的进步对理解整个大脑的信息是如何表示的。“首先,我们引入了一个方法预测的神经模式单词在句子,是一个更复杂的问题已经由先前的研究,几乎都集中在单个词,”安德森说。“其次,我们设计了一个新颖的方法,然后我们相关的单词语义特征映射到神经活动模式。"

找到一个单词一个句子中去

预测特定的单词在句子的模式,研究人员使用一套广泛的句子,就用许多话之间共享它们。例如:“绿色汽车穿过桥”,“杂志是在车里,”和“事故损害了黄车。”fMRI数据收集从240年14个参与者他们默默地读句子。

“我们估计一个词的表示的车,在这种情况下,通过与所有相关的神经活动模式发生在我们这个词的句子分解句子水平的大脑活动模式来构建一个估计的代表词,”安德森解释说。

一个单词的意思是什么样子?

“咖啡颜色,气味,可以喝一点it-coffee让你感觉,有感觉,情感和社会方面,“Raizada资深作者说。“所以我们建立在一个模型由Jeffrey粘合剂在威斯康星医学院,这篇论文的合著者,并调查人们告诉我们的感官,情感,社会和其他方面的一组词。在一起,然后,我们把这种方法在一个新的方向,通过超越单个单词到整个句子。”

新的语义模型采用65等属性为“颜色”,“愉快”,“,”和“时间”。Participants in the survey rated, on a scale of 0-6, the degree to which a given root concept was associate with a particular experience. For example, "To what degree do you think of 'coffee' as having a characteristic or defining temperature?" In total, 242 unique words were rated with each of the 65 attributes.

“协会的力量每个单词及其属性允许我们估计其意义将代表整个大脑如何使用fMRI,“Raizada说。

模型捕获更大宽度的经验比先前的语义模型,安德森说,“这使得它更容易解释预测模型和大脑活动模式之间的关系。”

他们就能重组活动模式用于单个字,为了预测大脑模式对整个句子建立这些话的新组合。例如,大脑计算机模型可以预测模式等一个句子,“家庭在海滩上玩,尽管它从未见过具体的句子。相反,它只看到其他包含这些词在不同的上下文中的句子,如“海滩是空的”和“小女孩踢足球。”

研究人员说,这项研究打开一个新的问题对理解大脑的意思表示。“不是现在,不是明年,但是这种研究可能最终帮助个人语言生产方面的问题,包括那些遭受创伤性脑损伤或中风,”安德森说。

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