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科研进展

毕彦超、王晓莎课题组在《eLife》发表“早期语言经验影响语义神经表征”的研究论文

与其它动物相比,人类是(目前已知)唯一可以通过语言进行高效知识学习和表征的物种。语言这一人类特有的渠道使得我们能够跨越时间、空间、感官、个体等种种限制,实现大规模知识创建、积累,推动科技和文化进步。然而,主流的知识编码神经科学理论大多强调“具身认知”,对依赖感知觉/运动经验神经编码的知识表征有所刻画,认为即使通过语言获得的语义知识也是在感知觉/运动系统加以表征。直到近年来,我们课题组使用感觉剥夺模型发现人脑的背外侧颞前叶负责不依赖感觉经验的知识表征,可能由语言经验支持,并由此提出人脑有两套知识表征的子系统-感觉子系统和语言子系统(Wang et al., 2020, Neuron; Striem-Amit et al., 2018, Nat Comm;综述见Bi, 2021, Trends Cogn Sci)。然而,关于特异性语言支持的语义神经子系统的存在,尚缺乏直接的证据。


在本研究中,我们利用语言习得早期经验缺失的人类被试模型,检验早期语言经验对语义加工神经表征的因果作用。我们采集了两组先天重度聋被试:一组被试出现在聋人家庭,自出生起就暴露于手语环境(有早期语言经验组);一组被试出现在听人家庭,在进入聋校后才开始系统接触和使用手语(无早期语言经验组)。两组被试均在磁共振扫描仪内完成了一项词语语义判断任务,通过对比两组被试在语义加工时的脑激活模式,我们发现早期语言经验缺失导致左侧背外侧颞前叶语义效应显著降低(包括语义结构的神经编码效应减弱和抽象效应,如图所示),为语义双重编码神经表征中所识别的语言子系统提供了关键证据。


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图. 早期语言经验缺失导致左侧背外侧颞前叶语义效应显著降低

该研究于2023年5月在《eLife》文章接收、在线发表。王晓莎助理研究员为为第一作者和共同通讯作者;毕彦超课题组王碧君硕士生参与了数据采集和分析。该研究得到了国家科技创新2030-重大项目、国家自然科学基金等资助,衷心感谢各位聋人朋友在研究开展期间,对本研究的大力支持和帮助。

文章链接:Wang, X., Wang, B., Bi, Y. (2023). Early language exposure affects neural mechanisms of semantic representations. eLife, 12, e81681,  https://elifesciences.org/articles/81681

毕彦超课题组在知识表征语言神经子系统的前期论文:

Bi, Y. (2021). Dual coding of knowledge in the human brain. Trends in Cognitive Sciences, 25 (10), 883-895.

Wang, X., Men, W., Gao, J., Caramazza, A., & Bi, Y. (2020). Two Forms of Knowledge Representations in the Human Brain. Neuron, 107, 383-393.

Striem-Amit, E., Wang, X., Bi, Y., & Caramazza, A. (2018). Neural representation of visual concepts in people born blind. Nature communications, 9(1), 5250.