Science:代词在我们的大脑的记忆区域是如何处理?

人工智能电子侃 2024-10-01 18:12:38

阅读以下句子:“唐纳德·特朗普和卡玛拉·哈里斯走进酒吧,她坐在一张桌子旁。”我们一眼就能看出坐在桌子旁的是卡玛拉,而不是唐纳德。像“她”这样的代词有助于我们理解语言,但代词可以有多种含义。根据上下文,我们明白代词指的是谁。但我们为什么这么擅长这一点,我们的大脑又是如何将代词与名词联系起来的呢?

为了回答这个问题,一个由神经科学家、神经外科医生和神经病学家组成的国际团队联手合作。Pieter Roelfsema 团队的 Doris Dijksterhuis 和 Matthew Self 与同事一起观察了癫痫患者的大脑活动。作为治疗的一部分,这些患者的海马体(大脑中负责学习和记忆的区域)被植入了深层电极。研究团队利用这一点,对他们进行了额外的测试。

“我们可以测量患者执行任务时海马体中单个脑细胞的活动,”马修·塞尔夫说。海马体中有一些细胞会对特定人做出反应,即所谓的“概念细胞”。一个众所周知的例子是“詹妮弗·安妮斯顿细胞”,当你看到詹妮弗·安妮斯顿的照片、听到她的名字或读到“詹妮弗·安妮斯顿”这个词时,这个细胞就会活跃起来。我们想知道,当你只读到代词,比如“他”或“她”时,这些细胞是否也会活跃起来。这些细胞能把代词和正确的人联系起来吗?

怪物史莱克细胞

Doris Dijksterhuis:“为了测试这一点,我们首先向患者展示了许多照片,直到我们找到一个对特定图像有反应的细胞。例如,我们发现一个细胞对‘怪物史莱克’的图像有反应,但对其他图像没有反应。我们称这种细胞为‘怪物史莱克概念细胞’。当患者后来读到这样的句子时:“怪物史莱克和菲奥娜正在吃晚餐。他倒了一些酒。”“怪物史莱克”细胞确实对“怪物史莱克”这个词有反应,但也对代词“他”有反应。这很有趣,因为这样的代词在另一个句子中可能意味着完全不同的东西。例如,在句子“唐纳德·特朗普和卡玛拉·哈里斯正在吃晚餐。他倒了一些酒”中,同一个代词“他”指的是唐纳德·特朗普,因此怪物史莱克细胞不会做出反应。单个海马细胞以动态、灵活的方式追踪代词所指的人。”

Self:“我们让参与者在句子末尾回答一个关于谁执行了该动作的问题。我们可以根据单个概念细胞的活动预测患者是否会给出正确答案。为了增加一点挑战性,我们还增加了一些技巧问题,涉及两个同性别的人:“詹妮弗·安妮斯顿和卡玛拉·哈里斯走进一家酒吧。她坐在桌边。”患者必须自己决定谁执行了该动作。我们观察到,患者倾向于选择在句子开头引起海马体活动最多的人。这可能是基于每次试验中活动的偶然波动,或对句子中两个角色之一的内部偏好。”

更大的图景

Dijksterhuis:“海马体对于学习和记忆非常重要,但目前还不清楚海马体是如何参与记忆和语言之间的相互作用的。我们如何记住我们读过的内容?当你想到你读过的东西时,你会有不同的概念,它们共同构成了故事。代词帮助我们理解故事中谁做了什么,海马体中的细胞将这些动作编码到我们的记忆中。最终,我们想知道整个记忆是如何在大脑中形成和呈现的。”

“这组患者同意参与我们的研究,这非常有价值。我们很少能测量正在阅读的人的单个脑细胞的活动,也不可能在动物身上研究这些过程。只要有机会,我们就会尽可能多地利用这些细胞。”

来源:Science "Pronouns reactivate conceptual representations in human hippocampal neurons",

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr2813

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