脑机启侦 | 大脑记忆区域对代词的处理（10.10）

图片来源：Matthew Self

阅读以下句子：“唐纳德·特朗普和卡玛拉·哈里斯走进酒吧，她坐在了一张桌子旁。”我们立刻就能知道是卡玛拉坐了下来，而不是唐纳德。像“她”这样的代词有助于我们理解语言，但代词可能有多种含义。根据上下文，我们能理解代词所指的对象。但我们为何如此擅长这一点，以及我们的大脑是如何将代词与其对应的名词联系起来的？

研究介绍

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科医生组成的国际团队携手合作，一起研究了癫痫患者的脑部活动。

作为治疗的一部分，这些患者的海马体中植入了深度电极，海马体是大脑中与学习和记忆相关的区域，研究团队利用这一点对他们进行了测试。

研究人员马修·塞尔夫说：“当患者执行任务时，我们可以测量海马体中单个脑细胞的活动。海马体中有对特定人物作出反应的细胞，即所谓的‘概念细胞’。一个著名的例子是‘珍妮弗·安妮斯顿细胞’，当你看到珍妮弗·安妮斯顿的照片、听到她的名字或读到‘珍妮弗·安妮斯顿’这几个字时，它就会活跃起来。我们想知道，当你只读一个代词，如‘他’或‘她’时，这些细胞是否也会活跃起来。这些细胞是否能够将代词与正确的人联系起来？”

“史瑞克细胞”

另一位研究人员多丽丝·迪克斯特胡伊斯说：“为了测试这一点，我们首先向患者展示了许多照片，直到我们找到了一个对特定图像作出反应的细胞。例如，我们发现了一个对‘史瑞克’图像作出反应但对其他图像不反应的细胞。我们把这个细胞称为‘史瑞克细胞’。当患者后来读到‘史瑞克和菲欧娜共进晚餐。他倒了一些酒’这样的句子时，‘史瑞克细胞’对‘史瑞克’一词作出了反应，也对代词‘他’作出了反应。”

“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·哈里斯共进晚餐。他倒了一些酒’中，同样的代词‘他’指的是唐纳德·特朗普，因此‘史瑞克’细胞不会作出反应。单个海马体细胞以一种动态、灵活的方式追踪代词所指的对象。”

塞尔夫补充道：“我们让参与者在句子末尾又辨别了动作执行者，我们便在此过程中根据单个概念细胞的活动来预测患者是否会给出正确答案。”

“为了增加挑战性，我们还加入了一些迷惑性问题，涉及两个同性的人：‘珍妮弗·安妮斯顿和卡玛拉·哈里斯走进酒吧。她坐在了一张桌子旁。’患者必须自己决定是谁执行了动作。我们观察到，患者倾向于选择句子开头在海马体中引起最大活动的那个人。这可能是基于逐次活动中偶然波动的结果，或者是对句子中两个角色之一的内部偏好。”

研究意义

迪克斯特胡伊斯说：“海马体对学习和记忆至关重要，但海马体如何参与记忆和语言之间的相互作用仍不清楚。我们如何记住所读的内容？当你想起所读的东西时，你会有不同的概念，而正是这些概念才共同构成了一个故事。”

“代词有助于我们理解故事中谁做了什么，而海马体中的细胞将这些动作编码到我们的记忆中。最终，我们将着重探索记忆在大脑中形成的过程。”

新闻来源：Science