한자 인식을 위한 방추형 피질의 기능적 기울기 1부

추상적인

시각적 단어 인식은 알파벳 언어의 시각적 단어 인식 중 좌측 방추상회(FG)에서 계층적 언어와 유사한 단어 형태에 대응하는 기능적 및 공간적 조직을 갖도록 제안되었습니다.

시각적 단어 인식과 기억은 밀접한 관련이 있습니다. 연구에 따르면 시각적 단어 인식 기술을 훈련하면 뇌의 기억력이 향상되고 뇌 기능의 전반적인 발달이 촉진될 수 있습니다.

첫째, 시각적 단어 인식은 작업 기억을 향상시킵니다. 작업 기억은 복잡한 인지 작업을 수행하는 동안 정보를 처리하고 저장하는 데 도움이 되는 단기 기억의 한 형태입니다. 예를 들어, 책을 읽으려면 책의 내용, 페이지 번호, 장과 같은 여러 정보를 동시에 기억해야 하며, 이를 위해서는 강력한 작업 기억 능력이 필요합니다. 시각적 단어 인식 훈련은 텍스트 정보를 처리하고 기억하는 능력을 향상시키고 작업 기억 수준을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.

둘째, 시각적 단어 인식 능력은 장기 기억 능력도 향상시킬 수 있습니다. 장기기억이란 언어, 역사적 사건, 문화적 지식 등을 포함하여 뇌에 저장되어 있고 지속성이 강한 정보를 말합니다. 시각적 단어 인식 훈련은 텍스트 정보에 대한 이해와 기억을 심화시켜 형성과 기억을 촉진하는 데 도움이 됩니다. 장기 기억의 통합.

즉, 시각적 단어 인식 능력은 우리의 기억력 증진에 중요한 역할을 합니다. 시각적 단어 인식 능력을 훈련함으로써 우리는 작업 기억과 장기 기억 능력을 향상시켜 미래의 학습과 업무를 위한 탄탄한 기반을 마련할 수 있습니다. 긍정적인 마음을 가지고 계속해서 시각적 단어 인식 훈련의 신비를 탐구하고 인지 수준을 향상시키도록 합시다. 기억력 향상이 필요하다고 볼 수 있는데, 시스탄체 데저티콜라는 기억력 향상이라는 독특한 효능이 많은 중국 전통 약재이기 때문에 기억력을 크게 향상시킬 수 있습니다. 다진 고기의 효능은 산, 다당류, 플라보노이드 등 포함된 다양한 활성 성분에서 비롯됩니다. 이러한 성분은 다양한 방식으로 뇌 건강을 증진할 수 있습니다.

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그러나 한자 인식 중에 단어와 같은 표현의 유사한 기능적 그라데이션이 존재하는지 여부는 여전히 불분명합니다.

본 연구에서는 작업 fMRI 데이터를 이용하여 한자 인식을 위한 FG의 기능적 구성을 조사하기 위해 단변량 활성화 분석 및 RSA(Representational 유사성 분석) 방법을 채택했습니다. 중국어 원어민 독자들에게는 네 가지 유형의 문자 유사 자극(즉, 실제 문자, 의사 문자, 허위 문자 및 획 조합)이 시각적으로 제시되었습니다.

분석 후, 우리는 자극과 성격의 유사 정도에 해당하는 왼쪽 FG에서 후방에서 전방으로의 기능적 구배를 관찰했습니다. 또한 왼쪽 FG의 개별 하위 영역에는 서로 다른 철자법 코드가 있습니다. 왼쪽 FG의 중간 부분은 추상적 철자법 처리에 관여하는 반면, 왼쪽 FG의 앞부분은 어휘 철자법 처리(즉, 음운론 또는 의미론에 철자법 매핑)에 관여했습니다.

특히, 오른쪽 FG의 경우 문자 유사성에 대한 선택성에 대한 유사한 코딩 패턴을 찾지 못했는데, 이는 왼쪽 반구에 유리한 기능적 계층 구조의 비대칭성을 나타냅니다.

결론적으로, 우리의 연구 결과는 왼쪽 FG가 한자 인식을 위한 전후 경사 기능 처리를 제공하여 단어 읽기에 대한 심리학적, 신경적, 계산적 이론에 대한 이해를 확장한다는 것을 보여주었습니다.

키워드:

한자인식; 기능적 구배; 방추형 피질; 표현적 유사성 분석; 일변량 활성화 분석.

의의 설명

왼쪽 방추형 이랑(FG)은 독서에 필수적이지만 중국어 독서 중 기능적 조직은 아직 불분명합니다.

여기에서 우리는 한자 인식 동안 왼쪽 FG 내에서 더 낮은 문자와 유사한 자극에 해당하지만 오른쪽 동종체에서는 그렇지 않은 후방에서 전방 기능적 구배를 밝혔습니다.

표현 유사성 분석(RSA)을 사용하여 왼쪽 FG의 두 가지 기능적으로 분리된 하위 영역을 식별했습니다. 중간 부분은 단어 형식 철자법 처리를 위한 중간 부분이고 앞부분은 어휘 철자법 처리를 위한 것입니다.

결론적으로, 우리는 왼쪽 FG의 후방, 중간 및 전방 영역이 별개의 직교 계층에 반응하여 다르지만 보완적인 계산을 수행한다는 것을 발견했습니다. 이 그라데이션 패턴을 기반으로 왼쪽 FG는 중국어 읽기를 달성하기 위해 언어 네트워크의 다른 영역과 상호 작용합니다.

소개

효율적인 시각적 단어 인식을 위해서는 단어 형식과 철자법을 단어 발음과 의미로 빠르게 변환해야 합니다(Liu, 1999; Coltheart et al., 2001; Price andDevlin, 2011).

신경영상 및 병변 연구에서는 왼쪽 방추상 회(FG)가 단어 읽기 중 이러한 전환에 중요하다는 사실이 밝혀졌습니다(Kuo et al., 2001; Cohenet al., 2002; Baker et al., 2007; Dehaene et al., 2010; Centanni 외, 2017).

또한 시각적 단어 형식 영역이라고 불리는 왼쪽 FG의 측면 중간 영역은 알파벳 언어(예: 영어) 및 로고 그래픽 언어(예: 한자)와 같이 문자 유형이 크게 달라지는 다양한 쓰기 시스템에서 공간적으로 재현 가능한 것으로 생각됩니다. ; Bolger 등, 2005; Liu 등, 2008; Dehaene 및 Cohen, 2011).

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영어 단어를 읽는 동안 leftFG 내에서 단어 유사 자극의 기능적 계층적 구성이 관찰되었습니다(Vinckier et al., 2007). 그러나 중국어 단어 읽기에 좌파 FG의 유사한 내부 조직이 존재하는지 여부는 여전히 불분명합니다.

최근 일부 연구에서는 복부 후두측두엽 피질(vOT)에서 단어 유사 자극의 기능적 구성을 조사했습니다. 알파벳 언어의 경우 활성화 결과를 기반으로 한 일련의 증거는 시각적 단어 인식 중에 왼쪽 FG에서 기능적 및 공간적 계층 구조를 관찰했습니다(Binder et al., 2006; Vinckier et al., 2007; Van der Market al., 2009; Kronschnabel 등, 2013; Olulade 등, 2013, 2015, Lerma-Usabiaga 등, 2018).

Vinckierand 동료들은 서로 다른 수준의 철자법 자극이 왼쪽 FG의 후방 부분에서 동일한 활성화를 유도한 반면, 단어와 같은 자극이 많을수록 중앙에서 전방으로 더 높은 활성화를 유도한다는 것을 발견했습니다(Vinckier et al., 2007).

일관되게, 영어 단어 인식에 대한 두개내 기록 연구는 왼쪽 FG의 뒤쪽 부분이 문자 선택성과 고유하게 관련되어 있음을 확인했지만 왼쪽 FG의 중간 및 앞쪽 영역에서 사전 및 어휘 반응의 기초가 되는 공간적으로 혼합되어 있지만 엄격하지는 않은 계층적 조직을 강조했습니다(Lochyet al ., 2018).

저자들은 왼쪽 FG의 경우 뒷부분이 문자처리에 관여하고 중앙에서 앞쪽으로 기능적 구배를 강조한다는 점을 일관되게 확인했습니다.

철자 구조에서 영어와 중국어의 급격한 차이를 감안할 때, 최근 두 연구에서는 문자 유사 자극에 대한 뇌 활동의 유사한 기능적 구배가 중국어에 존재하는지 여부를 조사했습니다(Chan et al., 2009; Tian et al., 2020).

Chan과 동료들은 왼쪽 FG의 앞쪽 영역이 철자법적 합법성을 지닌 한자와 같은 자극에 더 선택적인 반면, 뒤쪽 부분은 한국어 문자에 대해 더 선택적인 것을 발견했습니다(Chan et al., 2009). Tian과 동료들은 왼쪽 FG의 앞쪽과 중간 영역이 라디칼 기반 자극에 더 선택적인 반면, 뒤쪽 영역은 그렇지 않다고 제안했습니다(Tian et al., 2020).

그러나 다양한 수준의 중국어 철자 구조와 왼쪽 FG의 하위 영역 간의 대응 관계는 아직 밝혀지지 않았습니다. 또한 오른쪽 FG도 유의하게 활성화되어 중국어 단어 인식 시 공간정보 처리로 해석되었다(Tan et al., 2000, 2001).

그러나 중국어 단어를 읽는 동안 어떤 수준의 철자법이 처리되었는지, 그리고 올바른 FG에 다양한 계층적 코딩 패턴이 존재하는지 여부도 크게 알려지지 않았습니다.

본 연구에서는 단변량 활성화 분석과 RSA 방법을 이용하여 한자 인식 과정에서 FG의 기능적 조직을 조사하였다.

여기에서는 fMRI 스캐닝 중에 실제 단어(RW), 의사 단어(PW), 거짓 단어(FW) 및 뇌졸중 조합(SC)에 대한 어휘 결정 작업을 수행한 중국어 원어민 성인 그룹을 모집했습니다.

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중국어 철자법 처리에는 시각적 속성, 부수 철자법, 단어 형식 철자법 및 어휘 철자법의 네 가지 주요 구성 요소가 수반된다는 점을 감안할 때 우리는 별개의 구성 요소가 왼쪽 FG의 별개의 하위 영역에서 발생하여 중국어 철자법의 전후 경사가 발생한다고 가정합니다. 처리.

재료 및 방법

참가자들

51명의 대학생(평균 연령=23.4세, 19~28세, 남성 25명/여성 26명)이 온라인 광고를 통해 이번 연구에 모집되었습니다. 모두 4.8(대수 시력 차트 값) 이상의 정상 또는 교정 시력을 가진 중국어 원어민이었습니다.

EdinburghHandedness Inventory(Oldfield, 1971)에 따르면 41명은 오른손잡이로 확인되었고 나머지는 균형잡힌 손잡이였습니다. 신경 질환이나 정신 질환의 병력이 있는 사람은 아무도 없었습니다.

실험 전에 각 피험자에게 사전 서면 동의가 제공되었습니다. 현재 연구는 푸단대학교 생명과학부 윤리위원회의 승인을 받았습니다.

자극 및 작업 fMRI 절차

자극 세트는 RW, PW, FW 및 SC의 네 가지 조건으로 구성되었으며 각 조건에서 40번의 시도가 있었습니다(그림 1A). 중국어 철자법 처리에는 인지 과정의 계층적 프레임워크를 구성하는 시각적 속성, 기본 철자법, 단어 형식 철자법 및 어휘 철자법이라는 네 가지 추정 구성 요소를 처리하는 작업이 수반됩니다(그림 1B).

RW는 두 개의 어근으로 구성된 빈도가 높은 단일 문자 단어입니다. PW는 법적 위치에 표시되어 있지만 기존 중국어 사전에서는 찾을 수 없는 두 명의 급진파로 구성됩니다. 특히, 알파벳 언어의 PW와 달리 중국어의 PW는 음운론적 및 의미론적 단서 없이도 발음할 수 없고 의미가 없습니다.

FW는 불법적인 위치에 있는 두 명의 급진파로 구성됩니다. SC는 실제 문자에 나타나는 무작위로 배열된 획으로 구성되며 실제 문자와 동일한 봉투를 유지합니다.

흰색 화면과 검은색 화면에 나타난 모든 자극의 수평시각은 4.37도였다. 픽셀 비율, 사진 크기 및 획 수는 조건에 따라 일치되었습니다. RW의 단어 빈도와 PW 및 FW를 구성하는 데 사용되는 단일 문자 단어도 일치했습니다.

본 연구에서는 이벤트 관련 디자인과 어휘결정 과제를 채택하였다. 각 자극은 4000~6000ms 범위의 무작위 자극간 간격(ISI)으로 무작위 순서로 600ms 동안 제시되었습니다.

기본 뇌 활동을 얻기 위해 ISI 동안 화면 중앙에 고정 십자가가 표시되었습니다(그림 1A). 어휘 결정 작업에서는 참가자들이 오른쪽 검지로 버튼을 눌러 자극이 실제 문자인지 여부를 판단해야 했습니다. 특히 실제 캐릭터를 식별하는 기준은 의미가 있는지 여부였습니다.

작업 요구 사항을 완전히 이해하기 위해 일반 실험 전에 스캐너에서 16번의 시도(각 조건에서 추가로 4개의 자극)로 구성된 연습 섹션을 수행했습니다.

fMRI 획득 및 데이터 전처리

기능적 및 구조적 자기공명영상 데이터는 중국 상하이 푸단대학교의 ZIC(Zhangjiang International Brain Imaging Center)에서 32-채널 헤드 코일(Siemens Healthcare)을 갖춘 3.0-T Siemens Prisma 스캐너로 수집되었습니다.

기능적 영상 획득을 위해 EPI(에코 평면 영상) 시퀀스가 사용되었습니다. [TR=720 ms, TE=33 ms, 플립 각도=52 도, 매트릭스 크기=110 96, 필드 보기(FOV)=220 196mm, 슬라이스 두께=2 mm, 슬라이스 수=72].

해부학적, 고해상도, T1-가중 이미지가 작업 전에 수집되었습니다(TR =3000ms, TE=2.56ms, 플립 각도=8 도, 매트릭스 크기 {{6} } 320, FOV=256 256mm, 슬라이스 두께=0.8mm, 슬라이스 수=208).

이미지 전처리는 StatisticalParametric Mapping-12(SPM12, Wellcome Trust Centrefor Neuroimaging, London, United Kingdom; http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spam)에 의해 수행되었습니다. 첫째, T1 평형을 보장하기 위해 트리거 실행 전에 여러 볼륨이 기록되지 않았습니다.

볼륨은 일시적으로 중간 EPI 볼륨으로 재정렬되었으며 머리 움직임을 교정하기 위해 공간적으로 재정렬되었습니다. 각 피험자의 구조적 이미지를 평균 EPI 이미지로 등록하고 분할하여 MontrealNeurologic Institute(MNI) 공간으로 정규화했습니다.

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