抽象句义在感觉运动区的语境依赖性表征机制研究

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Brain and Language 2.1

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  本研究针对抽象概念是否依赖感觉运动脑区表征的争议,通过fMRI结合句子理解任务,首次证实多模态抽象句义在声音/动作相关语境下可激活特定感觉运动区(如听觉皮层aSTG/pSTG和运动前区PM/PreCG),MVPA分析揭示其神经模式具有语境依赖性区分能力。该发现为语言认知的具身理论(grounded cognition)提供新证据,表明抽象语义需部分锚定(grounded processing)于模态特异性脑区,推动了对高阶思维神经机制的理解。

  

论文解读

人类语言最精妙的能力在于表达抽象概念,从"自由"到"幸福",这些没有物理实体的概念如何在大脑中表征?传统理论分为两派:一派认为抽象概念完全依赖非模态(amodal)的符号化表征(如语言区IFG和语义区前颞叶),另一派具身认知理论(grounded cognition)主张概念理解需激活相关感觉运动经验。尽管大量研究证实具体概念(如"苹果")会激活感觉运动皮层,但抽象概念是否具有类似的"锚定"(grounded)机制仍存争议,尤其在句子层面——这个表达完整语义的最小语言单位——几乎未被探索。

北京语言文化大学团队在《Brain and Language》发表的研究创新性地采用语境调控范式:让被试在fMRI中阅读成对句子——前句提供声音相关(如"警报声划破夜空")或动作相关(如"工人用力敲打铁锤")的具体语境,后接多模态抽象句(如"他们全力以赴完成任务")。通过结合多变量模式分析(MVPA)和功能定位任务(声音聆听和手部动作),研究首次揭示:1)抽象句义能在感觉运动区(听觉皮层aSTG/pSTG和运动前区PM/PreCG)诱发与语境匹配的神经活动模式;2)这种区分效应与具体语境句的神经表征模式高度相似。

关键技术方法
研究招募32名汉语母语者,采用事件相关fMRI设计,包含句子理解任务(具体-抽象句对+随机语义探测题)和感觉运动定位任务(声音/动作)。使用3T磁共振采集全脑BOLD信号,通过MVPA分析神经模式区分度,重点考察预定义的听觉区(STG)和运动区(PreCG/PM)。

主要研究结果

1. 行为表现
语义探测任务平均正确率达84.69%,证实被试有效加工句子语义。

2. 具体句的模态特异性表征
MVPA显示:声音相关具体句(ConcSensound)与动作相关具体句(ConcSenaction)的神经响应模式在左背侧运动前区(PM)、左中央前回(PreCG)和左颞上回(aSTG/pSTG)具有显著区分度(p<0.05 FWE校正),印证感觉运动区对具体概念的模态特异性编码。

3. 抽象句的语境依赖性表征
关键发现是:抽象句(AbsSen)在声音vs动作语境下的神经模式同样能在上述感觉运动区被解码(解码准确率显著高于随机水平),且模式区分度与具体句的神经表征存在空间重叠。这表明抽象句义处理会"借用"具体语境激活的感知运动神经资源。

4. 跨层级模式相似性
抽象句与前置具体句在感觉运动区的神经模式相似性分析显示:声音语境下的抽象句更倾向于激活听觉区(STG),而动作语境下的抽象句更倾向激活运动区(PreCG/PM),揭示语境对抽象概念表征的定向引导作用。

结论与意义
该研究突破性地证明:1)句子层级的抽象意义并非完全脱离感觉运动系统,其表征具有语境依赖性锚定(context-dependent grounding)特征;2)感觉运动区通过动态重组神经活动模式来适应不同模态语境的抽象语义加工。这一发现调和了具身理论与符号理论的矛盾,提出"混合表征"模型——抽象概念既依赖语言/语义中枢的抽象符号系统,又通过语境线索部分复用感觉运动资源。

从应用角度看,研究为语言障碍(如失语症)的康复提供新思路:通过设计特定模态的语境训练,可能激活患者残留的感觉运动网络以补偿抽象语言功能。方法论上,MVPA对神经模式敏感性的揭示,推动认知神经科学从"是否激活"向"如何表征"的范式转变。未来研究可拓展至更复杂的语篇层面,探索多模态语境如何协同塑造抽象思维。

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