听觉描述性命名任务中白质网络功能与有效连接的可视化研究

本研究针对听觉描述性命名过程中白质网络的动态连接机制，通过结合颅内脑电图（iEEG）高伽马（70–110 Hz）活动分析与弥散磁共振成像（MRI）纤维追踪技术，首次可视化跨半球及左半球内功能连接（functional connectivity）与有效连接（effective connectivity）的时空特征。研究发现，不同疑问词（如what/where）触发左后额下回（pIFG）与颞叶新皮层的双向促进性信息流，而高智商个体在左后额中回（pMFG）的神经激活持续时间更短。该成果为语言网络动态交互提供了新型神经生物学模型，发表于《Clinical Neurophysiology》。

　　

语言交流是人类认知的核心功能，但听觉描述性命名过程中白质网络的动态信息流机制尚未明确。传统模型认为语言处理依赖左半球颞叶到额叶的单向信息传递（Geschwind, 1970），而现代研究提出双向交互假说（Poeppel et al., 2012）。然而，这些模型缺乏对特定白质通路中毫秒级神经信息流的可视化证据。此外，短语顺序（如日语灵活的疑问词位置）是否影响网络动态仍待探索。

为解决这些问题，国家神经精神研究中心与东北大学医院的研究团队联合开展了一项创新研究。他们招募40名日语母语的药物难治性局灶性癫痫患者，在术前颅内电极监测期间完成听觉描述性命名任务。通过整合高伽马活动分析、弥散MRI纤维追踪和动态纤维束成像技术，首次构建了白质网络连接的功能性图谱。

关键技术包括：1）基于群体水平iEEG高伽马（70–110 Hz）振幅的时空分析；2）利用弥散MRI重建直接相连的白质通路；3）通过传递熵（transfer entropy）量化有效连接方向；4）动态纤维束成像技术（dynamic tractography）实现毫秒级信息流动画。

主要结果

1. 疑问词起始时的跨半球连接
   听到wh-疑问词时，双侧上颞回（STG）间通过胼胝体的功能连接增强，表现为左至右促进性信息流；而背外侧前额叶（dlPFC）区域则出现右至左抑制性流动。

2. 具体词汇处理的左半球内连接
   处理与具体物体相关的动词或副词时，左半球内连接增强，广泛白质通路（如弓状束）支持颞叶与额叶的双向促进性流动。

3. 疑问词类型的神经差异
   what问题（相比where）在问题结束时诱发左后额下回（pIFG）更强激活，该区域通过弓状束与颞叶新皮层形成增强的功能连接和双向信息流。

4. 智商与神经效率
   高智商个体在左后额中回（pMFG）的神经激活持续时间显著缩短，提示更高效的网络资源调配。

结论与意义
该研究首次实现了听觉命名任务中白质通路动态连接的可视化，证实短语顺序（如疑问词位置）可调节网络动态。左半球弓状束在语义整合中的关键作用、跨半球连接的抑制-促进平衡机制等发现，为语言障碍（如失语症）的病理机制提供了新见解。动态纤维束成像技术为未来脑机接口和神经调控靶点选择奠定了方法学基础。研究建立的"功能-有效连接"双模态分析框架，可拓展至其他高阶认知任务的网络机制研究。