思想的就是经验的｜CyberDaily

威斯康星医学院 (MCW) 的研究人员进行的一项新研究解开了我们如何知道我们所知道的谜团，揭示了概念知识与感知和经验信息相关联。

“我们的研究解决了我们的思想如何与我们通过感官体验的物理世界相关的问题，”MCW 神经病学和生物医学工程助理教授 LEONARDO FERNANDINO 博士说。

“我们努力找出每种类型的信息，包括分类信息、词关联信息和感官信息，有多少被编码在词概念的神经表示中。”

使用功能性磁共振成像 (FMRI)，费尔南迪诺博士和他的团队测量了整个大脑的神经活动，同时参与者阅读了屏幕上显示的数百个不同的单词。每个单词都会在参与者的大脑中产生一种独特的激活模式。

通过分析这些神经激活模式，研究人员能够量化大脑使用不同类型信息来表示词义的程度。具体来说，他们评估了与自然类别、单词关联或感官体验相关的信息有多少参与了大脑对单词含义的表示。

该分析基于根据每种信息类型应预期的词义之间的相似程度。

“例如，伏特加和硝酸甘油在感官上看起来非常相似，因为它们都是透明、无味的液体，但我们认为它们分别属于非常不同的类别――饮料和炸药， ”费尔南迪诺博士说。

使用计算机建模根据每种信息类型预测词义之间的相似程度，并将这些预测与每个词义对应的神经激活模式之间的相似度进行比较。

该分析基于根据每种信息类型应预期的词义之间的相似程度。图片属于公共领域

“我们发现，当单独检查时，这些类型的信息中的每一种似乎都编码在单词概念的神经表示中；然而，当我们考虑到它们的相似性预测相互重叠的方式时，我们的数据表明，经验信息是唯一能够独立预测激活模式之间相似性的类型。其他类型的信息仅预测神经激活模式之间的相似性，使其预测与经验模型的预测相匹配，”费尔南迪诺博士说。

这一实验证实经验和感官信息是概念知识的关键，这对于自公元前 5 世纪以来一直在研究的学科领域来说是开创性的。

“这一直是哲学和心理学长期争论的主题，可以追溯到古希腊哲学家柏拉图和亚里士多德，”费尔南迪诺博士说。

柏拉图认为，人类生来就有先天的想法，这些想法是我们可以命名或识别的各种事物的心理模型。亚里士多德认为心理范畴不是从出生就存在的，而是从经验中学到的。

今天，研究人员在这些观点上仍然存在分歧。一些人认为，概念类别在大脑中以“符号”形式表示，而不是来自习得的感官体验。随着使用现代进步进一步研究概念知识，FERNANDINO 博士和 MCW 团队的研究是提供其他具体证据的关键。

概念知识背后的表征代码的性质仍然是认知神经科学中一个尚未解决的主要问题。我们评估了不同的表征系统在多大程度上有助于在以前与语义认知相关的高级异模式皮层区域中的词汇概念的实例化。

我们发现，词汇语义信息可以从额叶、顶叶和颞叶皮层的各种异模式皮层区域可靠地解码。在大多数这些领域中，我们发现基于经验的表征结构（即编码有关感觉的信息）具有显着优势。

听觉、情感和现象经验的其他特征），几乎没有证据表明独立的分类学或分布组织。

这些结果是针对对象和事件概念独立发现的。我们的研究结果表明，异模式皮层中的概念表征至少部分基于经验信息。

他们还揭示，在大多数杂模式区域，事件概念比对象概念具有更多异质表示（即它们更容易解码），并且传统“语义中心”之外的其他区域有助于语义认知，特别是后扣带回和楔前叶。