言語感知和生成過程鏡像神經(jīng)元的功能分析.pdf

1、言語感知與言語生成過程是復(fù)雜的神經(jīng)控制過程，探索這一機(jī)制，不僅更有利于了解大腦功能的機(jī)制，同時也將助于全國數(shù)以百萬計(jì)的言語障礙患者的治療與康復(fù)。在過去的研究中，人們發(fā)現(xiàn)言語感知過程之中，參與活動的腦區(qū)不僅包含言語感知相關(guān)腦區(qū)，部分言語生成相關(guān)腦區(qū)也有激活，例如布洛卡氏區(qū)等。對于這一現(xiàn)象的解釋，很多科學(xué)家支持是大腦在鏡像神經(jīng)元的作用下產(chǎn)生的結(jié)果。鏡像神經(jīng)元是由意大利科學(xué)家Rizzolatti在上世紀(jì)九十年代發(fā)現(xiàn)的，它指的是這樣一類神經(jīng)元：

2、動物在做出某種動作和在看其他個體做相同動作兩個過程中，都激活的神經(jīng)元。而在人腦中，人們在說話時，即言語生成過程中，以及在聽其他人說話時，即言語感知過程中，布洛卡氏區(qū)都有所激活，具有鏡像神經(jīng)元的特性。
　　隨著十幾年來科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，功能性磁共振成像逐漸在大腦研究中普及。通過功能性磁共振成像實(shí)驗(yàn)，人們已經(jīng)證實(shí)了布洛卡氏區(qū)確實(shí)具有鏡像屬性。然而，由于功能性磁共振成像在的時間精度上的劣勢，既得結(jié)果也僅僅是證明了鏡像神經(jīng)元的存在，并沒能解

3、釋鏡像神經(jīng)元在言語感知和生成過程中的運(yùn)作機(jī)理。本論提出，使用時間精度上高于功能性磁共振成像的腦電信號溯源方法，測量人腦在言語感知過程當(dāng)中頭皮表層電流的變化，通過溯源運(yùn)算獲得整個過程中腦區(qū)激活情況，探究鏡像神經(jīng)元在言語感知過程中扮演的角色，最終闡釋言語感知和生成兩個過程的內(nèi)在聯(lián)系和工作機(jī)理。
　　在實(shí)驗(yàn)中，本文使用了128導(dǎo)電極帽采集腦電數(shù)據(jù)，在盡量減少了空間精度上損失的同時，獲得了時間精度較高的數(shù)據(jù)。在實(shí)驗(yàn)材料上，選取了中文雙字動

4、詞這種有利于激發(fā)腦區(qū)活動的一類詞語作為材料，同時使用了不包含中文詞義的假詞作為對比。實(shí)驗(yàn)中采用了主成分分析和獨(dú)立成分分析等一系列信號處理的方法，用于信號的預(yù)處理。所得結(jié)果，不僅觀察到了在言語感知過程中，布洛卡氏區(qū)有所活動的溯源結(jié)果，證明了鏡像神經(jīng)元的存在性；更進(jìn)一步觀察到了腦區(qū)在背側(cè)通路遷移的整個過程，提出了一種基于鏡像神經(jīng)元的言語感知過程的活動機(jī)制。在達(dá)到上述研究目的之外，同時也證實(shí)了腦電溯源方法的可行性，為更進(jìn)一步的探究提供了數(shù)據(jù)及