研究人员确定了两个与词汇检索相关的脑神经网络——这一认知过程使我们能够访问需要说出的词语。语义网络在中额回和下额回处理意义，而发音网络则位于下额回和前中央回，负责计划语言产生。
我们如何能够回忆起想要说的词？这一基本能力称为词汇检索，在脑损伤患者中常常受到影响。有趣的是，许多能够命名他们看到的词的患者，例如在房间里将宠物识别为“猫”，却在日常对话中检索词汇时遇到困难。
科学家们长期以来一直试图理解大脑在言语中如何检索词汇。纽约大学的研究人员进行的一项新研究揭示了这一谜团，发现位于背外侧前额叶皮层的左侧网络在命名中起着关键作用。这项研究的结果发表在《细胞报告》上，为语言的神经结构提供了新的见解，并为神经科学和临床干预提供了潜在应用。
大脑命名网络的映射
词汇检索是人类沟通的基本方面，使我们能够将概念与语言联系起来。尽管经过数十年的研究，这一过程的确切神经动力学——特别是在自然听觉环境中的表现——仍然理解不够清晰。
纽约大学的研究人员——由生物医学工程研究生余乐瑶和纽约大学塔顿工程学院生物医学工程副教授、纽约大学格罗斯曼医学院神经学副教授阿丁·弗林克主导——从48名神经外科患者那里记录了皮层电图（ECoG）数据，以检查大脑中语言处理的空间和时间组织。通过使用无监督聚类技术，研究人员确定了两个不同但重叠的网络，负责词汇检索。第一个网络是语义处理网络，位于中额回和下额回。这一网络参与整合意义，并对特定句子中词语的意外程度敏感。第二个网络是发音计划网络，位于下额回和前中央回，在语言产生中起着关键作用，无论词语是通过视觉还是听觉呈现。
听觉命名与前额叶皮层
这项研究建立在语言神经科学数十年的成果之上。早期研究表明，根据词语是视觉还是听觉呈现，大脑的不同区域负责检索词汇。然而，早期研究依赖于时间分辨率有限的方法，留下了许多关于这些网络如何实时交互的问题。
研究人员借助ECoG的高空间和时间分辨率，揭示了前额叶皮层中一个显著的腹背梯度。他们发现，尽管发音计划位于腹侧，但语义处理在下额回和中额回的背侧区域中独特地体现——这一区域是语言处理之前未被充分重视的中心。
“这些发现表明，我们对语言处理理解中的一个缺失部分在于这个背侧前额叶区域，”首席作者余乐瑶解释道。“我们的研究提供了直接证据，表明该区域参与了在听觉语境中将声音映射到意义。”
对神经科学和医学的影响
这项研究具有深远的影响，不仅对理论神经科学，还对临床应用。语言缺陷，如失名症——即无法检索词汇——在中风、脑损伤和神经退行性疾病中很常见。理解参与词汇检索的精确神经网络可能会导致更好的诊断和针对性康复治疗，帮助患有这些疾病的患者。
此外，这项研究为未来的脑机接口（BCI）和神经假体研究提供了路线图。通过解码与命名相关的神经信号，科学家们可能会开发出辅助设备，帮助有言语障碍的个体，使他们能够通过直接的大脑-计算机通信更有效地交流。
目前，有一点是明确的：我们命名周围世界的能力不仅仅是简单的回忆行为，而是一个复杂且精细调校的神经系统的结果——这一系统现在被揭示得比以往任何时候都更为详细。
