一項(xiàng)新的研究顯示海馬體中的單個(gè)腦細(xì)胞是如何對(duì)代詞產(chǎn)生反應(yīng)的，這可能有助于我們解開(kāi)我們是如何記住所讀內(nèi)容的奧秘。

荷蘭神經(jīng)科學(xué)研究所

9月27日

閱讀以下句子：“唐納德·特朗普和卡瑪拉·哈里斯走進(jìn)了酒吧，她坐在了一張桌子旁。”我們所有人都會(huì)立刻知道是卡瑪拉坐在了桌子旁，而不是唐納德。像“她”這樣的代詞有助于我們理解語(yǔ)言，但代詞可能有多種含義。根據(jù)上下文，我們能夠理解代詞所指代的是誰(shuí)。但我們為何如此擅長(zhǎng)此道，我們的大腦又是如何將代詞與其對(duì)應(yīng)的名詞聯(lián)系起來(lái)的？

為了回答這個(gè)問(wèn)題，一個(gè)由神經(jīng)科學(xué)家、神經(jīng)外科醫(yī)生和神經(jīng)病學(xué)家組成的國(guó)際團(tuán)隊(duì)攜手合作。來(lái)自荷蘭神經(jīng)科學(xué)研究所（Netherlands Institute for Neuroscience，NIN）的Pieter Roelfsema小組的Doris Dijksterhuis 和 Matthew Self 與他們的同事一起，觀(guān)察了癲癇患者的腦部活動(dòng)。作為治療的一部分，這些患者的海馬體（一個(gè)涉及學(xué)習(xí)和記憶的大腦區(qū)域）被植入了深部電極。研究團(tuán)隊(duì)利用了這一條件，對(duì)他們進(jìn)行了額外的測(cè)試。研究結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志上，論文題目“代詞激活人海馬神經(jīng)元的概念表征”（Pronouns reactivate conceptual representations in human hippocampal neurons）。

研究于2024年9月26日發(fā)表在《Science》（最新影響因子：44.7）雜志上

“我們可以在患者執(zhí)行任務(wù)時(shí)測(cè)量其海馬體中單個(gè)腦細(xì)胞的活動(dòng)，” Matthew Self 說(shuō)道。在海馬體中，有些細(xì)胞會(huì)對(duì)特定的人產(chǎn)生反應(yīng)，即所謂的“概念細(xì)胞”。一個(gè)廣為人知的例子是“珍妮弗·安妮斯頓細(xì)胞”（Jennifer Aniston Cell），當(dāng)你看到珍妮弗·安妮斯頓（美國(guó)女演員）的照片、聽(tīng)到她的名字或讀到“珍妮弗·安妮斯頓”這幾個(gè)字時(shí)，這個(gè)細(xì)胞就會(huì)變得活躍。我們想知道，當(dāng)你在閱讀代詞如“他”或“她”時(shí)，這些細(xì)胞是否也會(huì)變得活躍。這些細(xì)胞能否將代詞與正確的人聯(lián)系起來(lái)？

“史萊克細(xì)胞”（Shrek cell）

Doris Dijksterhuis 表示：“為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，我們首先向患者展示了許多照片，直到找到一個(gè)對(duì)某一特定圖像產(chǎn)生反應(yīng)的細(xì)胞。例如，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)對(duì)‘史萊克’圖像產(chǎn)生反應(yīng)，而對(duì)其他圖像不產(chǎn)生反應(yīng)的細(xì)胞。我們把這個(gè)細(xì)胞稱(chēng)為‘史萊克概念細(xì)胞’。當(dāng)患者后來(lái)讀到像‘史萊克和菲歐娜共進(jìn)晚餐。他倒了一些酒’這樣的句子時(shí)，‘史萊克’細(xì)胞確實(shí)對(duì)‘史萊克’一詞產(chǎn)生了反應(yīng)，也對(duì)代詞‘他’產(chǎn)生了反應(yīng)。這很有趣，因?yàn)檫@樣的代詞在另一個(gè)句子中可能指完全不同的內(nèi)容。例如，在句子‘唐納德·特朗普和卡瑪拉·哈里斯共進(jìn)晚餐。他倒了一些酒’中，同樣的代詞‘他’指的是唐納德·特朗普，因此‘史萊克’細(xì)胞不會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)。單個(gè)海馬體細(xì)胞會(huì)以動(dòng)態(tài)、靈活的方式追蹤代詞所指的人。”

Self 說(shuō)：“讓參與者在句子末尾回答一個(gè)問(wèn)題，關(guān)于是誰(shuí)執(zhí)行了動(dòng)作。我們可以根據(jù)單個(gè)概念細(xì)胞的活動(dòng)來(lái)預(yù)測(cè)患者是否會(huì)給出正確答案。為了增加一些挑戰(zhàn)性，我們還加入了一些有兩位同性人物的刁鉆問(wèn)題：‘珍妮弗·安妮斯頓和卡瑪拉·哈里斯走進(jìn)了一家酒吧。她坐在桌旁。’患者必須自己決定是誰(shuí)執(zhí)行了動(dòng)作。我們觀(guān)察到，患者往往選擇句子開(kāi)頭在海馬體中引發(fā)最大活動(dòng)的那個(gè)人。這可能是由于活動(dòng)中偶然的波動(dòng)，或是患者對(duì)句子中某一角色的內(nèi)在偏好。”

更大的圖景

Dijksterhuis 說(shuō)：“海馬體對(duì)于學(xué)習(xí)和記憶至關(guān)重要，但海馬體如何在記憶與語(yǔ)言的相互作用中發(fā)揮作用，目前仍不清楚。我們是如何記住所讀內(nèi)容的？當(dāng)你想到你所讀的東西時(shí)，你會(huì)有不同的概念，這些概念共同構(gòu)成了故事。代詞幫助我們理解故事中誰(shuí)做了什么，而海馬體中的細(xì)胞則將這些動(dòng)作編碼到我們的記憶中。最終，我們想知道整個(gè)記憶是如何在大腦中形成和表示的。”

Doris Dijksterhuis 博士

“這群患者同意參與我們的研究，這具有極大的價(jià)值。我們很少有機(jī)會(huì)測(cè)量閱讀過(guò)程中人腦單個(gè)細(xì)胞的活動(dòng)，并且無(wú)法在動(dòng)物身上研究這些過(guò)程。當(dāng)我們有機(jī)會(huì)時(shí)，我們會(huì)盡可能多地利用它。”

創(chuàng)立于2005年的荷蘭神經(jīng)科學(xué)研究所

參考文獻(xiàn)

Source：Netherlands Institute for Neuroscience

How are pronouns processed in the memory-region of our brain?

Reference：

D. E. Dijksterhuis et al. ,Pronouns reactivate conceptual representations in human hippocampal neurons.Science385,1478-1484(2024).DOI:10.1126/science.adr2813

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       原文標(biāo)題 : 我們大腦的記憶區(qū)域是如何處理代詞的呢？