Gradien Fungsional Korteks Fusiform Untuk Pengenalan Karakter Cina Bagian 1

Abstrak

Pengenalan kata visual telah diusulkan untuk memiliki organisasi fungsional dan spasial yang sesuai dengan bentuk kata mirip bahasa hierarkis di fusiform gyrus kiri (FG) selama pengenalan kata visual dalam bahasa alfabet.

Pengenalan kata visual dan memori berkaitan erat. Penelitian menunjukkan bahwa melatih keterampilan pengenalan kata secara visual dapat meningkatkan kemampuan memori otak dan meningkatkan perkembangan fungsi otak secara keseluruhan.

Pertama, pengenalan kata secara visual meningkatkan memori kerja kita. Memori kerja adalah bentuk memori jangka pendek yang membantu kita memproses dan menyimpan informasi saat melakukan tugas kognitif yang kompleks. Misalnya, jika kita ingin membaca sebuah buku, kita perlu mengingat banyak informasi seperti isi buku, nomor halaman, dan bab secara bersamaan, yang mengharuskan kita memiliki kemampuan memori kerja yang kuat. Pelatihan pengenalan kata secara visual dapat meningkatkan kemampuan kita untuk memproses dan mengingat informasi teks, dan secara efektif meningkatkan tingkat memori kerja kita.

Kedua, kemampuan pengenalan kata secara visual juga dapat meningkatkan kemampuan memori jangka panjang kita. Memori jangka panjang mengacu pada informasi yang disimpan di otak dan memiliki persistensi yang kuat, termasuk bahasa, peristiwa sejarah, pengetahuan budaya, dll. Pelatihan pengenalan kata visual dapat membantu kita memperdalam pemahaman dan memori informasi teks, sehingga mendorong pembentukan dan konsolidasi memori jangka panjang.

Singkatnya, kemampuan pengenalan kata secara visual memainkan peran penting dalam meningkatkan daya ingat kita. Dengan melatih keterampilan pengenalan kata secara visual, kita dapat meningkatkan memori kerja dan kemampuan memori jangka panjang, sehingga meletakkan dasar yang kuat untuk studi dan pekerjaan di masa depan. Mari kita bersikap positif, terus menggali misteri pelatihan pengenalan kata visual, dan meningkatkan tingkat kognitif kita. Terlihat bahwa kita perlu meningkatkan daya ingat, dan Cistanche deserticola dapat meningkatkan daya ingat secara signifikan karena Cistanche deserticola merupakan bahan obat tradisional Tiongkok yang memiliki banyak khasiat unik, salah satunya meningkatkan daya ingat. Khasiat daging cincang berasal dari berbagai bahan aktif yang dikandungnya, antara lain asam, polisakarida, flavonoid, dll. Bahan-bahan tersebut dapat meningkatkan kesehatan otak dengan berbagai cara.

Klik Tahu untuk meningkatkan memori jangka pendek

Namun, masih belum jelas apakah ada gradien fungsional serupa dari representasi mirip kata selama pengenalan karakter Cina.

Dalam penelitian ini, kami mengadopsi metode analisis aktivasi univariat dan analisis kesamaan representasi (RSA) untuk menyelidiki organisasi fungsional dalam FG untuk pengenalan karakter Cina menggunakan data tugas fMRI. Pembaca asli Tiongkok secara visual disajikan dengan empat jenis rangsangan mirip karakter (yaitu, karakter nyata, karakter semu, karakter palsu, dan kombinasi guratan).

Setelah analisis, kami mengamati gradien fungsional posterior-ke-anterior di FG kiri sesuai dengan tingkat kemiripan rangsangan dengan karakter. Selain itu, subkawasan berbeda di FG kiri memiliki kode ortografik yang berbeda. Bagian tengah FG kiri terlibat dalam pemrosesan ortografi abstrak, sedangkan bagian anterior FG kiri terlibat dalam pemrosesan ortografi leksikal (yaitu, memetakan ortografi ke fonologi atau semantik).

Khususnya, untuk FG kanan, kami tidak menemukan pola pengkodean serupa untuk selektivitas terhadap kemiripan karakter, yang menunjukkan asimetri organisasi hierarki fungsional yang mendukung belahan otak kiri.

Sebagai kesimpulan, temuan kami mengungkapkan bahwa FG kiri menyajikan pemrosesan fungsional gradien posterior-ke-anterior untuk pengenalan karakter Cina, yang memperluas pemahaman kita tentang teori psikologis, saraf, dan komputasi dalam membaca kata.

Kata kunci:

Pengenalan karakter Tiongkok; gradien fungsional; korteks fusiform; analisis kesamaan representasi; analisis aktivasi univariat.

Pernyataan Signifikansi

Fusiform gyrus kiri (FG) penting untuk membaca, namun organisasi fungsionalnya selama membaca bahasa Mandarin masih belum jelas.

Di sini, kami mengungkapkan gradien fungsional posterior-ke-anterior yang sesuai dengan rangsangan seperti karakter yang lebih rendah ke yang lebih tinggi dalam FG kiri selama pengenalan karakter Cina tetapi tidak pada homolog kanannya.

Dengan menggunakan analisis kesamaan representasi (RSA), kami mengidentifikasi dua subkawasan FG kiri yang terpisah secara fungsional: bagian tengah untuk pemrosesan ortografi bentuk kata dan bagian anterior untuk pemrosesan ortografi leksikal.

Sebagai kesimpulan, kami menemukan daerah posterior, tengah, dan anterior dari FG kiri responsif terhadap hierarki ortografik yang berbeda sehingga melakukan perhitungan yang berbeda namun saling melengkapi. Berdasarkan pola gradien ini, FG kiri berinteraksi dengan wilayah lain di jaringan bahasa untuk mencapai pembacaan bahasa Mandarin.

Perkenalan

Pengenalan kata visual yang efisien memerlukan konversi cepat bentuk kata dan ortografi menjadi pengucapan dan makna kata (Liu, 1999; Coltheart et al., 2001; Price andDevlin, 2011).

Studi neuroimaging dan lesi telah mengungkapkan bahwa fusiform gyrus kiri (FG) sangat penting untuk konversi tersebut selama membaca kata (Kuo et al., 2001; Cohenet al., 2002; Baker et al., 2007; Dehaene et al., 2010; Centanni dkk., 2017).

Selain itu, wilayah tengah lateral dari FG kiri yang disebut area bentuk kata visual, dianggap dapat direproduksi secara spasial di berbagai sistem penulisan yang sangat bervariasi dalam jenis skrip, seperti bahasa alfabet (misalnya, Inggris) dan bahasa logografis (misalnya, karakter Cina). ; Bolger dkk., 2005;Liu dkk., 2008; Dehaene dan Cohen, 2011).

Organisasi hierarki fungsional dari rangsangan mirip kata dalam FG kiri selama membaca kata bahasa Inggris telah diamati (Vinckier et al., 2007). Namun, apakah organisasi internal FG kiri serupa ada dalam pembacaan kata dalam bahasa Mandarin masih belum jelas.

Baru-baru ini, beberapa penelitian telah meneliti organisasi fungsional rangsangan seperti kata di ventral occipitotemporal cortex (vOT). Untuk bahasa alfabet, bukti berdasarkan hasil aktivasi telah mengamati organisasi hierarki fungsional dan spasial di FG kiri selama pengenalan kata visual (Binder et al., 2006; Vinckier et al., 2007; Van der Market al., 2009; Kronschnabel dkk., 2013; Olulade dkk.,2013, 2015; Lerma-Usabiaga dkk., 2018).

Vinckier dan rekannya menemukan bahwa tingkat rangsangan ortografik yang berbeda menginduksi aktivasi yang sama di bagian posterior FG kiri, sedangkan rangsangan yang lebih mirip kata menginduksi aktivasi yang lebih tinggi di sepanjang tengah hingga sumbu anterior (Vinckier et al., 2007).

Secara konsisten, studi rekaman intrakranial pada pengenalan kata bahasa Inggris mengkonfirmasi bahwa bagian posterior dari FG kiri secara unik terlibat dalam selektivitas huruf, namun menekankan adanya percampuran spasial namun bukan organisasi hierarki yang ketat yang mendasari respons preleksikal dan leksikal di daerah tengah dan anterior dari FG kiri (Lochy et al. ., 2018).

Para penulis secara konsisten mengidentifikasi bahwa untuk FG kiri, bagian posterior terlibat dalam pemrosesan huruf dan menekankan gradien fungsional dari bagian tengah ke anterior.

Mengingat perbedaan tajam antara struktur ortografik antara bahasa Inggris tertulis dan bahasa Mandarin, dua penelitian terbaru telah menyelidiki apakah ada gradien fungsional aktivitas otak yang serupa untuk rangsangan mirip karakter dalam bahasa Mandarin (Chan et al., 2009; Tian et al., 2020).

Chan dan rekannya menemukan bahwa daerah anterior FG kiri lebih selektif untuk rangsangan mirip karakter Cina dengan legalitas ortografik, sedangkan bagian posterior lebih selektif untuk karakter Korea (Chan et al., 2009). Tian dan rekannya berpendapat bahwa wilayah anterior dan tengah FG kiri lebih selektif terhadap rangsangan berbasis radikal, sedangkan wilayah posterior tidak (Tian et al., 2020).

Namun, hubungan yang sesuai antara berbagai tingkat struktur ortografi Tiongkok dengan subkawasan FG kiri masih belum terungkap. Selain itu, FG kanan juga diaktifkan secara signifikan, yang diinterpretasikan sebagai pemrosesan informasi spasial selama pengenalan kata berbahasa Mandarin (Tan et al., 2000, 2001).

Namun, tingkat ortografi mana yang diproses dan apakah ada pola pengkodean hierarki yang berbeda di FG kanan selama pembacaan kata dalam bahasa Mandarin juga masih belum banyak diketahui.

Penelitian ini menguji organisasi fungsional dalam FG selama pengenalan karakter Cina dengan menggunakan analisis aktivasi univariat dan metode RSA.

Di sini, kami merekrut sekelompok orang dewasa, penutur asli bahasa Mandarin yang melakukan tugas pengambilan keputusan leksikal untuk kata nyata (RW), kata semu (PW), kata palsu (FW), dan kombinasi guratan (SC) selama pemindaian fMRI.

Mengingat bahwa pemrosesan ortografi Tiongkok memerlukan empat komponen utama: properti visual, ortografi radikal, ortografi bentuk kata, dan ortografi leksikal, kami berhipotesis bahwa komponen yang berbeda terjadi di subwilayah berbeda dari FG kiri, yang menghasilkan gradien posterior-ke-anterior ortografi Tiongkok. pengolahan.

Bahan dan metode

Peserta

Lima puluh satu mahasiswa (usia rata-rata=230,4 tahun, 19–28 tahun, 25 laki-laki/26 perempuan) direkrut dalam penelitian ini melalui iklan online. Semuanya adalah penutur asli bahasa Mandarin dengan penglihatan normal atau terkoreksi ke normal di atas 4,8 (Nilai Bagan Penglihatan Logaritmik).

Empat puluh satu diidentifikasi sebagai pengguna tangan kanan, dan sisanya memiliki penggunaan tangan seimbang menurut EdinburghHandedness Inventory (Oldfield, 1971). Tidak ada yang memiliki riwayat penyakit saraf atau gangguan kejiwaan.

Persetujuan tertulis diberikan kepada setiap subjek sebelum percobaan. Penelitian ini disetujui oleh Komite Etika Fakultas Ilmu Hayati, Universitas Fudan.

Stimuli dan tugas prosedur fMRI

Rangkaian rangsangan terdiri dari empat kondisi: RW, PWs, FWs, dan SCs, dengan 40 percobaan di setiap kondisi (Gbr. 1A). Pemrosesan ortografi Tiongkok memerlukan pemrosesan empat komponen yang diduga, yaitu properti visual, ortografi radikal, ortografi bentuk kata, dan ortografi leksikal, yang membangun kerangka hierarki proses kognitif (Gbr. 1B).

RW adalah kata berkarakter tunggal berfrekuensi tinggi yang terdiri dari dua kata radikal. PW dibentuk oleh dua orang radikal yang disajikan berdasarkan posisi hukumnya tetapi tidak dapat ditemukan dalam kamus bahasa Mandarin yang ada. Khususnya, berbeda dengan PW dalam bahasa alfabet, PW dalam bahasa Mandarin tidak dapat diucapkan dan tidak bermakna, bahkan tanpa isyarat fonologis dan semantik.

FW dibentuk oleh dua orang radikal yang ditempatkan pada posisi ilegal. SC terdiri dari guratan-guratan yang disusun secara acak yang muncul dalam karakter nyata dan mempertahankan selubung yang sama dengan karakter nyata.

Sudut pandang horizontal seluruh rangsangan yang berwarna putih dan disajikan pada layar hitam adalah 4,37 derajat. Persentase piksel, ukuran gambar, dan jumlah goresan disesuaikan dengan kondisi. Frekuensi kata RW dan kata berkarakter tunggal yang digunakan untuk membangun PW dan FW juga cocok.

Dalam penelitian ini, tugas desain dan keputusan leksikal terkait peristiwa diadopsi. Setiap stimulus disajikan selama 600 ms dalam urutan acak, dengan interval interstimulus acak (ISI) berkisar antara 4000 hingga 6000 ms.

Sebuah salib fiksasi ditampilkan di tengah layar selama ISI untuk mendapatkan aktivitas otak dasar (Gbr.1A). Tugas pengambilan keputusan leksikal mengharuskan peserta untuk menilai apakah stimulus tersebut merupakan karakter nyata dengan menekan tombol dengan jari telunjuk kanan mereka. Khususnya, kriteria untuk mengidentifikasi karakter nyata adalah apakah karakter tersebut mempunyai makna atau tidak.

Bagian latihan yang terdiri dari 16 percobaan (tambahan empat rangsangan di setiap kondisi) dilakukan di luar pemindai sebelum percobaan normal untuk memastikan pemahaman penuh tentang tuntutan tugas.

akuisisi fMRI dan prapemrosesan data

Data pencitraan resonansi magnetik fungsional dan struktural dikumpulkan oleh pemindai 3.0-T Siemens Prisma dengan koil kepala saluran 32-(Siemens Healthcare) di Zhangjiang International Brain Imaging Center (ZIC) Universitas Fudan, Shanghai, Cina.

Urutan pencitraan echo planar (EPI) digunakan untuk akuisisi pencitraan fungsional [TR=720 ms, TE=33 ms, sudut balik=52 derajat, ukuran matriks=110 96, bidang view (FOV)=220 196 mm, ketebalan irisan=2 mm, jumlah irisan=72].

Gambar anatomi, resolusi tinggi, berbobot T1-dikumpulkan sebelum tugas (TR =3000ms, TE=2.56ms, sudut balik=8 derajat, ukuran matriks {{6} } 320, FOV=256 256 mm, ketebalan irisan=0.8mm, jumlah irisan=208).

Pemrosesan awal gambar dilakukan oleh StatisticalParametric Mapping-12 (SPM12, Wellcome Trust Centrefor Neuroimaging, London, Inggris; http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spam). Pertama, beberapa volume tidak dicatat sebelum peluncuran pemicu untuk memastikan keseimbangan T1.

Volume diselaraskan untuk sementara ke volume EPI tengah dan diselaraskan secara spasial untuk mengoreksi pergerakan kepala. Gambar struktural setiap subjek didaftarkan ke gambar EPI rata-rata, disegmentasi, dan dinormalisasi ke ruang MontrealNeurologic Institute (MNI).

Volume EPI yang diselaraskan kembali dinormalisasi ke ruang MNI dengan parameter bidang deformasi dari normalisasi gambar struktural. Volume EPI yang dinormalisasi dihaluskan dengan kernel Gaussian 6 mm dan filter high-pass.

For more information:1950477648nn@gmail.com