北師大盧春明組新綜述:適用於人際間言語交流的認知神經層級模型

2021-01-09 騰訊網

語言是為滿足群體協作的需要而產生的交流工具,也是人類區別於其它動物的重要標誌之一。但是長期以來,大部分關於語言腦機制的研究都脫離了交流情境,將聽和說割裂開來單獨進行考察。因此,基於這些研究建立的語言加工認知神經機制模型可能並不適用於語言交流過程的闡釋。

為此,盧春明課題組於2020年11月21日在《Social Cognitive and Affective Neurosciences》(SCAN)雜誌發表了題為「A hierarchical model for interpersonal verbal communication」 的綜述文章,提出了適用於人際間言語交流的認知神經層級模型(圖1)

圖1 人際間言語交流的認知神經層級模型

該模型的核心觀點包括:

1.三個認知過程:人際間的言語交流主要涉及三個層次的認知過程,分別是互動式語音加工、語義概念的相互理解以及通過言語交流實現的社會關係構建與維繫。為了促進言語交流的順利進行,不同層面的認知過程通過自上而下或自下而上的方式進行動態調節。

2.兩種加工方式:每一層的交流過程包含兩種加工方式,即人際間的共享表徵和預測編碼。前者既涉及對外在刺激或環境的表徵,也包含對內在心理過程,如句法、語義、社會關係等的表徵,因而是一種具有普遍意義的共享表徵。後者則是通過動態預測交流雙方將要出現的言行來調整自己的預期,進而縮小交流雙方的表徵差異,從而實現有效交流。

3.一種腦間同步模式:每一層的加工方式都對應著一種腦間神經同步模式,表現為特異性的時間、頻率和空間模式。通過特定模式的腦間同步進行共享表徵和預測編碼,進而實現不同認知層次的有效交流。

該模型的核心觀點得到了該課題組過去10年工作的支持,同時也與國際同行的相關研究結果相切合。模型為從交流的角度深入理解語言與人腦和人類智能的關係提供了重要的參考框架。作為國際上最早通過超掃描技術開展社會交流與互動研究的課題組之一,近年來,盧春明課題組建立並拓展了基於近紅外光譜成像的超掃描方法體系,多角度深入探討了自然情景下語言交流與社會互動的認知神經機制。課題組之前的多項研究工作發表在Nature Communication, PNAS, Journal of Neuroscience, Cerebral Cortex等國際權威期刊。

文章第一作者蔣靜博士是盧春明課題組的第一位碩士(2010-2013),在德國馬普人類認知與神經科學研究所及柏林洪堡大學取得博士學位(2013-2017),並先後在美國史丹福大學和哈佛醫學院從事博士後工作(2017-現在)。蔣靜博士的長期研究目標是採用多模態行為和腦成像技術,如近紅外超掃描(fNIRS-based hyperscanning),同步眼動/磁共振( concurrent eye-tracking/fMRI), 同步經顱磁刺激/磁共振( concurrent TMS/fMRI) 等,考察正常人和病人在社會性和情緒方面的認知神經機制。其研究工作主要發表在Nature Biotechnology, PNAS, Neuropsychopharmacology, Journal of Neuroscience, SCAN等期刊上。

蔣靜博士今年還獲得由美國腦與行為研究基金會(Brain & Behavior Research Foundation, BBRF)選拔並資助的NARSAD青年研究者獎,以支持其在接下來兩年裡在抑鬱等情緒、社交障礙研究方向的工作。

論文的第二作者鄭麗芬博士目前在北京師範大學教育學部開展博士後研究工作,主要研究興趣是將認知神經科學與與教育科學交叉,開展有效教學的認知神經機制研究,相關成果以第一作者和封面論文形式發表於Human Brain Mapping、SCAN等期刊。該綜述中的部分重要觀點來自鄭麗芬博士的博士論文。

該研究得到了國家自然科學基金(61977008,31622030)和萬人計劃青年拔尖人才項目的資助。

以上內容來自北師大,僅用於學術分享,如有侵權請留言刪除

相關焦點

  • 左右腦功能層級結構的不對稱性規律
    薈萃心理學各領域新進展、新動態作者 | 北師大認知神經科學與學習國家重點實驗室官網2021年1月20日,北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室的龔高浪研究組在國際知名神經影像雜誌NeuroImage在線發表了題為「Sex-related human brain asymmetry in hemispheric functional
  • 基於模型的系統工程 | 工業新概念
    (3) 參照INCOSE英國分會解釋,中文定義納入從體系、系統到組件的層級適用範圍。  (4) 參照《SE願景2020》解釋,中文定義納入從基於文檔模式到基於模型模式的範式轉移,點出MBSE產生緣由和要解決的問題。
  • 華東師大發布基於腦間活動同步性的最新研究成果
    有研究顯示,相比於網絡課程,在面對面的教學模式下,師生可以通過言語或非言語的方式傳遞和反饋信息,這種實時的師生互動有助於學生對新知識的理解和吸收。教學過程中學生通過與老師進行互動,能夠將已有的先驗知識和新知識點建立聯繫,以往研究表明,當教學內容基於學生的先驗知識時,能夠加快學生的學習進程,提升學習效率。
  • 研究新發現!人類記憶中特有神經「指紋」解碼
    雖然人類大腦的一般結構和組織是普遍的,但日前發表在《自然·通訊》上的一項新研究表明,可通過大腦活動觀察並量化人們重新構想常見情景之間的差異,這些獨特的神經系統特徵最終可用於理解、研究甚至改善諸如阿爾茨海默症等疾病的治療。當人們想像相似類型的事件時,每個人都會做不同的事情,因為他們有不同的經歷。
  • 認知神經科學:人類行為研究新進展
    認知心理學從20世紀六七十年代產生至今,主要經歷了四個階段。第一階段是類比計算機的信息加工,即將大腦的加工模式比作計算機的序列加工。第二階段是以神經網絡為基礎的平行加工,這種聯結主義認為,大腦各項功能主要依賴於神經網絡的整體加工,但此階段的模型大多是基於算法的計算模型,即人工神經網絡,還未涉及具體的神經科學證據。
  • 腦科學日報:每個人獨特的神經指紋;靈活運用記憶的神經機制
    2,NC | 神經指紋揭秘回憶中的「羅生門」 來源:北師大自我研究組 最新發表在《自然通訊》」Nature Communications」上的一篇研究便是一次該議題上的嘗試和努力,該研究展示了神經成像和個性化模型如何量化想像體驗中的個體差異。 在這項研究中,研究人員讓26名參與者回憶起常見的情景。然後,將研究參與者置於磁共振掃描儀(fMRI)中,並要求他們重新想像體驗,而研究人員則測量了大腦的哪些區域被激活。
  • 人類記憶中特有神經「指紋」解碼
    或有助治療阿爾茨海默症等疾病雖然人類大腦的一般結構和組織是普遍的,但日前發表在《自然·通訊》上的一項新研究表明,可通過大腦活動觀察並量化人們重新構想常見情景之間的差異,這些獨特的神經系統特徵最終可用於理解、研究甚至改善諸如阿爾茨海默症等疾病的治療。當人們想像相似類型的事件時,每個人都會做不同的事情,因為他們有不同的經歷。
  • 了解大腦的巨大挑戰:採用功能性近紅外光譜法進行神經成像
    語言相關操作過程中這些互動區域之間的動態關係,已經採用當代神經成像技術進行了廣泛研究。技術進步       主要由於採用磁共振成像(MRI)技術研究大腦過程的限制,主流神經成像技術被局限於單個個體的研究。在掃描儀環境下,兩個個體之間的自然人際互動是不可能的。不過,實時交流涉及語言和非言語交流,包括目光接觸,動態面部表情和反應手勢。
  • 1 型神經纖維瘤病相關腫瘤的診療進展(綜述)
    近期Lancet Neurology雜誌發表綜述,回顧了1型神經纖維瘤病相關腫瘤的臨床表現、診斷以及多學科的治療策略。本篇綜述將回顧NF1良、惡性腫瘤的特徵,著重於腫瘤的診斷策略、監測和治療。此外,本文還根據臨床前藥物研發的結果,強調了未來治療的方向,評價了NF1相關惡性疾病基因工程小鼠模型的研究,最後探討了NF1患者的臨床試驗。表2.
  • 物業管理師考試輔導:影響人際交往的因素
    人際交往是建立人際關係的途徑,是人與人之間溝通信息、交流思想感情,進而發生共鳴或衝突行為的過程。具體講交往是兩個或兩個以上的人藉助於語言符號(語言文字)和非語言符號(目光、姿勢、聲調、面部表情和動作等)系統,進行溝通、理解和產生相應行為的過程。  交往是一個複雜的過程。
  • 認知語言學的語言神經理論新趨勢
    認知語義學的語言神經基礎語言和認知的神經研究一直對認知語言學研究有著重要的影響。早期的語言神經研究較早的語言神經研究是伯克利分校的語言神經理論項目。語言神經理論項目的理論本質是把語言學習和使用看作是一個體驗的神經系統,研究者試圖運用大量的分析、實驗和模式化理論工具來模式化神經系統的網絡表徵和計算特徵,以便構建語言學習和使用的語言神經模式。
  • 《人民的名義》:認知層級,決定你的社會位置
    作者:霧滿攔江序在網劇《人民的名義》中,看到了一個由認知梯差構成的社會結構。——你思維認知有多高,你就會處於哪個層級。這個認知階梯,大概分九層。1認知最底層無明之人,總是被人盤剝而無力自保這些人在劇中,就是一個工廠的員工。
  • 重新認識語言 認知科學的立場和證據
    本期《語言文字》從認知神經科學的視角,帶您重新認識語言,了解語言的奧秘。 宇宙的歷史138億年,地球的歷史46億年,生命的歷史40億年。在漫長的生命進化過程中,逐步產生了從低級到高級五個層級的心智和認知:神經層級、心理層級、語言層級、思維層級和文化層級。 據此,我們得以重新認識語言。在五個層級的心智和認知能力中,語言的發明對人類至關重要。
  • 【學術前沿】 重磅綜述!探究腦衰老與神經退行性疾病的奧秘
    腦不同區域之間的溝通主要通過穀氨酸能神經元的髓鞘軸突投射進行,軸突位於白質束中,用於腦半球間的溝通(胼胝體)和半球內的溝通(如上下縱束和鉤突束)。在正常的人類腦衰老過程中,白質完整性受到破壞,而認知障礙患者的情況則更為嚴重。這種脫髓鞘的機制涉及少突膠質細胞的DNA氧化損傷。
  • 腦科學日報:與自閉症風險基因相關的神經元和神經膠質異常
    ,包括自閉症和神經發育遲緩(ASD/ND),與全基因組關聯研究(GWAS)確定的常見變異相比,這種新發現的風險變異通常具有較大的效應效能、較強的滲透性,並且發生在基因編碼區域,因此為疾病建模和機理研究提供了非常關鍵的切入點。
  • 認知的九個層級,你在哪層?
    人類的認知層級就像冰山一樣,很多時候只看到了冰山一角,而忽略了隱藏在冰山下的客觀存在;早在春秋末期老子在《道德經》中已經對人類的認知進行了深刻的揭示「天下皆知美之為美,斯惡已;皆知善之為善,斯不善已」,跨越千年的歷史長河,我們的認知是否有了進一步的升華?【第一級】:只知好惡這類人的認知世界裡非黑即白,容易把見到的聽到的理解為真實的世界,忽略了背後的真相。
  • 前沿綜述:大腦結構網絡、功能網絡和網絡控制中的物理學
    本文是對這篇綜述的概述。大腦是一個極其複雜的器官,結構連接上具有多樣的模式,湧現出這個星球上無可比擬的認知現象和廣泛的行為。這種結構表示腦網絡可被分割成具有特定認知功能的次級網絡,社區中節點很密集,社區之間很稀疏。而且,多個實驗也證明,大尺度腦網絡中,節點間的平均路徑距離要比經典的隨機網絡小很多。這樣的高聚合度和短平均距離之間的權衡,體現了網絡的小世界和具有中心節點的特性。
  • ...Nature發布計算和理論神經科學特刊:剖析機器學習推動下的神經...
    本期,Nature Neuroscience 呈現了一批論文綜述與觀點討論,包含了一系列當下該領域突出的思考,從神經迴路和網絡到認知評估和精神疾病。神經機制的深刻見解都是來源於基於理論的研究。描述動作電位傳播的 Hodgkin-Huxley 模型,Hebbian-based 的可塑性規則,Barlow 的有效編碼假說和 Marr 的三層分析模型都是強有力的證明。
  • Nature Reviews Neurosci:語言中的節奏及其神經機制|導讀 37期
    在言語生產和言語運動學習過程中,說話人的經驗與聽覺和體感輸入相匹配。因此,體感信息也可以提供語音單位。目前研究評估了人類在沒有聽覺反饋的情況之下,是否可以使用體感反饋來識別元音。在一項舌尖定位任務中,參與者被要求在/e,ε/發音範圍內實現不同的舌位,這個過程是完全非言語性的,涉及扭曲的舌形視覺反饋(舌位測量採用電磁關節造影)。
  • 從經典結構到改進方法,神經網絡語言模型綜述
    神經網絡語言模型(NNLM)克服了維數的限制,提升了傳統語言模型的性能。本文對 NNLM 進行了綜述,首先描述了經典的 NNLM 的結構,然後介紹並分析了一些主要的改進方法。研究者總結並對比了 NNLM 的一些語料庫和工具包。此外,本文還討論了 NNLM 的一些研究方向。