脑卒中的“语言系统”

北京大学心理学与认知科学学院的毕彦超教授团队,山西医科大学的王效春教授团队,还有北大人工智能领域的学者们一起,把这项前沿研究给做了出来。他们把健康人、天生失明的人,还有某些脑卒中病人放到一起比较,看了他们怎么想东西和大脑怎么动。 之前大家都觉得,知道香蕉是黄色的这种事儿,就是眼睛看到的。可这回有个特别的例子,有些病人脑子里连视觉和前颞叶的白质纤维束断了。结果很奇怪,虽然他们能看清东西和分辨颜色,但只要看见一张黑白照片里的香蕉,就说不上来它本来的颜色了。这说明光靠眼睛看到的信息,其实不够用,还得靠别的地方的知识。 为了搞清楚颜色的知识藏哪儿了,研究人员就把注意力转向了那些天生就看不见的人。这帮人从来没见过颜色,他们脑子里关于颜色的知识全是听别人讲的、社会上交流来的。后来发现,先天失明的人在回答颜色问题时,脑子里前颞叶的活动模式和视力正常的人很像。这就证明了语言可以作为一个独立的通道,自己就能把“香蕉是黄色的”这种抽象的语义知识给储存起来。 对于视力好的人来说,研究发现他们脑子里同时存在两套知识系统:一套是靠眼睛看出来的“感觉系统”,另一套是靠听别人讲或者看书学来的“语言系统”。这两套系统不是分开干活的,它们通过前颞叶和视觉皮层之间的白质纤维束联系在一起,高效地配合工作。 那些得了脑卒中的病人出了问题,就是因为这两套系统之间的“通信线路”坏了,导致前颞叶里存储的语言知识没法被眼睛看到的东西给激活。研究不光停留在存东西这一层面。团队还让人工智能模型去试试语言会不会影响我们看到东西的实时过程。 在日常生活里,说话和看东西通常是一起发生的,很难在人身上完全分开来测。研究人员就通过给AI模型不同的训练方式来模拟这种情况:一组模型给它看物体的图片同时配上文字标签让它学习;另一组则只给图片。 结果发现,那些既看图片又读文字的模型内部的处理方式跟人类大脑的活动模式更像。这说明语言不光能帮我们整理已经有的知识,还可能在最底层改变我们处理眼前视觉信息的方式。 这一系列研究从多个角度出发,用人群和模型的比较把语言在人类认知体系中的核心地位给画了出来。语言不光是用来交流的工具,更是把各种零散的知识整合起来、甚至塑造我们怎么感知世界的关键建筑师。 这个发现不光帮我们理解了大脑怎么处理多方面的信息,还能给那些因为脑损伤或者中风导致的认知障碍的诊断和康复提供新的理论依据和治疗方向。 未来把神经科学、心理学和人工智能这几个领域的研究融合起来,说不定能帮我们解开人类心智是怎么把那些乱七八糟的感官碎片变成一个完整连贯的世界画面的秘密。