我们是如何回忆起想说的单词的？这种被称为“单词检索”的基本能力，在脑损伤患者中往往存在缺陷。有趣的是，许多患者虽然能够说出看到的单词，比如能认出房间里的宠物是“猫”，但在日常对话中，却很难回忆起这些单词。
长期以来，科学家们一直试图理解大脑在言语过程中是如何提取词汇的。纽约大学研究人员的一项新研究揭示了这一谜团，揭示了背外侧前额叶皮层中一个在命名过程中起着关键作用的左侧化网络。这项发表在《细胞报告》上的研究成果，为语言的神经结构提供了新的见解，为神经科学和临床干预提供了潜在的应用前景。
词汇检索是人类交流的一个基本环节，它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，但这一过程背后的确切神经动力学——尤其是在自然听觉环境中——仍然鲜为人知。
纽约大学的研究人员——由生物医学工程研究生 Leyao Yu 和纽约大学坦登分校生物医学工程副教授兼纽约大学格罗斯曼医学院神经病学副教授 Adeen Flinker 领导——记录了 48 名神经外科患者的皮层脑电图 (ECoG) 数据，以检查大脑中语言处理的时空组织。通过使用无监督聚类技术，研究人员确定了两个负责单词检索的不同但重叠的网络。第一个是语义处理网络，位于中下额回。该网络负责整合意义，并对单词在给定句子中的意外程度很敏感。第二个是发音计划网络，位于下额回和中央前回，无论单词是通过视觉还是听觉呈现，它都在言语产生中发挥着至关重要的作用。
02 听觉命名和前额叶皮层
这项研究建立在语言神经科学数十年的研究成果之上。先前的研究表明，大脑的不同区域负责根据单词是被看到还是被听到来检索它们。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未解之谜。
利用皮层脑电图（ECoG）的高空间和时间分辨率，研究人员发现了前额皮质中显著的腹侧-背侧梯度。他们发现，虽然发音规划位于腹侧，但语义处理却独特地体现在额下回和额中回的背侧区域——这是此前被低估的语言处理中心。
“这些发现表明，我们对语言处理的理解中缺失的一块，就在于这个背侧前额叶区域，”主要作者余乐尧解释道。“我们的研究首次提供了直接证据，证明该区域参与了听觉环境中声音与意义的映射。”
03 对神经科学和医学的影响
这项研究不仅对理论神经科学具有深远的影响，也对临床应用具有深远的影响。语言障碍，例如失语症（无法检索词语），在中风、脑损伤和神经退行性疾病中很常见。了解词语检索所涉及的精确神经网络，可以为患有这些疾病的患者提供更好的诊断和有针对性的康复治疗。
此外，这项研究还为脑机接口 (BCI) 和神经义肢的未来研究提供了路线图。通过解码与命名相关的神经信号，科学家们有望为言语障碍人士开发辅助设备，使他们能够通过直接的脑机通信更有效地沟通。
目前，有一点是清楚的：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节的神经系统的结果——现在，这个神经系统比以往任何时候都更加详细地被揭示。
新闻来源：Science Daily
论文参考：DOI:10.1016/j.celrep.2025.115677
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