Research press release

【言語】単語の意味の脳内マップ

Nature

Language: Mapping word meaning in the brain

ヒトの脳内で物語言語の意味がどのように表現されているのかを示した詳細なアトラスについて報告する論文が、今週掲載される。今回の研究は、言語の神経生物学的基盤に関する手掛かりをもたらす可能性がある。

意味情報(言語の意味に関する情報)が単一の脳領域群(「意味システム」と総称される)に表現されているとする学説が提唱されているが、意味システムのネットワークの詳細と広がりについては解明されていない。

今回、Jack Gallantたちは、多彩な意味領域(「食物」、「道具」または「生物」といった密接に関連した概念の一群)を含む発話による物語に誘発される脳の応答を分析した。今回の研究では、7人の参加者に“The Moth Radio Hour”の物語を2時間以上聞かせて、機能MRI(fMRI)データを収集しモデル化して、ヒトの脳内における意味論的意味の機能的表現のマップを作成した。次にGallantたちは、個々のマップに共通する特徴を分析するアルゴリズムを用いて、意味アトラスを生成した。

その結果、意味システムが両側の大脳半球の100以上の領域に広範に分布しており、その複雑な分布パターンが個人間で共通していることが判明した。また、意味システム内の特定の領域に特異的な意味領域が表現されていると考えられている。ただし、Gallantたちは、実験参加者全員が欧米先進国の社会で育ち、教育を受けており、その共通の人生経験が、今回の研究で観察された脳領域の構造の一貫性に寄与した可能性があると考えられる点も指摘している。

A detailed atlas that maps how the meaning of narrative language is represented in the human brain is reported in Nature this week. The research could provide insights into the neurobiological basis of language.

It has been proposed that semantic information (information about the meaning of language) is represented in a group of brain regions that are collectively known as the semantic system. However, the finer details and extent of this network have remained unknown.

Jack Gallant and colleagues analysed brain responses elicited by spoken narrative stories that contained diverse semantic domains - groups of closely related concepts, such as ‘food’, 'tools' or ‘living things’. Seven human participants listened to over two hours of stories from The Moth Radio Hour while the authors collected and modelled functional MRI (fMRI) data to map functional representations of semantic meaning in the human brain. The authors then used an algorithm that analyses the common features of individual maps to generate a semantic atlas.

They find that the semantic system is distributed broadly in more than 100 distinct areas across both hemispheres of the cortex and in intricate patterns that are consistent across individuals. Moreover, specific semantic domains also seem to be represented in specific areas within the semantic system. The authors note, however, that the common life experiences of the participants, all of whom were raised and educated in Western industrial societies may also have contributed to the observed organisational consistency.

doi: 10.1038/nature17637

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