В более ранних исследованиях были изучены несколько областей мозга, в совокупности называющихся семантической системой, формирующей смысловые значения. Такие исследования, как правило, были сосредоточены на изучении мозга по отдельным различиям (например, абстрактным или конкретным словам) или по дискретным областям, реагирующим на группы связанных слов (например, инструменты или продукты питания). На сегодняшний день команда неврологов из лаборатории Джека Галланта (Jack Gallant's laboratory) в Калифорнийском университете в Беркли во главе с Александром Хаттом (Alexander Huth) создала всеобъемлющий «атлас», иллюстрирующий где в человеческом мозге представлены различные смысловые значения.

Семь участников эксперимента в течение двух часов слушали рассказы из государственного вещательного шоу Moth Radio Hour, а исследователи в это время, посредством функционального МРТ-сканера, записывали активность их головного мозга. Затем они проанализировали активность примерно 50 000 вокселей (трехмерных пикселей), составляющих весь мозг, и создали подробные карты размещения смысловых значений в мозге у каждого участника. Этот подход очень отличается от стандартных исследований, в которых активность головного мозга усредняется для большого количества участников с целью обнаружения сходства в группе, но при этом игнорируются различия между участниками.

Смысловые карты охватывают большую часть коры головного мозга, наиболее удаленные от центра области мозга, контролирующие высшие когнитивные функции, и выходят за пределы областей мозга, которые традиционно считаются языковыми центрами. Каждое смысловое значение появляется в разных участках мозга, и каждый из этих участков содержит кластер связанных смысловых значений. Например, некоторые области мозга избирательно реагируют на слова, связанные с людьми, а другие – на места или цифры. «Данное исследование предоставляет значительно больше информации и, вероятно, намного более обобщенной, для естественного понимания, чем любое ранее проведенное исследование», – говорит Галлант.

Смысловые карты были удивительно похожи у всех участников, хотя и не идентичны. Исследователи разработали статистический инструмент, который позволил им создать общий семантический «атлас» с функциональными областями головного мозга, общими для всех участников. Данный метод, улучшенный и расширенный для других когнитивных функций головного мозга, в конечном итоге может быть полезен для составления карт деятельности мозга с целью минимизации влияния оперативных вмешательств или других инвазивных методов лечения.

Смысловая карта головного мозга представлена в видео

По материалам журнала Scientific American Mind