北京師范大學(xué)劉波團(tuán)隊(duì)在《PLOS Biology》發(fā)表最新研究成果

我們?nèi)绾沃老憬妒屈S色的？這一看似簡(jiǎn)單的問題，實(shí)則揭示了大腦中視覺和語言處理區(qū)域之間復(fù)雜而緊密的協(xié)作關(guān)系。北京師范大學(xué)劉波博士及其同事在近期發(fā)表于《PLOS Biology》的研究中發(fā)現(xiàn)，大腦中語言系統(tǒng)與視覺系統(tǒng)之間的連接，對(duì)于我們儲(chǔ)存和提取有關(guān)熟悉物體的信息（如典型顏色）起著關(guān)鍵作用。

研究顯示，當(dāng)我們看到一個(gè)物體，并聯(lián)想到它通常的顏色時(shí)，比如看到香蕉或聽到“香蕉”這個(gè)詞并知道它通常是黃色的，這兩種情況都會(huì)激活大腦中的腹側(cè)枕顳皮層（ventral occipitotemporal cortex, VOTC）——這是與視覺識(shí)別相關(guān)的重要區(qū)域。

不過，研究者指出，大腦中處理語言的區(qū)域，尤其是背側(cè)顳極（dorsal anterior temporal lobe, ATL），也同樣參與了物體顏色知識(shí)的加工。早前的研究發(fā)現(xiàn)，患有ATL區(qū)域損傷的癡呆癥患者，盡管視覺皮層相對(duì)完好，卻在理解物體顏色方面表現(xiàn)不佳，這暗示語言區(qū)域在感知知識(shí)中可能發(fā)揮著更深層的作用。

為了進(jìn)一步探究視覺與語言系統(tǒng)之間的連接是否在表征物體信息中不可或缺，研究團(tuán)隊(duì)招募了33位中風(fēng)患者和35位匹配的健康對(duì)照者，結(jié)合功能磁共振成像（fMRI）和擴(kuò)散張量成像（DTI）技術(shù)，分析他們的大腦活動(dòng)及語言區(qū)與VOTC之間的白質(zhì)連接情況，并進(jìn)行典型顏色識(shí)別測(cè)試。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，那些語言系統(tǒng)與視覺處理區(qū)域連接更強(qiáng)的受試者，其VOTC中的顏色表征也更清晰，并在顏色知識(shí)測(cè)試中表現(xiàn)更佳。這一結(jié)果并不能用病灶位置差異、基本色彩識(shí)別能力或早期視覺加工問題來解釋。

研究人員指出，這一發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了人腦中視覺與語言系統(tǒng)之間的高度整合性，說明語言不僅僅用于溝通，它還深刻參與到我們?nèi)绾螌⒏泄袤w驗(yàn)轉(zhuǎn)化為知識(shí)的神經(jīng)機(jī)制中。

正如作者在文中總結(jié)道：“我們的研究揭示了，大腦在存儲(chǔ)和提取物體感知知識(shí)（如香蕉的顏色）時(shí)，依賴視覺和語言系統(tǒng)之間的關(guān)鍵連接。損傷這些連接不僅會(huì)改變大腦活動(dòng)模式，也會(huì)導(dǎo)致行為上的障礙。這表明語言并非單純的交流工具，而是形塑感官經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要機(jī)制?！?/p>

參考文獻(xiàn)：Bo Liu et al, Object knowledge representation in the human visual cortex requires a connection with the language system,?PLOS Biology?(2025).?DOI: 10.1371/journal.pbio.3003161

編輯：王洪

排版：李麗