将计算控制与自然文本相结合为大脑如何处理语言提供了新的思路

人类通过组合信息片段来完成大量任务。我们通过组合边缘来感知对象，通过组合对象来对场景进行分类，通过组合动作来解释事件，通过组合单词来理解句子。

但是研究人员还不清楚大脑是如何从各个部分形成和维持整体的意义的——比如一个句子。卡内基梅隆大学计算机科学学院(SCS)机器学习系(MLD)的研究人员对支持组合词出现意义的大脑过程有了新的认识。

MariyaToneva，前MLD博士学生现在是马克斯普朗克软件系统研究所的教员，与MLD助理教授LeilaWehbe和SCS创始人大学教授TomMitchell合作，研究大脑的哪些区域处理组合词的含义以及如何处理组合词的含义。大脑维护和更新单词的含义。

这项工作有助于更全面地了解大脑如何处理、维护和更新单词的含义，并可以将研究重点转移到适合未来可穿戴神经技术的大脑区域，例如可以解码人正在尝试的设备直接从大脑活动说起。这些设备可以帮助患有帕金森症或多发性硬化症等限制肌肉控制的疾病的人。

Toneva、Mitchell和Wehbe使用神经网络构建了计算模型，可以预测大脑中处理单词组合时新含义的区域。他们通过记录八个人在阅读《哈利波特与魔法石》一章时的大脑活动来测试这个模型。

结果表明，大脑的某些区域同时处理单个单词的含义和组合单词的含义，而其他区域仅处理单个单词的含义。至关重要的是，作者还发现，他们使用的一种神经活动记录工具脑磁图(MEG)没有捕捉到反映组合词含义的信号。

由于未来的可穿戴神经技术设备可能会使用类似于MEG的记录工具，一个潜在的限制是它们无法检测组合词的含义，这可能会影响它们帮助用户产生语言的能力。

该团队的工作建立在Wehbe和Mitchell过去的研究基础上，该研究使用功能性磁共振成像来识别人们在阅读同一本波特小说的某一章时大脑的活动区域。结果是第一个集成的阅读计算模型，识别大脑的哪些部分负责分析句子、确定单词的含义和理解字符之间的关系等子过程。

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