Výpočetní neurověda o zpracování jazyka v lidském mozku
5. května 2026 aktualizováno: Robert Mark Richardson, Massachusetts General Hospital
Jazyk je charakteristická lidská kognitivní dovednost, ale přesné výpočty, které podporují porozumění jazyku, zůstávají neznámé.
Tato studie si klade za cíl zkombinovat vysoce kvalitní lidská neurální data získaná prostřednictvím intrakraniálních záznamů s pokroky ve výpočetním modelování lidské kognice s cílem osvětlit konstrukci a porozumění řeči.
Přehled studie
Postavení
Nábor
Intervence / Léčba
Detailní popis
Nervová architektura jazyka je základem pro nejvyšší formu lidské interakce.
Předchozí práce identifikovaly síť frontálních a temporálních oblastí mozku, které selektivně podporují zpracování jazyka, ale přesné výpočty, které jsou základem naší schopnosti extrahovat význam ze sekvencí slov, zůstaly neznámé.
Standardní přístupy v lidské kognitivní neurovědě postrádají prostorové a časové rozlišení nezbytné pro přesné srovnání s výpočetními modely.
K překlenutí této mezery ve znalostech budou shromažďovány nervové reakce na jazykové podněty od epileptických pacientů podstupujících intrakraniální monitorování.
Celkově budou tato data použita k identifikaci kortikálních map různých lingvistických manipulací a k lepšímu pochopení vlastností sítě lidského jazyka.
Typ studie
Intervenční
Zápis (Odhadovaný)
40
Fáze
- Nelze použít
Kontakty a umístění
Tato část poskytuje kontaktní údaje pro ty, kteří studii provádějí, a informace o tom, kde se tato studie provádí.
Studijní kontakt
- Jméno: Evelina Fedorenko, PhD
- Telefonní číslo: 617-258-0670
- E-mail: evelina9@mit.edu
Studijní místa
-
-
Massachusetts
-
Boston, Massachusetts, Spojené státy, 02114
- Nábor
- Massachusetts General Hospital
-
Kontakt:
- Robert M Richardson, MD, PhD
- E-mail: mark.richardson@harvard.mgh.edu
-
Vrchní vyšetřovatel:
- Robert M Richardson, MD, PhD
-
Kontakt:
- Erin Donahue, PhD
- E-mail: ekdonahue@mgh.harvard.edu
-
-
Kritéria účasti
Výzkumníci hledají lidi, kteří odpovídají určitému popisu, kterému se říká kritéria způsobilosti. Některé příklady těchto kritérií jsou celkový zdravotní stav osoby nebo předchozí léčba.
Kritéria způsobilosti
Věk způsobilý ke studiu
18 let až 85 let (Dospělý, Starší dospělý)
Přijímá zdravé dobrovolníky
Ne
Popis
Kritéria pro zařazení:
- klinické indikace pokračovat v intrakraniálním monitorování zahrnujícím levou mozkovou hemisféru, jak stanoví multidisciplinární tým epilepsie
- schopnost vyhovět zkušebním pokynům a poskytnout informovaný souhlas
- mezi 18-85 lety
Kritéria vyloučení:
- neschopnost porozumět nebo provést úkol uvedený v protokolu nebo kteří se nechtějí nebo nemohou zúčastnit
Studijní plán
Tato část poskytuje podrobnosti o studijním plánu, včetně toho, jak je studie navržena a co studie měří.
Jak je studie koncipována?
Detaily designu
- Primární účel: Základní věda
- Přidělení: N/A
- Intervenční model: Přiřazení jedné skupiny
- Maskování: Žádné (otevřený štítek)
Zbraně a zásahy
Skupina účastníků / Arm |
Intervence / Léčba |
|---|---|
|
Jiný: Účastníci epilepsie podstupující intrakraniální monitorování
Pacienti s farmakorezistentní epilepsií podstupující intrakraniální monitorování zahrnující levou mozkovou hemisféru.
|
Účastníci budou poslouchat věty a příběhy, zatímco neurální data jsou zaznamenávána pomocí elektrod umístěných pro klinické účely.
|
Co je měření studie?
Primární výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
Kortikální mapy lingvistických odpovědí
Časové okno: Po celou dobu intrakraniálního sledování až přibližně 10 dnů
|
Použitím intrakraniálních záznamů mozku sEEG bude výkon EEG ve frekvenčních pásmech odrážet kortikální mapy odpovědí na různé lingvistické manipulace, které informují o funkční organizaci systému lidského jazyka.
Výkon se měří v libovolných jednotkách; vyšší výkon odráží větší aktivitu na zkoumané frekvenci.
|
Po celou dobu intrakraniálního sledování až přibližně 10 dnů
|
|
Neurální časové kursy během přirozeného porozumění jazyku
Časové okno: Po celou dobu intrakraniálního sledování až přibližně 10 dnů
|
Časové průběhy neuronové odezvy na jazyk napříč různými částmi jazykové sítě.
Tato data budou použita k predikci změn v síle odezvy v průběhu času z vlastností lingvistického vstupu.
|
Po celou dobu intrakraniálního sledování až přibližně 10 dnů
|
|
Mozkové skóre pro různé jazykové modely umělé neuronové sítě (ANN).
Časové okno: Po celou dobu intrakraniálního sledování až přibližně 10 dnů
|
Lidská neurální data budou porovnána s jazykovými modely ANN, aby se otestovalo, jak dobře tyto modely předpovídají lidské reakce na jazyk a proč.
Neexistují žádné minimální nebo maximální skóre.
Vyšší hodnoty znamenají lepší predikci modelu (tj. lepší shodu mezi reprezentacemi modelu a nervovými reakcemi).
|
Po celou dobu intrakraniálního sledování až přibližně 10 dnů
|
Spolupracovníci a vyšetřovatelé
Zde najdete lidi a organizace zapojené do této studie.
Sponzor
Spolupracovníci
Publikace a užitečné odkazy
Osoba odpovědná za zadávání informací o studiu tyto publikace poskytuje dobrovolně. Mohou se týkat čehokoli, co souvisí se studiem.
Obecné publikace
- Fedorenko E, Scott TL, Brunner P, Coon WG, Pritchett B, Schalk G, Kanwisher N. Neural correlate of the construction of sentence meaning. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Oct 11;113(41):E6256-E6262. doi: 10.1073/pnas.1612132113. Epub 2016 Sep 26.
- Blank I, Balewski Z, Mahowald K, Fedorenko E. Syntactic processing is distributed across the language system. Neuroimage. 2016 Feb 15;127:307-323. doi: 10.1016/j.neuroimage.2015.11.069. Epub 2015 Dec 5.
- Blank IA, Fedorenko E. No evidence for differences among language regions in their temporal receptive windows. Neuroimage. 2020 Oct 1;219:116925. doi: 10.1016/j.neuroimage.2020.116925. Epub 2020 May 11.
- Fedorenko E, Behr MK, Kanwisher N. Functional specificity for high-level linguistic processing in the human brain. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Sep 27;108(39):16428-33. doi: 10.1073/pnas.1112937108. Epub 2011 Sep 1.
- Fedorenko E, Blank IA. Broca's Area Is Not a Natural Kind. Trends Cogn Sci. 2020 Apr;24(4):270-284. doi: 10.1016/j.tics.2020.01.001. Epub 2020 Feb 20.
- Fedorenko E, Duncan J, Kanwisher N. Language-selective and domain-general regions lie side by side within Broca's area. Curr Biol. 2012 Nov 6;22(21):2059-62. doi: 10.1016/j.cub.2012.09.011. Epub 2012 Oct 11.
- Fedorenko E, Hsieh PJ, Nieto-Castanon A, Whitfield-Gabrieli S, Kanwisher N. New method for fMRI investigations of language: defining ROIs functionally in individual subjects. J Neurophysiol. 2010 Aug;104(2):1177-94. doi: 10.1152/jn.00032.2010. Epub 2010 Apr 21.
- Fedorenko E, Nieto-Castanon A, Kanwisher N. Lexical and syntactic representations in the brain: an fMRI investigation with multi-voxel pattern analyses. Neuropsychologia. 2012 Mar;50(4):499-513. doi: 10.1016/j.neuropsychologia.2011.09.014. Epub 2011 Sep 17.
- Nieto-Castanon A, Fedorenko E. Subject-specific functional localizers increase sensitivity and functional resolution of multi-subject analyses. Neuroimage. 2012 Nov 15;63(3):1646-69. doi: 10.1016/j.neuroimage.2012.06.065. Epub 2012 Jul 8.
- Norman-Haignere S, Kanwisher NG, McDermott JH. Distinct Cortical Pathways for Music and Speech Revealed by Hypothesis-Free Voxel Decomposition. Neuron. 2015 Dec 16;88(6):1281-1296. doi: 10.1016/j.neuron.2015.11.035.
- Pereira F, Lou B, Pritchett B, Ritter S, Gershman SJ, Kanwisher N, Botvinick M, Fedorenko E. Toward a universal decoder of linguistic meaning from brain activation. Nat Commun. 2018 Mar 6;9(1):963. doi: 10.1038/s41467-018-03068-4.
- Shain C, Blank IA, van Schijndel M, Schuler W, Fedorenko E. fMRI reveals language-specific predictive coding during naturalistic sentence comprehension. Neuropsychologia. 2020 Feb 17;138:107307. doi: 10.1016/j.neuropsychologia.2019.107307. Epub 2019 Dec 24.
- Siegelman M, Blank IA, Mineroff Z, Fedorenko E. An Attempt to Conceptually Replicate the Dissociation between Syntax and Semantics during Sentence Comprehension. Neuroscience. 2019 Aug 10;413:219-229. doi: 10.1016/j.neuroscience.2019.06.003. Epub 2019 Jun 11.
- Mollica F, Siegelman M, Diachek E, Piantadosi ST, Mineroff Z, Futrell R, Kean H, Qian P, Fedorenko E. Composition is the Core Driver of the Language-selective Network. Neurobiol Lang (Camb). 2020 Mar 1;1(1):104-134. doi: 10.1162/nol_a_00005. eCollection 2020.
Termíny studijních záznamů
Tato data sledují průběh záznamů studie a předkládání souhrnných výsledků na ClinicalTrials.gov. Záznamy ze studií a hlášené výsledky jsou před zveřejněním na veřejné webové stránce přezkoumány Národní lékařskou knihovnou (NLM), aby se ujistily, že splňují specifické standardy kontroly kvality.
Hlavní termíny studia
Začátek studia (Aktuální)
2. dubna 2021
Primární dokončení (Odhadovaný)
31. března 2027
Dokončení studie (Odhadovaný)
31. března 2027
Termíny zápisu do studia
První předloženo
24. ledna 2022
První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality
24. ledna 2022
První zveřejněno (Aktuální)
3. února 2022
Aktualizace studijních záznamů
Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)
7. května 2026
Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality
5. května 2026
Naposledy ověřeno
1. května 2026
Více informací
Termíny související s touto studií
Klíčová slova
Další relevantní podmínky MeSH
Další identifikační čísla studie
- 2020P001989
Plán pro data jednotlivých účastníků (IPD)
Plánujete sdílet data jednotlivých účastníků (IPD)?
NE
Informace o lécích a zařízeních, studijní dokumenty
Studuje lékový produkt regulovaný americkým FDA
Ne
Studuje produkt zařízení regulovaný americkým úřadem FDA
Ne
Tyto informace byly beze změn načteny přímo z webu clinicaltrials.gov. Máte-li jakékoli požadavky na změnu, odstranění nebo aktualizaci podrobností studie, kontaktujte prosím register@clinicaltrials.gov. Jakmile bude změna implementována na clinicaltrials.gov, bude automaticky aktualizována i na našem webu .