华山医院脑胶质瘤团队成功绘制国人汉语脑语言分布图

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楼主 2019-06-09 23:11:01
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【Ref:1. Wu J, Lu J, Zhang H, Mao Y, Zhou L et al. Direct Evidence From Intraoperative Electrocortical Stimulation Indicates Shared and Distinct Speech Production Center Between Chinese and English Languages. Hum Brain Mapp. 2015 Sep 9.doi: 10.1002/hbm.22991. [Epub ahead of print]


【Ref:2. Wu J, Lu J, Zhang H, Zhang J, Mao Y, Zhou L. Probabilistic map of language regions: challenge and implication. Brain. 2015 Mar;138(Pt 3):e337. doi: 10.1093/brain/awu247. Epub 2014 Sep 4.】


近年,人类对脑功能的研究越来越重视。2013年初,美国和欧盟都推出了“人脑计划”,希望通过10年绘制出人脑活动图。语言是人脑独有的高级认知功能。人类的一切心理活动都离不开语言。汉语作为世界上使用人口最多的语言之一,其大脑表征与字母语言(如英语等)具有诸多不同。当前,脑病变患者对医疗质量的要求日益提高,已不再是一味地追求生存,而是更加注重有尊严有质量的生活。国内的神经外科医生对于语言区功能定位的认知基本都是基于英语等语言的研究结果,目前尚缺乏大样本汉语语言功能定位的报道。近日,在周良辅院士,毛颖教授的指导下,吴劲松教授领衔的脑胶质瘤团队通过术中直接皮质电刺激成功绘制了基于金标准的国人汉语脑语言分布图,其成果发表在一区杂志《Human Brain Mapping》,同时还提出了汉语语言产生的分布特点,其观点发表在神经科学一区杂志《Brain》上。


该研究纳入了66例语言区的脑胶质瘤患者,所有患者均为右利手且以汉语作为母语。所有患者均行唤醒手术并通过术中直接皮质电刺激进行语言定位,术中定位任务包括数数,图片命名及文字阅读,分别得到言语中止、命名性失语、失读的阳性位点并整合到MNI标准脑空间,进而成功构建了2D、3D的汉语脑语言分布概率图。



图1. 语言分布概率图的构建流程


研究发现中央前回腹侧部是言语产生的主要脑区,该区域参与了言语输出的计划和编码,电刺激此区域最易出现言语的中止(人群概率为79%),其次是额下回的岛盖部(人群概率是32%)。这意味着教科书中经典“Broca区”(额下回的岛盖部和三角部)的范围需要重新定义。


图2. 各种类型的语言分布图


该结果同时与美国UCSF 团队的英语概率分布图分别进行了定性和定量的对比,发现额中回后部是汉语语言处理的一个独特的节点,电刺激此区域可能阻止了形义、形音转换等,进而出现对应的言语障碍。这一结果也进一步证实并拓展了谭力海教授团队基于功能MRI研究的发现。



图3. 汉语和英语的2D 伪彩概率图及其对比


该项研究在国际上首次通过术中电生理技术这一金标准绘制了汉语语言分布概率图。该语言图谱的建立一方面有助于指导汉语语言区的手术,另一方面为汉语神经语言学研究提供了最直接的证据和支持。


附原文首页:


(复旦大学附属华山医院路俊锋博士编译,复旦大学附属华山医院吴劲松教授审校)


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