Dégradé fonctionnel du cortex fusiforme pour la reconnaissance des caractères chinois, partie 3

Résultats RSA

Les représentations sémantiques n'ont été explorées que pour la reconnaissance des RW, ce qui a donné naissance à deux groupes, le FG central gauche et le FG antérieur, tous deux proches du sillon occipitotemporal latéral (Fig. 3A).

Le sillon latéral occipitotemporal est une partie importante du cerveau humain. Elle est située du côté du lobe temporal et entretient une relation indissociable avec la mémoire humaine. Le lobe temporal est l'une des principales zones du cerveau humain qui traite le langage, la cognition, l'audition, la mémoire et d'autres fonctions, et le sillon occipitotemporal latéral est la partie la plus importante de cette zone.

Des études ont montré que la taille du sillon occipitotemporal latéral est étroitement liée à la mémoire des personnes. Plus le sillon temporal occipital est grand, meilleure est la mémoire de la personne. Dans le même temps, le sillon latéral occipitotemporal est également étroitement lié à la capacité d'apprentissage et aux capacités de traitement de l'information des personnes.

La taille du sillon occipitotemporal latéral est en grande partie déterminée génétiquement, mais le mode de vie et l'environnement d'une personne peuvent également affecter le développement du sillon occipitotemporal latéral. Le maintien de bonnes habitudes de vie et d'une alimentation saine, le maintien d'une bonne mentalité et la réalisation d'exercices mentaux appropriés sont bénéfiques au développement du sillon temporal occipital.

De plus, la mémoire humaine peut être améliorée grâce à des exercices et un entraînement continus. Par exemple, nous pouvons améliorer notre capacité de mémoire grâce à la lecture continue, à la mémorisation, à la réflexion, etc., favorisant ainsi le développement du sillon occipitotemporal latéral.

En bref, le sillon latéral occipitotemporal est étroitement lié à la mémoire humaine. Pour entretenir notre mémoire, nous devons prêter attention à nos habitudes de vie et à notre environnement et promouvoir le développement du sillon occipitotemporal latéral grâce à un entraînement continu pour rendre notre cerveau plus sain, plus flexible et plus flexible. sagesse. On peut voir que nous devons améliorer la mémoire, et la Cistanche deserticola peut améliorer considérablement la mémoire, car la Cistanche deserticola est une matière médicinale traditionnelle chinoise qui a de nombreux effets uniques, dont l'un est d'améliorer la mémoire. L’efficacité de la viande hachée vient des différents ingrédients actifs qu’elle contient, notamment des acides, des polysaccharides, des flavonoïdes, etc. Ces ingrédients peuvent favoriser la santé cérébrale de diverses manières.

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La représentation du logo-graphème est impliquée dans le traitement cognitif de l'orthographe, des radicaux et des caractéristiques visuelles composites, qui ont été explorées pour la reconnaissance des FW, PW et RW.

La reconnaissance des FW n'incluait pas l'orthographe légale et les représentations logo-graphème des FW ont été trouvées dans le gyrus occipital moyen bilatéral (Fig. 3B). En plus du gyrus occipital moyen et inférieur bilatéral, les représentations logo-graphème des PW ont également été trouvées dans le côté gauche. FG du milieu (Fig. 3B), qui peut servir d'orthographe abstraite en raison du manque de sémantique dans les PW.

Les représentations logo-graphème des RW ont été observées dans le gyrus occipital moyen bilatéral, le gyrus occipital inférieur gauche, le FG moyen bilatéral et le FG antérieur gauche (Fig. 3B). En particulier, les FG médian gauche et antérieur étaient tous deux impliqués dans les représentations orthographiques des RW, mais seul le FG central gauche participait à celles des PW, ce qui suggère que les parties médiane et antérieure du FG gauche ont des rôles fonctionnels différents.

L'orthographe abstraite induite par le FG central gauche et le FG antérieur gauche étaient liés à l'orthographe lexicale. Pour plus de détails, veuillez consulter le tableau 3.

Notamment, lors de la reconnaissance des RW, le logo-graphème et les représentations sémantiques ont été observés à la fois dans le FG médian gauche et antérieur ainsi qu'avec le sillon latéral occipitotemporal.

Les groupes sous-jacents au logo-graphème et aux représentations sémantiques sont spatialement voisins les uns des autres dans le FG central gauche et antérieur, respectivement. Pour explorer les relations entre le logo-graphème et les représentations sémantiques entre le FG central gauche et antérieur, l'analyse de corrélation de Spearman a été menée sur tous les sujets (Fig. 4B). .

Une corrélation légèrement significative a été trouvée entre les représentations sémantiques dans les régions fusiforme moyenne gauche et antérieure fusiforme gauche (r {{0}},26, p=0,067). Les représentations du logo-graphème dans le FG central droit étaient significativement corrélées aux représentations du logo-graphème dans le milieu gauche (r=0,485, p, 0,001) et le FG antérieur (r=0,325,p { {12}}.020).

Les représentations logo-graphème du FG antérieur gauche étaient significativement corrélées aux représentations sémantiques du FG central gauche (r=0,284, p=0,044). Aucune corrélation significative entre les représentations logo-graphème dans le FG antérieur gauche. Le FG central gauche et le FG antérieur gauche ont été détectés.

Notamment, comme le montre la figure 4A, les clusters sous-jacents au logo-graphème et aux représentations sémantiques dans le FG antérieur gauche et les clusters dans le FG central gauche étaient voisins ou à côté des parties antérieure et postérieure des zones d'effet de forme de mot découvertes lors de l'analyse d'activation. Cependant, pour les zones d'effet lexical, aucun chevauchement n'a été trouvé dans les zones de logo-graphème et de représentations sémantiques des RW.

Résultats de validation

Comme le montrent les figures de données étendues 2-1, 3-1, 4-1 et les tableaux de données étendues 1-1, 2-1, 3-1, les résultats d'activation et de RSA sont basés sur Les données après exclusion sont cohérentes avec les résultats basés sur toutes les données, ce qui indique que les performances comportementales pourraient avoir peu d'effet sur la réponse cérébrale des participants.

Discussion

Dans la présente étude, nous avions pour objectif d'étudier le gradient fonctionnel au sein du FG correspondant à différents niveaux de structure orthographique dans une tâche de décision lexicale visuelle afin de reconnaître quatre types de stimuli de type caractère.

Différent de l'analyse univariée qui identifie la réponse cérébrale à un stimulus expérimental en ajustant linéairement la réponse comportementale aux activités hémodynamiques des voxels cérébraux, la RSA caractérise la correspondance entre les modèles d'activité cérébrale et les mesures théoriques/comportementales (par exemple neuronales et comportementales).

Par conséquent, bien que ces deux méthodes puissent caractériser les activités cérébrales, la RSA peut détecter des informations de modèle plus fines que l'analyse univariée. Nos résultats basés sur l'activation et RSA ont révélé qu'il existait un gradient postérieur à antérieur pour le traitement orthographique des stimuli de type caractère dans le FG gauche.

En outre, trois régions fonctionnellement ségrégées dans le FG gauche, une région postérieure, médiane et antérieure, ont été détectées, tandis qu'un motif nosimilaire a été observé dans le FG droit. Ces résultats ont révélé la base neuronale du prétraitement du cadre hiérarchique de l'orthographe chinoise, c'est-à-dire les propriétés visuelles générales, l'orthographe radicale, l'orthographe et l'orthographe lexicale.

Dégradés fonctionnels de sélectivité des caractères dans le FG gauche

Bien que des recherches antérieures aient révélé l'implication du FG gauche dans la reconnaissance visuelle des mots (Cohen et al., 2002 ; Bruno et al., 2008 ; Glezer et al., 2009, 2015 ; Baeck et al., 2015 ; Lochy et al., 2018 ), les niveaux de structure orthographique pour l'implication du FG gauche n'ont pas été élucidés (Kuo et al., 2004 ; Liu et al., 2008 ; Price et Devlin, 2011).

Nos résultats ont montré que le cortex occipitotemporal gauche répond préférentiellement aux caractères orthographiquement légaux (c'est-à-dire RW et PW), ce qui était cohérent avec les découvertes précédentes (Price et al., 1996 ; Cohenet al., 2002 ; Ben-Shachar et al., 2007 ; Vinckier et al., 2007 ; Chan et al., 2009 ; Tian et al., 2020 ; Liu et al., 2021). De plus, sur la base de la différence minimale de légalité orthographique entre les PW et les FW, nous avons trouvé un effet de forme de mot dans le FG du milieu gauche, indiquant la sélectivité envers la légalité orthographique, c'est-à-dire la position radicale pour l'identification des caractères (Wu et al., 2012).

De plus, un effet lexical dans la partie antérieure du FG gauche a été observé sur la base de la différence minimale d'orthographe lexicale entre les RW et les PW, ce qui indique que la partie antérieure du FG gauche peut intégrer des informations phonologiques ou sémantiques provenant de zones corticales de niveau supérieur telles que la gauche. gyrus angulaire, gyrus supramarginal gauche et gyrus frontal inférieur gauche, éventuellement à travers le fascicule arqué (Price et al., 2003 ; Liu et al., 2021).

En outre, nous avons observé que les PW provoquaient plus d'activations dans le FG central gauche, ce qui était cohérent avec les résultats précédents (Fiez et al., 1999 ; Xu et al., 2001). Pendant ce temps, les FW induisaient plus d'activation dans la partie postérieure du FG gauche, tandis que les SC provoquaient davantage d'activation dans le gyrus occipital moyen gauche.

Ces résultats soutiennent l'hypothèse d'une erreur de prédiction, ce qui signifie que lorsqu'un stimulus est reconnu comme potentiellement significatif mais n'est pas prédit efficacement par sa forme visuelle de mot, il peut provoquer une activité cérébrale accrue (Price et Devlin, 2011 ; J Zhao etal., 2019 ; Gagl et al. , 2020).

Conformément aux découvertes précédentes dans les langues alphabétiques, les différents modèles d'activation ont également révélé la relation correspondante entre le gradient fonctionnel du FG gauche et la similitude avec les RW, indiquant l'adaptation aux régularités orthographiques de la langue du lecteur au cours de l'apprentissage de la lecture (Vinckier et al., 2007). ).

Ségrégation fonctionnelle des sous-régions dans le FG gauche

Pour examiner plus en détail les rôles fonctionnels des sous-régions du FG gauche, nous avons étudié les représentations logo-graphemère des RW, PW et FW en utilisant les méthodes RSA. Nous avons observé que les représentations logo-graphème des RW étaient détectées dans les parties médianes et antérieures du FG gauche, alors que les représentations logo-graphème des PW n'étaient que dans le FG central gauche, ce qui pourrait être dû à la différence entre le traitement cognitif des RW et des PW. . Ces résultats ont indiqué que le FG central gauche traitait l'orthographe des formes de mots, tandis que la partie antérieure du FG gauche était impliquée dans le traitement orthographique lexical.

Notamment, conformément aux découvertes antérieures, nous avons constaté que les représentations sémantiques dans le FG antérieur gauche et les représentations logo-graphemères dans le FG central gauche étaient bien alignées avec la partie antérieure et postérieure des zones sélectives de forme de mot, respectivement, indiquant les subdivisions fonctionnelles du FG gauche ( Lerma-Usabiaga et coll., 2018 ; White et coll., 2019).

En outre, les représentations logo-graphème des FW ont été détectées dans la région postérieure du FG gauche. Par conséquent, malgré des caractéristiques linguistiques très discriminées entre le chinois et l'anglais (Mo et al., 2015), des gradients fonctionnels similaires du FG gauche existent pour le traitement du langage chinois et alphabétique, ce qui indique une échelle de stimulus basée sur les radicaux dans les caractères chinois, comme le stimulus basé sur les lettres. échelle dans les langues alphabétiques (Vinckier et al., 2007 ; Lochy et al., 2018).

Pour identifier le gradient de l'orthographe abstraite vers l'orthographe lexicale de la partie médiane vers la partie antérieure du FG gauche, nous avons également calculé les corrélations entre les représentations cérébrales des RW. Aucune corrélation significative n'a été trouvée pour les représentations de logo-graphème entre les parties médiane et antérieure du FG, ce qui peut impliquer qu'il existe deux types différents de traitement orthographique représentés dans les parties médiane et antérieure du FG gauche.

Parallèlement, une corrélation significative entre les représentations logo-graphème de la partie antérieure du FG gauche et les représentations sémantiques de la partie médiane du FG gauche a été observée, ce qui impliquait que la région antérieure du FG gauche pourrait intégrer les informations sémantiques du FG central gauche via modulation descendante pour traiter l’orthographe.

Des études antérieures ont révélé l'existence d'une modulation descendante à partir de régions de haut niveau telles que le gyrus frontal inférieur gauche et le gyrus temporal moyen et supérieur gauche jusqu'au FG moyen gauche (LB Zhaoet al., 2017 ; Lerma-Usabiaga et al., 2018 ; Wang et coll., 2018 ; Liu et coll., 2021).

En général, les deux résultats de l'analyse d'activation univariée et de l'analyse RSA ont confirmé des gradients fonctionnels dans le FG gauche mais pas dans le FG droit lors de la reconnaissance des mots chinois (Fig. 2, 3). De plus, l'analyse RSA a fourni des résultats plus précis en décomposant par voxels les composants cognitifs (logo-graphème et sémantique) de chaque condition de tâche.

Les représentations logo-graphème et les représentations sémantiques des RW dans le FG central gauche ont été incluses dans la zone d'effet de forme de mot (Fig. 4A), ce qui impliquait que plus d'un processus cognitif au sein d'un seul gradient fonctionnel soutenait collectivement sa fonction linguistique. Les associations potentielles entre les représentations sémantiques dans le FG central gauche et antérieur (Fig. 4B) ont montré des interactions possibles de composants cognitifs entre différents gradients fonctionnels. Les études futures devraient se concentrer sur la manière dont les gradients fonctionnels du FG gauche sont organisés en étudiant les interactions complexes des composants cognitifs au sein et entre les gradients.

Organisation fonctionnelle de la sélectivité des personnages dans le FG droit

En raison de la forme carrée des caractères chinois, des preuves substantielles ont montré que le FG droit est spécifiquement impliqué dans la reconnaissance des caractères chinois pour traiter les informations spatiales telles que l'emplacement des différents traits et radicaux composant le caractère (Tan et al., 2000, 2001, 2005). ; Bolger et al., 2005 ; Guo et Burgund, 2010).

Nous avons également constaté que non seulement les vrais personnages, mais aussi les pseudo-caractères et les faux caractères provoquaient tous l'activation du bon FG. Cependant, nous n'avons pas trouvé d'organisation fonctionnelle hiérarchique de l'orthographe chinoise dans le FG de droite, ce qui était conforme aux découvertes précédentes (Vinckieret al., 2007 ; Chan et al., 2009 ; Kronschnabel et al., 2013 ; Olulade et al., 2013 ; LB Zhao et al., 2017 ; Tian et al., 2020).

Étant donné que le FG droit a été proposé pour traiter la configuration radicale ou les informations visuo-spatiales (Peyrinet al., 2006 ; Deng et al., 2011 ; Woodhead et al., 2011), des stimuli de type personnage comprenant des traits ou des radicaux regroupés dans une forme carrée peuvent susciter des modèles d’activation similaires dans le FG droit. De plus, il a été indiqué que le FG de gauche stocke des informations en termes de pièces et de leurs relations avec les objets visuels, tandis que le FG de droite stocke des informations holistiques sur les objets visuels (Dien, 2009).

De plus, ni un gradient fonctionnel des représentations du logographe pour les stimuli de type caractère ni une représentation sémantique n'ont été trouvés pour le FG droit, ce qui peut indiquer que le FG droit n'était impliqué que dans le traitement visuel-spatial plutôt que dans le traitement lexical lors de la reconnaissance des caractères chinois. Notamment, nous avons trouvé des corrélations significatives entre la représentation logo-graphème des RW dans le FG central droit et celle des RW dans le FG central gauche et antérieur.

Plusieurs études sur les lésions ont proposé que le splénium du corps calleux relie le FG gauche à son homologue droit, intégrant ainsi les informations visuelles projetées sur les zones visuelles bilatérales (Binder et Mohr, 1992 ; Molko et al., 2002 ; Shan et al., 2010). . Nos résultats suggèrent que les représentations orthographiques des caractères chinois peuvent intégrer des informations visuo-spatiales du FG du milieu droit et des informations orthographiques du FG de gauche.

Deux limites de cette étude doivent être abordées. Premièrement, bien que nous ayons supposé que la région antérieure du FG gauche pourrait recevoir une modulation descendante de régions cérébrales de niveau supérieur telles que le gyrus frontal inférieur gauche et le gyrus temporal supérieur et moyen gauche, la présente étude n'a pas pu fournir de preuve directe de cette implication en raison des limites. de la résolution temporelle de l’IRMf.

Des études futures utilisant d'autres méthodes d'imagerie devraient être menées pour tester cette hypothèse. De plus, une récente étude d'enregistrements intracrâniens a suggéré que le gradient fonctionnel au sein du FG gauche peut représenter divers degrés d'influence descendante depuis le FG central gauche jusqu'au cortex visuel primaire (Woolnough et al., 2021), ce qui souligne encore l'importance des modalités multiples. études dans le futur.

Deuxièmement, nos données ne peuvent pas déterminer si les sous-régions du cortex fusiforme sont impliquées dans des processus ascendants uniquement ou dans des processus interactifs ascendants et descendants, comme l'indiquent deux des principales propositions théoriques concernant le rôle fonctionnel de cette région. De futures études explorant les interactions entre l'orthographe et les processus linguistiques de niveau supérieur seraient utiles pour cette question (c'est-à-dire la phonologie et la sémantique).

En conclusion, nous avons observé un gradient fonctionnel postérieur à antérieur de stimuli de type caractère avec une sensibilité croissante des SC aux caractères réels dans le cortex fusiforme gauche mais pas dans son homologue droit. Sur la base des résultats RSA, nous avons identifié que le FG central gauche était impliqué dans le traitement orthographique de la forme des mots, tandis que la partie antérieure du FG gauche était impliquée dans le traitement orthographique lexical.

Ces résultats ont indiqué que le cortex fusiforme gauche présente un gradient postéro-antérieur correspondant à la ressemblance de bas en haut du type de caractère lors de la reconnaissance des caractères chinois.

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