Usando IA para mapear cómo el cerebro entiende oraciones
Di en voz alta lo que ves en esta imagen: «El gato atropelló el auto». La IA está ayudando a los investigadores a descubrir cómo su cerebro sabe que esa oración es diferente a: «El auto atropelló al gato». Crédito: Centro Médico de la Universidad de Rochester.
¿Alguna vez se ha preguntado por qué puede escuchar una oración y comprender su significado, dado que las mismas palabras en un orden diferente tendrían un significado completamente diferente? Una nueva investigación que involucra neuroimagen e inteligencia artificial describe la compleja red dentro del cerebro que comprende el significado de una oración hablada.
«No ha quedado claro si la integración de este significado está representada en un sitio particular del cerebro, como los lóbulos temporales anteriores, o si refleja una operación más a nivel de red que involucra múltiples regiones del cerebro», dijo Andrew Anderson, Ph. .D., profesor asistente de investigación en el Instituto de Neurociencia de la Universidad de Rochester Del Monte y autor principal del estudio que se publicó en el Journal of Neuroscience. «El significado de una oración es más que la suma de sus partes. Tomemos un ejemplo muy simple: ‘el auto atropelló al gato’ y ‘el gato atropelló al auto’, cada oración tiene exactamente las mismas palabras, pero esas palabras tienen un significado totalmente diferente cuando se reordena».
El estudio es un ejemplo de cómo la aplicación de redes neuronales artificiales, o IA, está permitiendo a los investigadores desbloquear la señalización extremadamente compleja en el cerebro que subyace a funciones como el procesamiento del lenguaje. . Los investigadores recopilan datos de actividad cerebral de los participantes del estudio que leen oraciones mientras se someten a resonancia magnética funcional. Estos escaneos mostraron actividad en el cerebro que se extiende a través de una red de diferentes regiones de los lóbulos temporales anterior y posterior, la corteza parietal inferior y la corteza frontal inferior. Usando el modelo computacional InferSentan AI desarrollado por Facebook entrenado para producir representaciones semánticas unificadas de oraciones, los investigadores pudieron predecir patrones de actividad de IRMf que reflejaban la codificación del significado de oraciones en esas regiones del cerebro.
«Es la primera vez que hemos aplicado este modelo para predecir la actividad cerebral dentro de estas regiones, y que proporciona nueva evidencia de que las representaciones semánticas contextualizadas están codificadas a través de una red de lenguaje distribuida, en lugar de en un solo sitio en el cerebro».
Anderson y su equipo creen que los hallazgos podrían ser útiles para comprender las condiciones clínicas. «Estamos implementando métodos similares para tratar de comprender cómo se descompone la comprensión del lenguaje en las primeras etapas de la enfermedad de Alzheimer. También estamos interesados en hacer avanzar los modelos para predecir la actividad cerebral provocada a medida que se produce el lenguaje. El estudio actual hizo que las personas leyeran oraciones, en el En el futuro, estamos interesados en avanzar para predecir la actividad cerebral a medida que las personas pueden pronunciar oraciones».
Explore más
El estudio identifica áreas del cerebro que apoyan la acumulación semántica social Más información: Andrew James Anderson et al, Las redes neuronales artificiales profundas revelan una red cortical distribuida que codifica el significado proposicional a nivel de oración, La Revista de Neurociencia (2021). DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1152-20.2021 Información de la revista: Journal of Neuroscience
Proporcionado por el Centro Médico de la Universidad de Rochester Cita: Usar IA para mapear cómo el cerebro entiende frases (2021, 23 de marzo) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-ai-brain-sentences.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.