《Nature Communications》:斯坦福与MIT团队利用近两千份fMRI数据,证实人类大脑存在静息态可识别的语言专属网络-肽度TIMEDOO

自 19 世纪发现失语症(Aphasia)以来,人类大脑中是否存在一个专门负责语言处理的独立神经网络,一直是神经科学界争论不休的经典课题。近日,发表于《自然-通讯》(Nature Communications)杂志的一项研究给出了强有力的证据:成人大脑中确实存在一个选择性且不可或缺的“语言专属网络”(Language-specific network)。令人惊奇的是,即便受试者处于静息状态或正在执行拼图、听音乐等与语言完全无关的任务时,研究人员也能精准捕捉到该网络的存在。

该研究由斯坦福大学人文与科学学院语言学助理教授 Cory Shain 领衔,麻省理工学院(MIT)神经科学教授 Evelina Fedorenko 为共同通讯作者。

打破传统范式:无需语言任务驱动的“静息态”识别

长期以来,揭示语言大脑网络主要依赖于特定任务驱动的 fMRI 扫描,即让受试者在扫描仪中朗读或阅读文本。然而,语言作为一种极其复杂的认知功能,其与逻辑推理、记忆及社交认知的边界一直难以清晰划定。

为了摆脱传统先入为主的定义,研究团队利用 Evelina Fedorenko 实验室积累的大型数据库,分析了来自 1199 名受试者的 1957 场功能性磁共振成像(fMRI)扫描数据。fMRI 通过检测脑血流变化来记录神经元活动,使得研究人员能够通过分析不同脑区活动同步升降的规律,绘制出大脑的“功能连接图谱”(Functional connectomes)。

研究人员首先在不限定任务类型的情况下,分析了受试者大脑各区域随时间变化的活动规律,成功提取出了包括语言网络在内的一系列潜在神经网络。随后,团队采取了更为大胆的实验方案:彻底剔除所有语言相关任务的数据,仅保留受试者执行非语言任务(如网格颜色匹配)或处于静息状态下的 fMRI 数据。

分析结果显示,仅凭这些非语言状态下的神经活动数据,研究人员依然能在每个个体大脑中精准定位出与此前完全一致的语言网络。这一网络主要跨越大脑左半球的额叶(Frontal)与颞叶(Temporal)区域,其活动仅对语言刺激产生强强烈响应,对其他非语言任务几乎不产生反应。

个体异质性与临床应用:开启失语症精准诊疗新路径

研究进一步发现,尽管语言网络在总体解剖分布上具有规律性,但其具体形态和连接细节在不同个体之间存在显著差异。然而对于同一个体而言,无论其当时是在思考问题、听音乐还是处于休息状态,其语言网络的结构都保持着极高的稳定性。

第一作者 Cory Shain 博士指出,这种无需通过语言任务即可精准定位语言网络的能力,具有重大的临床转化价值。例如,对于因中风或脑外伤导致严重语言障碍、无法配合完成语言任务的失语症患者,临床医生未来有可能仅凭其静息态或执行简单非语言任务时的 fMRI 数据,推断出受损前及残留语言区域的组织结构。

这一突破不仅深化了人类对大脑语言加工本质的认知,也为未来针对脑损伤引起的沟通障碍开发新型神经康复与精准干预疗法奠定了基础。

参考文献:Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-75745-8

编辑:王洪

排版:李丽