本周，由卡内基梅隆大学机器学习系的 Leila Wehbe 和 Tom 领导的团队发表了一篇论文，为这些问题提供了部分答案。借助机器学习算法的数据，研究人员对我们如何阅读文献有了新的见解。
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新颖的研究方法
由于阅读理解是一个高度复杂的过程，早期的研究试图分解该过程并一次专注于一个方面：例如，映射与处理单个单词或句子相关的功能磁共振成像特征。 “以一种非常可控的方式研究阅读过程曾经是一种常见的做法，”韦伯解释道。 “但通常感觉不再像读书了；它是使用专门为实验设计的脱离情境的仪器来完成的。句子。”
虽然这些实验让我们对阅读理解过程的某些方面有了一些有用的见解，但它们从未让我们清楚地了解整个阅读过程是如何运作的。
另一方面，这项最新研究采用了完全不同的方法。当志愿者阅读一本令人兴奋的小说的一个章节时，研究人员扫描了他们的大脑，然后将他们大脑的阅读理解过程分解为各个组成部分。他们表示，这项研究的结果是世界上第一个关于我们的大脑如何处理书面文字、语法和故事的综合模型。
分析和预测
研究人员首先招募了 8 名志愿者，并用 45 分钟的时间阅读了《哈利·波特与魔法石》的第 9 章（哈利和他的朋友们第一次上飞行课的场景）。他们的大脑活动被功能磁共振成像扫描仪记录下来。
在研究的第二阶段，研究人员将志愿者的功能磁共振成像数据输入他们编写的计算机程序中。他们设计的算法是为了寻找志愿者阅读特定单词、特定语法结构、特定人物名称和故事（总共 195 种不同的“故事特征”）时发生的大脑活动模式。
研究人员要求他们的程序仅根据一个人的大脑活动来预测他或她正在阅读章节的哪一部分。为了做出这些预测，程序使用它学到的与每个不同故事特征相关的活动模式。当研究人员使用他们获得的全部 195 个故事特征时，该程序能够以 74% 的准确率猜测两篇文章中的哪一篇被阅读，这比仅靠偶然预测的结果要高得多。
最后，研究人员对每个不同类型的故事特征在每个大脑区域重复进行预测测试。这使他们能够发现故事特征和不同大脑区域活动之间的联系，从而使他们能够确定哪个大脑区域正在处理哪种类型的信息。虽然这些发现在某些方面与预期一致，但在其他方面却揭示了非常令人惊讶的结果。
主角视角
正如研究人员预期的那样，我们的大脑通过视觉皮层（处理所有视觉输入的大脑区域）中的初始处理来处理单个单词，然后将其传递到更高级别的处理区域，例如左额下回、双侧额叶回角回、左中央前回和内侧额叶皮质。但这只是故事的一部分。
当志愿者阅读故事中对身体运动的描述时，这些描述会调节后颞皮层和角回的活动，这些区域与感知现实世界的运动相关。
对话与右脑的颞顶联合区尤其相关，这是想象他人想法和目标的关键区域。 “其中一些区域甚至不被认为是大脑语言系统的一部分，”维贝说。 “你每天都用它们与现实世界互动，现在你似乎也用它们来代表故事中不同角色的视角。”研究结果今天发表在《PLoS ONE》杂志上。
这一切似乎都证实了研究人员所说的“主角视角解释网络”的存在——换句话说，这是一个使我们能够“成为”我们正在阅读的故事的主角的大脑区域网络。
如果这些假设是正确的，我们可能不仅会朝着更精确的语言处理神经模型迈进，而且还会更清楚地理解它是如何以及为何出错的。
这就是韦贝和米切尔下一步希望研究的内容：语言处理可能出错的多种不同方式。 “如果我们拥有足够多的数据，”维比说，“我们就可以分离出大脑行为的特定方式，例如，患有阅读障碍的人的大脑与其他大脑的行为不同。”
研究人员希望这样的诊断工具有一天能够帮助我们设计针对阅读障碍和其他阅读障碍的个性化神经治疗方法。如果这些治疗方法被证明有效，人们也许能够更轻松地享受读书的乐趣。
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参考文献（点击幻灯片查看）
故事中的大脑。 Wehbe L、B、P、Fyshe A、A 等人。 (2014) 故事中的大脑。 《公共科学公共图书馆》9(11)： 。
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