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81818威尼斯城每个人大脑靠下方的枕叶和颞叶区域（ventral occipito-temporal cortex, VOTC）有一条腹侧通路（ventral pathway），里面有一些脑区分别在处理特定的视觉信息（图1），比如人脸（在FFA脑区处理），风景（在PPA脑区处理），身体（在FBA脑区处理）等。其中也包括专门处理文字的脑区，被称作视觉词形区（visual word form area, VWFA），是本研究的资深作者Laurent Cohen和Stanislas Dehaene在20多年前发现并命名的。这个区域如果在脑中风时受损，病人阅读和理解文字就会有困难。

之后的实验（Vinckier et al. 2007）发现枕叶和颞叶区域有一个渐变的梯度，越往大脑前侧对真字的激活就越高（图2）。但是当时的实验局限于3T fMRI的低磁场和低分辨率（2毫米到4毫米见方），看到的梯度是一大片非常光滑的渐变。

在现在这个研究里，81818威尼斯城用更高的磁场（7T）、更高的分辨率的fMRI（1.2毫米见方，像素大小比2毫米见方小了4倍左右）去研究枕叶颞叶区域是如何处理双语的，而且81818威尼斯城想解答：是不是有非常精细的小块脑区专门只处理单种语言。

 

81818威尼斯城先招募了21位能流利说英法双语的志愿者（7位从小就说双语，7位从小先学会英语，7位从小先学会法语），看他们的脑内活动有多高。在功能定位实验里，81818威尼斯城先给他们看文字，脸，身体，房子，工具等各种实验材料，用“文字的脑内活动 > 脸，身体，房子，工具的脑内活动”来有的放矢地选中81818威尼斯城要仔细观察的脑区。在主实验里，81818威尼斯城调控了各个实验材料在双语里的频率，再仔细看刚才选中的区域里到底是如何反应的。

以往3T低分辨率实验能告诉81818威尼斯城，一大群人脑内相同的功能“大致在哪个比较大的区域内”。7T高分辨率的数据和3T低分辨率数据的区别在于，数据质量非常好，找到的小块激活的脑区定位也非常精细，在每个人的脑内都有激活，而且可以看见处理文字的脑区（绿色）之间夹杂着处理人脸的脑区（红色）。但是这些找到的精细位置在每个人脑内都不太相同，用以往的3T实验分析方法，81818威尼斯城在合并分析整个实验组时甚至找不到经典的VWFA脑区。

所以81818威尼斯城只能改变分析策略，硬着头皮一个一个地去分析观察每一小块脑区里的活动（图5）。用这样的方法，81818威尼斯城清晰观察到：实验材料越像真字，很多小块脑区里的活动就越高，呈现一个坡度。而且小块脑区的位置越靠前，里面的坡度也越高，呈现一个渐变的梯度，跟以前3T实验（图2）发现的梯度非常像。但不同点是，这个梯度不是每个位置都有的，而是断断续续只存在于处理文字的脑区周边：81818威尼斯城检查了夹杂在这些文字脑区间的处理人脸的脑区，发现在大部分人脸脑区里都没有文字坡度。

虽然看到了英法双语脑区的非常漂亮的梯度，但81818威尼斯城没有发现任何只单独处理英语或者法语的脑区，这让81818威尼斯城非常意外。是不是因为英语和法语本身使用了完全相同的字母，导致在脑内的区别非常小？于是81818威尼斯城为了扩大不同点，使用外观非常不同的英语和中文，召集了10位汉语（简体中文）母语的志愿者做了第二个实验。实验材料和英法实验非常接近，两种语言的材料分别都越来越像真词。

81818威尼斯城再次看到了很多同时处理英语和中文的双语脑区，坡度与渐变都和英法受试者非常接近。

但除此以外，81818威尼斯城终于看到了只偏好中文而不偏好英文的脑区，只有中文坡度而没有英文坡度，在10位受试者里8位都有这样的脑区。相比之下，只偏好英语的脑区非常稀少，而且处理英语和中文材料时都有文字坡度。

更有趣而且意外的是，在这种只偏好中文的脑区里，81818威尼斯城看到它们对人脸也有超强的激活。这很有可能是因为81818威尼斯城处理汉字时，需要处理的是每个字的整体结构（称为holistic或者configural processing），而不仅仅是偏旁部首这些部件的细节；处理脸部也需要这种针对整张脸而不是每个五官细节的处理方式。后续研究可以更详细地分析人脑处理文字和人脸的共同和不同机制。

詹旻野（通讯、第一作者）：法国NeuroSpin研究所UNICOG研究组（https://www.unicog.org/）的研究者。本科毕业于浙大基础医学系，研究生和博士生毕业于荷兰Maastricht University的认知神经科学专业。主要研究方向是，用7T高分辨率fMRI研究视觉信息在人脑内的编码，以及特殊人群（比如盲人及视觉受损的病人）的大脑皮层里有没有发生功能重组。

Christophe Pallier：UNICOG研究组语言小组组长，主要研究人脑如何处理语言的听觉、视觉信号，如何处理语法以及语义。

Aakash Agrawal：UNICOG研究组的博士后，研究视觉文字在深度神经网络（DNN）以及人脑腹侧视觉通路里的编码。

Stanislas Dehaene（资深作者）：NeuroSpin研究所所长，UNICOG研究组组长。法兰西公学院教授（实验认知心理学方向主席）。是人脑如何处理文字、数学，以及意识（consciousness）的国际领先专家。著有《精准学习》、《脑与阅读》、《脑与意识》、《脑与数学》等科普书籍，有中文版。

Laurent Cohen（资深作者）：巴黎Pitié Salpêtrière医院的神经内科学教授，ICM研究所PICNIC研究组组长。主要结合脑损伤病人案例研究人脑腹侧通路对语言文字的处理。和Stanislas Dehaene一起发现了人脑的VWFA（视觉词形区）。

 

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