心理所在《自然-人类行为》发表研究论文针对两处经典语言区功能提出新假设

　　语言和社会认知都是人类的高级认知能力，二者在人类进化、个体认知发展、日常行为与认知等层面都密切相关。然而，在神经科学研究中，语言神经科学与社会神经科学形成了两个相对独立的领域，很少有研究关注语言和社会认知在神经基础上的区别与联系。 

　　9月21日，中国科学院心理研究所李兴珊研究组青年特聘研究员林楠和博士毕业生张光耀等在《自然-人类行为》（Nature Human Behaviour）发表研究论文，针对两处经典语言区的功能提出一个新假设，认为它们在语言任务中的神经激活并非源自语言加工本身，而是源自一种社会认知成分——社会语义工作记忆。 

　　该研究聚焦的脑区为左半球的颞顶联合区腹侧（ventral temporoparietal junction, vTPJ）和颞叶前部外侧（lateral anterior temporal lobe, lATL）。近二十年来，在语言神经科学领域，研究者们一直认为左侧vTPJ和lATL是句子加工所依赖的经典脑区。在社会神经科学领域，新近研究发现左侧vTPJ和lATL对社会概念（涉及人类及人际互动的概念）敏感。该研究中，研究者提出新的假设，尝试基于社会认知成分解释左侧vTPJ和lATL在句子加工中的神经激活。该假设认为，与词汇串等碎片化语言刺激相比，句子具有更强的语义工作记忆表征，而左侧vTPJ和lATL的功能是表征其中一个特定类型的语义工作记忆——社会语义工作记忆。由于已有的句子加工研究大都采用包含社会语义的句子作为实验刺激，因此总是一致地发现左侧vTPJ和lATL的激活。 

　　研究者通过6项磁共振实验，分别检验了社会语义工作记忆假设的4个预期：第一，左侧vTPJ和lATL只有在加工包含社会语义的句子时才会表现出对句子的敏感性（实验1、2）；第二，左侧vTPJ和lATL能够在一段时间内保持先前加工的社会语义信息（实验3、4）；第三，左侧vTPJ和lATL对非语言刺激中的社会信息同样具有敏感性（实验5）；第四，左侧vTPJ和lATL与社会语义加工相关脑区的固有功能连接强于它们与句子加工相关脑区的固有功能连接（实验6）。 

　　实验1和实验2分别采用短句和长句作为实验材料，考察左侧vTPJ和lATL对句子的敏感性（反映为句子与词串所诱发的激活水平的差异）是否依赖于社会语义加工（图1和图2）。结果显示，左侧vTPJ和lATL只对含有社会语义的句子敏感。 

图1. 实验1采用严格控制的短句刺激证明左侧vTPJ和lATL的句子敏感性依赖于社会语义加工

HSS：高社会句子；HSWL：高社会词串；NSS：非社会句子；NSWL：非社会词串

图2. 实验2采用更自然的长句刺激重复实验1的结果

　　实验3采用延迟反应范式考察左侧vTPJ和lATL能否持续保持社会语义激活（图3）。在实验任务中，被试首先阅读多个句子（编码阶段），然后经过一段时间延迟（保持阶段），最后完成词汇再认。结果显示，左侧vTPJ和lATL在编码阶段和保持阶段都表现出了社会语义激活。 

图3. 实验3发现左侧vTPJ和lATL在编码和延迟阶段存在持续的社会语义激活 

HSHML：高社会高记忆负荷；HSLML：高社会低记忆负荷；NSHML：非社会高记忆负荷；NSLML：非社会低记忆负荷

　　实验4进一步考察在连续的句子加工中，左侧vTPJ和lATL的脑激活模式能否解码出先前加工的社会语义信息（图4）。该实验采用心理画像任务。在任务中，被试需要连续阅读两句话，这两句话或分别描述两个人格维度（支配性和可信性，曾被论证与面孔知觉紧密相关）的特征，或分别描述两个视觉维度的特征。最后，被试会看到两张面孔照片，并被要求判断哪一张面孔更符合先前两句话的描述。研究者分析了左侧vTPJ和lATL在加工第二句话时的激活模式，考察其能否解码出当前句子和上一句话的语义信息。结果显示，左侧vTPJ的激活模式能够解码出当前句子和上一句话包含的支配性信息，左侧lATL的激活模式能够解码出上一句话包含的支配性信息。 

图4. 实验4发现左侧vTPJ和lATL在连续句子加工中的激活模式能够解码先前句子包含的支配性信息 

HD：高支配性；LD：低支配性；HT：高可靠性；LT：低可靠性；BF：大脸盘；SF：小脸盘；LE：长眉毛；SE：短眉毛

　　实验5考察了左侧vTPJ和lATL对非语言刺激所包含的社会信息的敏感性（图5）。实验以无声短视频为实验刺激，视频内容分为三个条件：高社会条件（视频包括多人互动）、单人条件（视频仅出现一人）、非社会条件（内容和人的活动无关）。结果显示，左侧vTPJ和lATL的激活强度随着刺激社会性改变而改变：在观看高社会视频时最高，观看单人视频时次之，观看非社会视频时最低。 

图5. 实验5发现左侧vTPJ和lATL对非语言刺激中的社会信息敏感

HS：高社会；SP：单人；NS：非社会

　　实验6对比了左侧vTPJ和lATL与社会语义网络和句子加工网络的静息态功能连接（resting-state functional connectivity, RSFC）（图6）。结果显示，左侧vTPJ和lATL与社会语义网络的RSFC更强。 

图6. 实验6发现左侧vTPJ和lATL与社会语义网络的静息态功能连接强于它们与句子加工网络的静息态功能连接

　　以上6个实验的结果从不同的方面验证了社会语义工作记忆假设的预期，从而为该假设提供了汇聚性证据。它们共同提示，左侧vTPJ和lATL通过社会语义工作记忆的功能贡献于语言加工，从而将语言加工与社会认知联系起来。 

　　心理所博士毕业生张光耀为论文第一作者。心理所青年特聘研究员林楠为论文通讯作者。其他共同作者包括意大利特伦托大学博士后徐仰文、心理所助理研究员王秀祎、香港城市大学助理教授李吉星、心理所硕士研究生施伟廷、北京师范大学教授毕彦超。 

　　该研究获得国家自然科学基金（31871105，31925020）、中国科学院心理研究所自主部署项目（E2CX3625CX）、心理所青年人才启动项目（E1CX4725CX）、科技创新2030“脑科学与类脑研究”重大项目（2021ZD0204104）支持。 

　　论文信息： 

　　Zhang, G., Xu, Y., Wang, X., Li, J., Shi, W., Bi, Y., & Lin, N. (2023). A social-semantic working-memory account for two canonical language areas. Nature Human Behaviour. https://doi.org/10.1038/s41562-023-01704-8