왼쪽 피각 피질의 fMRI 활동 패턴 유사성은 단어 간의 의미적 유사성을 반영한다

언어적 및 비언어적 시각 지각 입력이 의미적 지식과 어떻게 연결되는지는 시각 및 인지 신경과학에서 중요한 질문이며, 이는 임상적으로도 상당한 영향을 미친다. 사건 관련 기능적 자기공명영상(fMRI) 실험에서 우리는 구체적인 단어와 그림에 대한 fMRI 반응 패턴 간의 코사인 유사성이 같은 범주 내에서 표현된 개체 간의 의미적 클러스터링과 의미적 거리들을 어떻게 반영하는지를 결정했다. 24개의 생명체에 대한 의미적 클러스터링과 의미적 거리는 1000명 이상의 피험자에 의한 특징 생성 기반의 개념-특징 행렬에서 파생되었다. 주요 fMRI 연구에서 19명의 인간 피험자가 단어와 그림을 이용한 속성 검증 작업과 저수준 통제 작업을 수행하였다. 의미적 작업과 통제 작업 간의 단일 변수 대조는 후방 성분에서 전두측 두정 피질까지 광범위한 양측 후두측두엽 활성화를 나타냈다. 같은 의미적 클러스터에 속하는 개체들은 왼쪽 후두측두엽에서 더 유사한 fMRI 활동 패턴을 유도했다. 단어와 그림을 개별적으로 분석했을 때, 이 효과는 단어에 대해서만 유의미하게 나타났다. 단어에 대한 의미적 유사성 효과는 왼쪽 피각 피질에 국한되었다. 왼쪽 피각 반응의 대표적 유사성 분석에 따르면, 개체 간의 의미적 거리는 서면 단어에 대한 fMRI 반응 패턴 간의 코사인 유사성과 반비례 관계를 가지고 있었다. 16명의 새로운 피험자를 대상으로 한 독립 복제 연구가 이러한 새로운 발견을 확인했다. 의미적 유사성은 왼쪽 피각 피질에서 세밀한 수준의 기능적 지형 유사성에 의해 반영된다. 단어의 특이성은 지각적으로 유도된 혼란을 설명으로서 배제하며, 작업에 의존적일 가능성이 높다.