I semantiskt minne: en kort översikt
kort sagt innebär semantiskt minne minst två nyckelelement. För det första finns det representation av semantisk kunskap. Detta inkluderar fakta om perceptuella egenskaper (t.ex. form, färg) och funktionella egenskaper (t. ex. avsedd användning av ett genomförande, inneboende aktivitet hos ett djur av börda) i samband med objekt., Vi anser också andra fakta bortom objektigenkänning, såsom ursprung och biologiska egenskaper hos naturliga slag som djur (vi använder huvudstäder för att beteckna begrepp) och livsmedel och utbudet av perceptuell variabilitet som visas av tillverkade artefakter som verktyg och vapen, samtidigt som vi behåller kärnan i objektets mening. Vissa av dessa egenskaper är relativt nödvändiga komponenter i ett koncept (t.ex. äpplen växer på träd), medan andra är karakteristiskt förknippade med ett koncept även om de inte är nödvändiga (t. ex. många äpplen är röda)., Medan vi anser att kunskap i semantiskt minne i allmänhet är modalitetneutral, så att den kan representeras visuellt, auditoriellt eller på något annat sätt, finns det säkert begränsningar för hur vissa typer av information kan representeras. Till exempel, semantisk kunskap sträcker sig till nonobject begrepp som bäst representeras propositionally, såsom rättvisa, eller som är beroende av analoga representationer såsom en visuell bild (t.ex. röd)., Semantiskt minne innehåller också handlingar, tankens sätt och känslor som är ganska plastiska i sina manifestationer och ofta medför relationell information.
blotta förekomsten av semantisk kunskap är inte tillräcklig för att garantera dess effektiva användning. Det andra nyckelelementet i semantiskt minne innebär de processer som krävs för att genomföra bidraget från semantisk kunskap i våra tankar och handlingar. Vi måste till exempel kunna organisera denna stora mängd kunskap för att den ska kunna användas på ett snabbt och sammanhängande sätt under tanke och kommunikation., Några av egenskaperna hos de begrepp som representeras i semantiskt minne kan klustera sig på ett kategoriskt sätt som grupper som funktioner och objekt, men sådan ”autoassociation” förklarar inte hur den massiva volymen av våra meningsfulla upplevelser sammanhänger i begrepp. Specifika processer som används för att kategorisera objekt kan hjälpa till att organisera den enorma mängden information om våra meningsfulla erfarenheter., En sådan process anses vara ”regelbaserad” och innebär en analys av ett testobjekt för de nödvändiga och tillräckliga egenskaperna hos ett koncept.en andra kategoriseringsprocess bygger på ”likhet” och innebär en jämförelse av ett testobjekt med en prototyp eller med ihågkomna instanser av ett koncept. Dessutom måste vi kunna få tillgång till och hämta semantisk kunskap, och denna konceptuella information måste sedan representeras i ett materialspecifikt symbolsystem, såsom skrivning eller tal, för kommunikation., Vi lägger också semantisk kunskap till många användningsområden utöver en encyklopedisk samling av fakta för konceptidentifiering. Till exempel gör vi slutsatser om vår värld som inte är lätt uppenbara från ett objekts ytliga utseende och funktion, och vi förvärvar ofta ny kunskap på grundval av dess förhållande till etablerad kunskap.
vi står inför problemet med att kartlägga ett semantiskt minnessystem som detta på hjärnan, en 3-lb gelatinös massa bestående av miljarder neuroner och ett större antal stödceller., I stort sett finns det minst två tillvägagångssätt för de neurala baserna för semantiskt minne. För det första finns det ett distribuerat konto, där informationen i semantiskt minne representeras på ett diffust sätt i hela hjärnans ytliga kortikala grå substans. Flera biokemiska och mikroanatomiska förändringar har beskrivits under lärande i enkla organismer som aplysi som resulterar i större bind styrka bland neuroner. Komplex kunskap i semantiskt minne kan representeras i den massivt sammankopplade naturen hos neurala element som bär dessa mikroskopiska förändringar., Under inlärningen kan vi till exempel föreställa oss ett specifikt nätverk av anslutningar mellan noder som representerar särskilda egenskaper hos ett koncept som underlättas av dessa mikroskopiska förändringar. Detta gör att det neurala nätverket kan lösa sig i en lösning som representerar den specifika kunskapen om ett koncept. Ur detta perspektiv kan en kategori—en samling liknande begrepp som frukt-vara en familj av liknande nätverkslösningar. Det faktum att en stabil lösning på ett koncept har uppnåtts motsvarar processen att hämta ett koncept., Denna hypotes om den neurala grunden för semantiskt minne har varit svår att testa direkt, men forskare har försökt simulera detta distribuerade tillvägagångssätt med datorer som använder neurala nät: datorsimuleringar av kognitiva funktioner som involverar stora arrayer av sammankopplade noder. Dessa simuleringar erkänns av sina utvecklare att representera endast en blek metafor för den verkligt massiva komplexiteten i centrala nervsystemet, men de representerar en viktig start., Ytterligare stöd för detta tillvägagångssätt kommer från neuroimaging studier som misslyckas med att hitta tydliga aktiveringsmönster för specifika kategorier av kunskap.
ett andra tillvägagångssätt för den neurala grunden för semantiskt minne hypoteser om lokaliserad representation av semantisk kunskap och semantiska processer i specifika delar av hjärnan. Till exempel kan de specifika egenskaperna hos ett koncept i semantiskt minne begränsa den anatomiska fördelningen av detta koncept i hjärnan eftersom dess representation måste behandlas av en viss modalitet (t.ex. den visuella representationen av färgkoncept)., Bildbehandling verktyg såsom positronemissionstomografi (PET) och funktionell magnetresonansavbildning (fMRI) är tillgängliga för att direkt studera den neurala substrat av kognitiva processer som är involverade i det semantiska minnet in vivo. Dessa tekniker tillåter oss att avbilda den grova rumsliga och topografiska fördelningen av hjärnan som arbetar för att lösa en kognitiv utmaning, men dessa verktyg ger oss liten inblick i de mikroskopiska arbetena hos mänsklig neuralvävnad när den överväger betydelsen av ett objekt., Vi har lärt oss om tankens tidsmässiga egenskaper från kognitiva händelserelaterade potentiella (ERP) studier. Denna teknik använder kraftfulla elektriska detektorer vid ytan av skallen-och även direkt på den kortikala ytan under neurokirurgi-för att undersöka den rumsliga och tidsmässiga fördelningen av de elektriska potentialerna som genereras av neuroner under kognitiv aktivitet. Den stora prestationen av högupplösande tidsinformation om semantiskt minne kommer tyvärr till kostnaden för fattigare rumslig upplösning., Studier av submänskliga arter har övervakat neuronal aktivitet direkt med implanterade elektroder, men jämförbara elektriska studier på människor (som en inledning till kirurgisk hantering av svår epilepsi) innebär i allmänhet relativt primitiv extracellulär övervakning under mycket begränsade omständigheter. Nya tekniker som magnetoencefalografi och framkallade-potentiella studier utförda i borrningen av en magnet under fMRI erbjuder potentialen för utmärkt temporal upplösning med förbättrad rumslig upplösning.,
med andra ord är vi bara i början av vår utforskning av den neurala grunden för semantiskt minne, ganska analogt med de europeiska voyagersna från femtonde århundradet. Dessa upptäcktsresande hypoteser en stor värld bortom deras stränder, och de smidde framåt mot frekventa falska steg, dåliga verktyg och vilseledande teorier. Trots denna bistra bild börjar vi förstå markens brutto, som beskrivs i den här artikeln.