Emergence of a compositional neural code for written words: Recycling of a convolutional neural network for reading

计算机科学 阅读(过程) 人工智能 分类 卷积神经网络 词(群论) 编码(集合论) 自然语言处理 语音识别 神经科学 心理学
作者
T. Hannagan,A. Agrawal,Laurent D. Cohen,Stanislas Dehaene
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [Proceedings of the National Academy of Sciences]
卷期号:118 (46): e2104779118-e2104779118 被引量:1
标识
DOI:10.1073/pnas.2104779118
摘要

The visual word form area (VWFA) is a region of human inferotemporal cortex that emerges at a fixed location in the occipitotemporal cortex during reading acquisition and systematically responds to written words in literate individuals. According to the neuronal recycling hypothesis, this region arises through the repurposing, for letter recognition, of a subpart of the ventral visual pathway initially involved in face and object recognition. Furthermore, according to the biased connectivity hypothesis, its reproducible localization is due to preexisting connections from this subregion to areas involved in spoken-language processing. Here, we evaluate those hypotheses in an explicit computational model. We trained a deep convolutional neural network of the ventral visual pathway, first to categorize pictures and then to recognize written words invariantly for case, font, and size. We show that the model can account for many properties of the VWFA, particularly when a subset of units possesses a biased connectivity to word output units. The network develops a sparse, invariant representation of written words, based on a restricted set of reading-selective units. Their activation mimics several properties of the VWFA, and their lesioning causes a reading-specific deficit. The model predicts that, in literate brains, written words are encoded by a compositional neural code with neurons tuned either to individual letters and their ordinal position relative to word start or word ending or to pairs of letters (bigrams).

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
3秒前
二碘化钾完成签到 ,获得积分10
7秒前
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
furin001完成签到,获得积分10
15秒前
方方没惹你哦完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
24秒前
知行者完成签到 ,获得积分10
25秒前
橙橙完成签到 ,获得积分10
26秒前
郭磊完成签到 ,获得积分10
27秒前
忧郁小丑完成签到 ,获得积分10
29秒前
JG发布了新的文献求助10
29秒前
玛临鼠完成签到 ,获得积分10
33秒前
博弈完成签到 ,获得积分10
35秒前
等待醉柳完成签到,获得积分10
38秒前
43秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
44秒前
迷人紫山完成签到 ,获得积分10
51秒前
如意2023完成签到 ,获得积分10
54秒前
藏锋完成签到 ,获得积分10
54秒前
CJW完成签到 ,获得积分10
57秒前
99完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
TYD发布了新的文献求助10
1分钟前
Augenstern完成签到,获得积分10
1分钟前
英姑应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
糟糕的翅膀完成签到,获得积分10
1分钟前
沉舟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
科研人完成签到 ,获得积分10
1分钟前
TYD完成签到,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
从容的水壶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Titi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
gyy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lht完成签到 ,获得积分10
1分钟前
光之霓裳完成签到 ,获得积分0
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6059093
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7891621
关于积分的说明 16297100
捐赠科研通 5203346
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2783941
邀请新用户注册赠送积分活动 1766619
关于科研通互助平台的介绍 1647154