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Spatiotemporal Neural Network for Sublexical Information Processing: An Intracranial SEEG Study

立体脑电图 神经科学 计算机科学 人工神经网络 信息处理 人工智能 癫痫 心理学 癫痫外科
作者
Chunyu Zhao,Yi Liu,Jiahong Zeng,Xiangqi Luo,Yuxin Liu,Yumei Zhang,Gaofeng Shi,Yuguang Guan,Zaizhu Han
出处
期刊:The Journal of Neuroscience [Society for Neuroscience]
卷期号:: e0717242024-e0717242024
标识
DOI:10.1523/jneurosci.0717-24.2024
摘要

Words offer a unique opportunity to separate the processing mechanisms of object subcomponents from those of the whole object, because the phonological or semantic information provided by the word subcomponents (i.e., sublexical information) can conflict with that provided by the whole word (i.e., lexical information). Previous studies have revealed some of the specific brain regions and temporal information involved in sublexical information processing. However, a comprehensive spatiotemporal neural network for sublexical processing remains to be fully elucidated due to the low temporal or spatial resolutions of previous neuroimaging studies. In this study, we recorded stereoelectroencephalography (SEEG) signals with high spatial and temporal resolutions from a large sample of 39 epilepsy patients (both sexes) during a Chinese character oral reading task. We explored the activated brain regions and their connectivity related to three sublexical effects: phonological regularity (whether the whole character's pronunciation aligns with its phonetic radical), phonological consistency (whether characters with the same phonetic radical share the same pronunciation), and semantic transparency (whether the whole character's meaning aligns with its semantic radical). The results revealed that sublexical effects existed in the inferior frontal gyrus, precentral and postcentral gyri, temporal lobe, and middle occipital gyrus. Additionally, connectivity from the middle occipital gyrus to the postcentral gyrus and from postcentral gyrus to the fusiform gyrus was associated with the sublexical effects. These findings provide valuable insights into the spatiotemporal dynamics of sublexical processing and object recognition in the brain.
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