2025年2月，西京医院闫志强教授与智语实验室燕浩教授团队张文嘉副教授在Neuroscience期刊联合发表题为 “The role of left anterior temporal lobe in basic linguistic composition: Evidence from stereo-electroencephalography” 的文章。

该文通过将立体脑电图（SEEG）技术与视觉刺激相结合，深入探究了左侧颞叶前部（LATL）在语义整合中的作用。文章的核心观点表明，LATL 在语义整合（至少在视觉模态下）中发挥着重要作用，同时支持了刺激模态（视觉与听觉）在 LATL 短语整合效应中的潜在作用。这一研究不仅为 LATL 在语义整合中的重要作用提供了更坚实的神经生理证据，还为理解语言认知的神经机制提供了新的视角。

一、研究背景

语义整合是自然语言的基本特征，确定语义整合的神经基础对理解高阶语言整合运算机制至关重要。以往研究中，脑磁图（MEG）研究发现左侧颞叶前部（LATL）在视觉刺激模态的语义整合任务中起着重要作用，而借助颅内脑电图（iEEG）相关研究较少发现该效应，这可能是因为以往iEEG相关研究更多局限于听觉刺激模态的语义整合。为探究这一可能性，本研究结合视觉刺激与立体脑电图（SEEG）技术，考察 LATL 在语义整合中的作用以及刺激模态对 LATL 整合效应可能产生的影响。

二、研究方法

1、被试

研究选取了 9 名西京医院的神经外科癫痫患者，所有患者实验时正接受长期侵入性 SEEG 监测以确定其癫痫病灶。他们均为母语为中文的右利手者，视力正常或矫正后正常，无阅读障碍史。实验方案经西京医院伦理委员会批准，实验前获得了所有参与者的书面知情同意。

2、实验材料

实验材料分为整合与非整合两个条件，其中，整合条件材料为句法和语义均合理的双词短语。非整合条件下，将整合条件中短语第一个词替换为井号 [####]。召集被试对整合条件短语中两个词进行语义相似性评级，结果显示平均得分较低，表明潜在语义启动效应显著降低，但难以完全消除。

3、实验程序

使用 EPrime 2.0 软件呈现实验刺激。整合条件下，屏幕依次显示视觉注视十字（0.6s）、空屏（0.5s）、首词（1.2s）、空屏（1s）和目标词（1.2s）；非整合条件类似，唯一区别是首词换为井号呈现。

4、预处理和时频分析

运用 Fieldtrip 工具包和自编的 Matlab 脚本对SEEG数据进行预处理和时频分析。首先，将 SEEG 信号降采样至500Hz并进行重设参考，然后进行 200Hz 的低通滤波和陷波滤波以去除 50Hz 及其谐波噪声。随后，依据目标词出现时间，将SEEG信号进行分段，并剔除包含运动、眨眼等造成的相关伪迹，最后，通过短时傅里叶变换计算 70  150Hz 的高频伽马信号。

5、高频伽马信号分析  

数据分析主要聚焦于高频伽马信号，对数据在 400 至 100ms 的时间窗口进行基线校正，并进一步提取 100 至 400ms 的高频伽马信号。计算LATL 和左侧扣带回兴趣区内所有电极触点的信号，并在兴趣区内进行平均，增加数据的稳定性。数据统计分析以50ms为步长，在50400ms时窗内进行滑动窗口的t检验，分析不同兴趣区内高频伽马信号在两种条件间的显著差异。

三、研究结果

在 LATL 中，整合条件下目标词引发的高伽马功率高于非整合条件，该效应在 100ms 左右开始，200ms 左右结束；而在左侧扣带回中不存在此效应（见图1）。滑动窗口的 t 检验结果表明，LATL 在 100  150ms（中点：125ms）时，整合条件下的高频伽马信号显著更强；而左侧扣带回在任何时间窗口均无显著差异（见图2）。

图1. 不同实验条件目标词呈现后诱发的高频伽马信号

图2. 滑动窗口t检验统计分析结果

四、总结

本研究利用 SEEG 技术，进一步探讨了LATL在视觉模态语义整合中的潜在作用，研究结果发现，整合相比非整合条件，关键词呈现后诱发了LATL区域更强的高频伽马信号，而在控制区左侧扣带回未发现该效应。该结果支持 LATL 在短语水平语义整合（至少在视觉模态）中的重要作用，并表明刺激模态不同可能影响语义整合过程所涉及的具体脑区。

【文章信息】

原文：The role of left anterior temporal lobe in basic linguistic composition: Evidence from stereo-electroencephalography

期刊：Neuroscience

发表时间：2025.2

DOI: 10.1016/j.neuroscience.2025.02.012