用语言模型绘制人类语言的神经元构建模块图谱

人类能够通过语言传达新颖且高度多样化的信息。这种将单词形成并组合成复杂短语和句子的能力，使我们能够表达无穷无尽的意义，并且是人类认知的基础。然而，理解支撑人类语言的微观细胞构建模块和皮层景观仍然是一个挑战。在这里，我们使用大规模单神经元记录结合自然语言处理模型，来识别语言产生过程中人类额颞叶皮层的细粒度语言表征。我们发现，虽然某些神经元表征了单词之间详细的语法关系或其词性，但其他神经元则追踪了句子的高阶句法结构、短语转换和序列。总的来说，这些神经元可靠地捕获了单词的句法和语义属性，但也动态地整合了其特定的句子上下文，从而使它们能够以高度精细的细节水平组合性地编码信息。我们展示了这些细胞群是如何局部组织的，以及它们的微观表征如何与更广泛的场电位模式不同。我们还展示了这些神经元在额颞叶皮层中的广泛分布，但它们的语言信息编码能力是左侧化的，并在皮层区域之间有所不同。总之，这些发现确定了人类语言信息编码的一些最基本的细胞构建模块，并开始在微（细胞）、中（局部群体）和宏观（区域）尺度上定义语言的皮层景观。