Distributional factors in language processing: evidence from parametric and naturalistic functional MRI
Abstract
Il linguaggio è una caratteristica tipica del genere umano ed è alla base di tutte le nostre interazioni
quotidiane. Per questo motivo lo studio delle sue basi neurali è fondamentale per la creazione di modelli
fisiologici e l’individuazione di possibili alterazioni tipiche di alcune patologie.
Negli ultimi decenni, l’avanzamento tecnologico e lo sviluppo di modelli e strumenti, allo stesso tempo più
precisi e meno invasivi, ci hanno permesso di aumentare le nostre conoscenze sulle basi neurali del
linguaggio. Tuttavia, il grande numero di lingue presenti in tutto il mondo, la loro diversità e il fatto che il
linguaggio umano può essere espresso sotto varie forme (e.g. scritta, orale) lascia aperte numerose
domande, ampi spazi di ricerca scientifica e concrete possibilità di innovazione.
Questo lavoro si concentra su alcune di queste domande, ancora senza risposta, analizzando dati di
risonanza magnetica funzionale acquisiti all’interno sia di classici paradigmi sperimentali parametrici sia di
innovativi paradigmi di tipo naturalistico. Inoltre, l’utilizzo della lingua italiana come argomento di studio ci
permette di espandere le nostre conoscenze sulle basi neurali del linguaggio e dei processi grammaticali
per via delle sue caratteristiche e differenze rispetto ad altre lingue più comunemente e intensamente
studiate come l’Inglese. Per questo motivo, due esperimenti di risonanza magnetica funzionale con
paradigma di tipo fast event-related sono stati condotti su due gruppi di volontari sani per indagare le basi
neurali del processo di flessione linguistica, mentre un esperimento con paradigma naturalistico è stato
condotto per studiare la predizione linguistica durante l’ascolto di un brano. .. [a cura dell'Autore] Language is a distinctive human ability that supports our daily life interactions. A deep understanding of the
brain mechanisms behind language processing is fundamental to create physiological models and find
possible alterations derived from specific pathologies.
In the last decades, the general technological advancement and the development of more precise and less
invasive investigation techniques have increased dramatically our knowledge of the neural correlates of
language processing. However, the great variety of human languages, the possibility to communicate across
multiple and different channels and the uncertainty about the actual role of some linguistic features leave
several open questions with a concrete possibility of neuroscientific innovation. For instance, the features
of a highly inflected language like Italian can provide interesting research questions and additional insights
on how our brain processes linguistic information.
The main aim of this work is to explore in greater details the influence of the linguistic distributional factors
on the neural correlates of both language production and comprehension by exploiting the richness of the
Italian language. Therefore, three functional magnetic resonance imaging (fMRI) experiments were
performed by using both classical parametric and novel naturalistic frameworks. Two fast event-related
fMRI experiments investigated the influence of the language distributional factors on the neural correlates
of the inflectional process, whereas a third experiment was dedicated to providing additional insights on
the linguistic prediction mechanism during natural language comprehension by modelling the neural
response with two statistical language models. .. [edited by Author]