Kuullun sanan merkityksen ja äänneasun käsittely aivokuorella

Työn tarkoitus oli selvittää kuullun sanan käsittelyn vaiheita ihmisen aivokuorella. Tavoitteena oli määrittää magnetoenkefalografia (MEG) - menetelmällä aivokuoren alueet ja aikaikkunat joissa kuullun sanan merkitystä ja äänneasua käsitellään. Tämä diplomityö sisältää aikaisemmin Kylmälaboratoriossa mitatun MEG-kokeen lähdeanalyysin. Aikaisemmissa tutkimuksissa on huomattu, että lauseet, jotka päättyvät merkitykseltään asiayhteyteen sopimattomaan sanaan, saavat aikaan aivokuorella selvän vasteen 300 - 600 millisekuntia viimeisen sanan alkamisen jälkeen. Tämä N400:ksi kutsuttu vaste on huomattavasti heikompi, jos lause päättyy odotettuun sanaan. Ilmiö on havaittu myös sanapareilla. N400-vasteen on tulkittu heijastavan sanan merkityksen käsittelyä, koska sen suuruus riippuu sanan sopivuudesta asiayhteyteen. Kuitenkin myös sanan äänneasun on havaittu vaikuttavan N400-vasteeseen. Näin ollen on mahdollista, että merkitystä ja äänneasua käsitellään samanaikaisesti samalla aivokuoren alueella. Tässä kokeessa käytimme ärsykkeinä sanalistoja aikaisemmin käytettyjen lause- ja sanapariärsykkeiden sijasta. Sanalistojen avulla voimme yhtä aikaa rakentaa voimakkaan odotuksen listan viimeisestä sanasta ja toisaalta tutkia merkityksen ja äänneasun vaikutusta erikseen. Sanat olivat suomen kielen substantiiveja. Kunkin listan kolme ensimmäistä sanaa joko liittyivät toisiinsa merkitykseltään tai alkoivat samoilla äänteillä. Listan viimeinen sana joko täydensi listaa tai poikkesi edellisistä sanoista sekä merkitykseltään että äänneasultaan, jolloin muodostui neljäntyyppisiä listoja. Kymmenen koehenkilön vasteet sanalistoihin mitattiin koko pään kattavalla VectorviewTM MEG-laitteistolla. Aktiivisia aivoalueita mallinnettiin virtadipoleilla. Kaikilla kymmenellä koehenkilöllä havaittiin lähde kuuloaivokuoren välittömässä läheisyydessä molemmissa aivopuoliskoissa. Nämä lähteet selittivät suurimman osan mitatusta signaalista. Lähteiden sijainti, virran suunta ja aikakehitys viittaavat siihen, että lähteet vastaavat aikaisemmissa MEG-mittauksissa havaittuja N400-lähteitä. N400-vasteen voimakkuus riippui sanalistan tyypistä, ja vaste oli erilainen oikeassa ja vasemmassa aivopuoliskossa. Vasemmassa aivopuoliskossa merkitykseltään (mutta eivät äänneasultaan) samanlaiset sanat vaimensivat N400-vastetta 250 ja 1000 millisekunnin välillä, ja vaste oli huomattavasti voimakkaampi merkitykseltään poikkeaviin sanoihin kuin merkitykseltään odotettuihin. Oikeassa aivopuoliskossa sekä merkitykseltään että äänneasultaan samanlaiset sanat vaimensivat N400-vastetta 450 ja 1000 millisekunnin välillä, ja vaste oli huomattavasti voimakkaampi sekä merkitykseltään että äänneasultaan poikkeaviin sanoihin kuin odotettuihin sanoihin. Vasemmassa aivopuoliskossa vaste listan ensimmäiseen sanaan poikkesi seuraavien sanojen herättämästä vasteesta. Havaitsimme ensimmäiseen sanaan erillisen vasteen noin 200 millisekuntia sanan alun jälkeen N400-lähteen etu- ja takapuolella (seitsemällä kymmenestä koehenkilöstä). Lisäksi N400-vaste ensimmäiseen sanaan alkoi noin 50 millisekuntia myöhemmin kuin seuraaviin sanoihin. Yhteenvetona N400-vaste oli molemminpuolinen, mutta tulokset viittaavat työnjakoon aivopuoliskojen välillä. Vasemmassa aivopuoliskossa N400-vasteen myöhäisempi alku viittaa siihen, että sanan käsittely aikaistui kun koehenkilö tiesi odottaa uutta sanaa. Sekä kolmen ensimmäisen toisiinsa liittyvän sanan että viimeisen yllättävän sanan herättämien vasteiden perusteella vasen aivopuolisko näyttää käsittelevän erityisesti sanan merkitystä 250 millisekunnista alkaen ja oikea aivopuolisko sekä sanan merkitystä että äänneasua 450 millisekunnista alkaen

Thermal contact to lithium metal

Abstract Experiments at ultra-low temperatures require very low thermal contact resistances, a serious issue even for metallic specimens below 1 mK: Customary practices include pressed contacts or welding by some means, e.g. diffusion welding. When dissimilar metals are joined, one must avoid excess formation of an alloy, usually a poor thermal conductor. The most firm contact with possibly deep alloying does not always have the best thermal conductivity. We have studied this problem when pressing lithium metal to contact with copper, silver and gold. The results are surprisingly differentgood contacts could be produced only between Li and Cu, not with Li and Ag or Au. This is obviously due to easy alloying of Ag and Au with Li even at room temperature. This information is essential for proper materials choice in our planned experiment on superconductivity and nuclear magnetism on lithium metal. r 2003 Elsevier Science B.V. All rights reserved. Keywords: Lithium metal; Thermal contact; Nuclear magnetism; Superconductivity There is interest for experiments on lithium metal at very low temperatures due to the quest for its anticipated superconductivity at millikelvin regime Our nuclear demagnetization refrigerator can cool metallic specimens clearly below 100 mK; and by performing second adiabatic demagnetization for the sample itself, record low nuclear spin temperatures have been produced Producing highly conducting interface between two dissimilar metals is not trivial. Good results have been reported by the use of electron-beam welding or diffusion welding, which are applicable for wide variety of material combinations The capsuling metal must not be magnetic nor superconducting itself. Obvious, and practically sole, group of candidates is the noble metals copper, silver, and gold. The sample and its protecting cover must be thin, of the order of 10 mm; to avoid eddy current screening in the planned NMR measurements. We chose to study a series of test samples flattened by squeezing in between two cover foils. The diffusion joint was produced by heating up the clamping system together with the foils up to the desired temperature and retightening the holding screws by an adjusted torque. Direct electrical contact between the capsuling foils was prevented by a kapton sheet, 25 mm thick and pierced at the center for placing the sample. The foil assembly was finally sealed by Stycast epoxy (1266 or 2850 FT). All this was done in a glove box in argon atmosphere with less than 10 ppm oxygen

Superconductivity in lithium below 0.4 millikelvin at ambient pressure

Elements in the alkali metal series are regarded as unfavourable for superconductivity due to their monovalent character. The superconducting transition at temperatures as high as 20 K recently found in compressed lithium, the lightest alkali element, is considered to occur due to pressure induced changes in the conduction-electron band structure. The condition at the ambient pressure in lithium had remained unresolved, both theoretically and experimentally. Here we report that lithium is a superconductor also at zero pressure at extremely low temperatures below 0.4 mK. This is the lowest superconducting transition temperature for any pure metal ever observed. Lithium, as a particularly simple host for the conduction electron system, represents an important case for any attempts to classify the superconductors and transition temperatures, especially in judging if any nonmagnetic configuration can be assumed to exclude superconductivity down to zero temperature. Such a fundamental system provides a stringent test case for already highly developed computational methods in predicting the transition temperatures from first principles. Furthermore, the combination of extremely weak superconductivity and relatively strong nuclear magnetism in lithium would evidently lead to mutual competition between these two ordering phenomena under suitably prepared conditions

The Interplay between semantic and phonological constraints during spoken-word comprehension

This study addresses how top-down predictions driven by phonological and semantic information interact on spokenword comprehension. To do so, we measured event-related potentials to words embedded in sentences that varied in the degree of semantic constraint (high or low) and in regional accent (congruent or incongruent) with respect to the target word pronunciation. The data showed a negative amplitude shift following phonological mismatch (target pronunciation incongruent with respect to sentence regional accent). Here, we show that this shift is modulated by sentence-level semantic constraints over latencies encompassing auditory (N100) and lexical (N400) components. These findings suggest a fast influence of top-down predictions and the interplay with bottom-up processes at sublexical and lexical levels of analysisThis research was supported by the Spanish Ministry of Science and Innovation (PSI2010-15426 and Consolider INGENIO CSD2007-00012), Comissionat per a Universitats i Recerca del DIUE-Generalitat de/nCatalunya (SGR2009-092), and the European Research Council (StG-2010263145). ERP analyses were performed with the Cartool software (supported by the Center for Biomedical Imaging of Geneva and Lausanne)