Китайские ученые раскрыли тайны обработки языка мозгом

Специалисты из Института интеллекта Фуданьского университета в Китае сделали значительное открытие, используя технологию магнитоэнцефалографии. В своей статье, опубликованной в журнале Communications Biology, они продемонстрировали, как человеческий мозг одновременно считывает как грамматику, так и смысл слов. Это открытие ставит под сомнение традиционное представление о том, что мозг сначала обрабатывает синтаксис, а затем сосредотачивается на значении, как это предполагали сторонники классической последовательной теории.

В ходе эксперимента участники прослушивали аудиозаписи китайских слов, в которых намеренно изменялась слоговая структура и лексическое значение. Аппарат магнитоэнцефалографии с миллисекундным разрешением фиксировал активность нейронов, позволяя исследователям провести детальный анализ полученных данных. Результаты эксперимента опровергли гипотезу о том, что мозг сначала создает синтаксический каркас фразы, а лишь потом интерпретирует её значение. Вместо этого структурные и семантические параметры становились распознаваемыми в перекрывающихся временных окнах.

Разные частоты мозговых ритмов отвечают за различные функции. Например, бета-волны помогают поддерживать текущее представление о структуре языка, альфа-волны распределяют внимание между грамматикой и смыслом, в то время как гамма-ритмы активируются, когда необходимо принять решение на основе языковой информации. Когда человек слышит ошибку в структуре и значении слова одновременно, альфа-активность в лобных и теменных долях определяет, на какую деталь мозг обратит больше внимания. Это объясняет индивидуальные особенности восприятия речи.

«Мозг не отдает приоритет грамматическому разбору речи перед поиском смысла. Эти два потока обработки информации существуют параллельно, опираясь на частично разделенные нейронные сети», — отметил ведущий автор исследования Юйвэй Цзян.

Дискуссии о том, как именно мозг понимает речь, продолжаются уже несколько десятилетий. Сторонники последовательного подхода утверждали, что мозг функционирует как строгий парсер: сначала разбирает звуки на слоги, выстраивает синтаксис, и только затем связывает слова с понятиями. Новые данные исследователей подтверждают концепцию параллельной обработки.

Кроме того, лексические категории активируют различные зоны мозга. Например, глаголы запускают моторные участки, в то время как имена существительные активируют классическую речевую сеть, включающую зону Брока и зону Вернике. Понимание этих механизмов может привести к созданию более совершенных нейроинтерфейсов, способных расшифровывать мысли человека.

Читайте также: