Новости

Наш мозг соотносит звуки речи с известной ему грамматикой, которая по своей природе абстрактна. Но как мозг кодирует абстрактные структуры предложений? Европейские ученые дали ответ на этот вопрос. Оказывается, мозг делит лингвистическую структуру речи, используя разные паттерны активности нейронов. Результаты проведенного эксперимента закладывают основу для дальнейших исследований связи языка и мозга.

Вопрос о том, как предложения представлены в мозге, один из фундаментальных в нейробиологии, поскольку предложения — пример абстрактных структур, которые напрямую в речи не наблюдаются. Хотя все предложения состоят из более мелких компонентов — слов и фраз — не все их комбинации создают корректные предложения. На самом деле, слушателю необходимо больше, чем просто знание слов, чтобы понять смысл высказывания. Ему нужно владеть абстрактным знанием языковой структуры. Так каким же образом мозг кодирует структурные отношения, составляющие предложения?

Ученые из Института Макса Планка (Германия) и Университета Неймегена (Нидерланды) разработали гипотезу о том, как мозг рассчитывает лингвистическую структуру. Она была основана на компьютерном моделировании и требовала испытаний. Поэтому они измерили с помощью ЭЭГ активность нейронов, реагирующих на произнесенные предложения и фразы, рассказывает EurekAlert.

Исследователи подготовили список фраз и предложений на голландском, которые были близки по длительности звучания, числу слогов и по значению (например, de rode vaas «красная ваза» и de vaas is rood «эта ваза красная»). Также они подобрали иллюстрации объектов пяти разных цветов. Пятнадцать взрослых, владеющих голландским языком, приняли участие в эксперименте. На каждую произнесенную фразу они должны были выполнить одну из трех задач в случайном порядке. Первая задача — определить, фраза это или предложение, и нажать соответствующую кнопку. Вторая — соответствует ли цвет картинке, третья — соответствует ли картинке объект.

Эксперимент подтвердил результаты компьютерного моделирования. Действительно, мозг по-разному воспринимает различную лингвистическую структуру речи. Фразы и предложения характеризуются разными по хронометражу и по силе нейронных связей паттернами.

Этот временной механизм, добавляют ученые, может быть использован специалистами по машинному обучению, занимающимися разработкой систем естественного языка.

Обучение новому языку в зрелом возрасте меняет взаимодействие двух полушарий головного мозга. С ростом навыка меняется специализация полушарий, но не речеобразование, считают испанские нейробиологи. Их результаты позволяют объяснить, почему взрослым труднее начать говорить на иностранном языке, даже если они его хорошо понимают.

Текст: Георгий Голованов