Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

В мозге нашли место для слов

Слова, которые мы слышим, попадают в одно из семантических полей коры, распределённых по обоим полушариям мозга.

Нейробиологов давно интересует вопрос, как человек интерпретирует речь – или, проще говоря, где у нас записаны значения слов. Известно, что в коре мозга есть несколько зон, объединённых в семантическую систему, которая работает с языковыми смыслами.

Семантические поля на полушариях мозга. (Иллюстрация University of California, Berkeley.)
Семантические поля на полушариях мозга. (Иллюстрация University of California, Berkeley.)
Семантические поля на полушариях мозга. (Иллюстрация University of California, Berkeley.)
Семантические поля на полушариях мозга. (Иллюстрация University of California, Berkeley.)

Джек Галлант (Jack L. Gallant) и его коллеги из Калифорнийского университета в Беркли решили пойти дальше – они захотели по возможности выяснить, как вообще отдельные слова распределяются по мозгу, есть ли у нас, например, участок, соответствующий значению слова «дерево», и как «участок дерева» соотносится с тем, который соответствует слову «идти».

Для этой цели участников эксперимента сажали в аппарат для функциональной магнитно-резонансной томографии, где они больше двух часов слушали разные истории, которые передавала одна из радиостанций. В текстах, которые передаваемых по радио, вычислили наиболее употребимые слова – их насчиталось 985 – которые сопоставили с данными фМРТ. В итоге удалось выяснить, как конкретное слово отражается на активности мозга. Здесь нужно добавить, что исследователи наблюдали за мозгом в целом, разбив его на множество точек (точнее, вокселей – объёмных пискелей) и не фокусируясь на какой-то определённой зоне.

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Но может быть, специфическая активность тех или иных зон зависела от каких-то других факторов, и не обязательно значение слов тут было решающим? Чтобы проверить, так оно или не так, участникам эксперимента дали прослушать историю, которую они до сих пор не слышали, и работу мозга удалось достаточно точно предсказать, ориентируясь на полученные данные о том, как на него должны действовать те или иные слова.

На следующем этапе слова сгруппировали по семантическому сходству – понятно, что у каждого слова есть своё уникальное значение, но всё же, говоря о значениях, можно выделить такие параметры, которые охватывали бы большую часть информации. Например, есть слова, относящиеся преимущественно к людям, есть слова, которые используют большей частью для описания зрительных ощущений и т. д.

Оказалось, что каждая такая семантическая группа действует на мозг по-особому, и, например, когда человек слышит какое-нибудь слово, описывающее ландшафт, можно с большой точностью предсказать, как будут «активничать» его височная кора, теменная, участки префронтальной коры и т. д. Итоговый результат – семантический атлас мозга, который авторы работы описывают в своей статье в Nature .

Оказалось, что зоны, соответствующие той или иной группе значений, достаточно унифицированы, то есть там, где мозг одного человека реагирует на ландшафтные слова, там же он будет реагировать и у кого-то другого. Впрочем, сами исследователи говорят, что такое сходство есть просто результат небольшой статистики – в эксперименте участвовало слишком мало добровольцев, и что при большем массиве данных отличия в семантических атласах могли бы быть значительнее.

Ещё один удивительный результат состоит в том, что работа со смыслом в равной степени распределена между обоими полушариями, хотя до сих пор считалось, что лингвистической работой занимается только левое полушарие. Такое расхождение с устоявшимися представлениями можно объяснить тем, что про межполушарную асимметрию обычно говорят в связи с воспроизведением речи, то есть когда человек сам подбирает слова, чтобы что-то сказать. В данном же случае участники эксперимента сами ничего не говорили – и, возможно, понимание услышанного происходит без асимметрии, то есть и левым, и правым полушариями в равной степени.

Большой плюс описанной работы в том, что условия были максимально приближены к естественным: пусть всё и происходило в лаборатории, все участники эксперимента слушали обычно радио с обычной речью. Но, хотя полученные результаты чрезвычайно информативны, а сам семантический атлас выглядит весьма красочно, некоторые комментаторы всё же достаточно осторожны в своих восторгах – потому что всё-таки не совсем понятно, что нового мы узнали в результате про нейрофизиологию семантических процессов.

Строго говоря, мы получили просто массив данных, которые говорят о том, что, когда человек слышит слова с определёнными значениями, в мозге активируются такие-то и такие-то зоны. Это можно сравнить со статистическими работами в медицине: мы видим связь между двумя факторами, но механизм их взаимосвязи приходится раскрывать биохимикам, молекулярным генетикам и т. д. То есть чтобы понять, как в мозге формируются значения слов, как устанавливается соответствие между значением и набором звуков, образующих слово, нужно использовать концептуально другой подход к исследованию.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Статьи по теме