Наш мозок опрацьовує мову інакше, ніж дотепер припускали. Дослідження доводить: розпізнавання мови (почутої інформації) спочатку відбувається не в корі головного мозку, а на шляхах, що ведуть до неї. Ці дані в майбутньому можуть допомогти в розробці персональних асистентів, а також у лікуванні легастенії.
Медіальне колінчасте тіло в піддослідних: вочевидь, тут починається опрацювання мовних сигналів. Зображення: Mihai et al. 2019.
Сірі, Алекса чи Google Assistant – без персональних асистентів багато людей вже не уявляють свого життя. Вони вмикають прилади, розповідають про актуальні новини та прогноз погоди. Тому, що такі системи можуть добре розуміти нашу мову, ми завдячуємо поступу в галузі штучного інтелекту. Через застосування штучних нервових мереж персональні асистенти дуже вдосконалилися впродовж минулих років.
Звичайно, до природного зразка їм ще далеко. «Людський мозок функціонує значно краще, ніж комп’ютеризоване опрацювання мови, і так буде ще впродовж тривалого часу. Адже дотепер точні процеси мовного опрацювання ще великою мірою залишаються невідомими», – пояснила Катаріна фон Кріґштайн (Katharina von Kriegstein) з Дрезденського технічного університету.
Де, наприклад, починається опрацювання мови взагалі? Дотепер вважали, що вирішальну роль у цій справі виконує мовний центр кори головного мозку. Проте фон Кріґштайн та її колеги на чолі з Паулем Мігаєм (Paul Mihai) знайшли докази того, що розпізнавання мови починається значно раніше – ще на шляху до кори.
Для свого дослідження вчені проаналізували, які регіони в мозку стають особливо активними при опрацюванні мови. 33 піддослідні повинні були прослухати мовні записи різних спікерів. І при цьому отримали одне з двох завдань: або виявити, чи почутий голос був таким же, як попередній, або порівняти склади, що прозвучали.
В першому завданні йшлося про те, щоб ідентифікувати мовця, а в другому в центрі уваги був зміст сказаного – тобто потрібно було опрацьовувати мову. Чи відрізнятиметься мозкова активність залежно від завдань? Це науковці перевірили з допомогою магнітно-резонансної томографії (МРТ).
Результати засвідчили: коли учасник дослідження мав завдання розпізнати сказане, особливо активною була структура в лівій слуховій системі, так зване медіальне колінчасте тіло. Й активність цього колінчастого тіла була то вищою, що краще піддослідний розпізнавав склади.
На думку науковців, це означає: опрацювання почутої інформації починається ще на шляху від вуха до кори головного мозку, а не лише тоді, коли сигнал вже дійшов до кори. «Вже певний час ми маємо докази того, що слухова система більше спеціалізується на мові, ніж дотепер припускали. Наше дослідження це підтверджує», – коментує Кріґштайн.
«Велика частина мовних досліджень концентрується на структурах кори головного мозку. Проте досліджувати вклад і специфіку підкіркових структур у сприйнятті людської мови – надзвичайно важливо, щоб зрозуміти, як людина опрацьовує мову. Наше дослідження – важливий крок на цьому шляху», – пояснили вчені.
В майбутньому отримані свідчення можуть допомогти не лише в розвитку комп’ютеризованих систем розпізнавання мови. Ймовірно, результати матимуть резонанс і в лікуванні розладів читання й письма, повідомили науковці.
Так, стало відомо, що у пацієнтів з легастенією ліве медіальне колінне тіло функціонує інакше, ніж в осіб, позбавлених таких вад. Спеціалізація лівого колінного тіла на мові, вважають учені, могла б пояснити, чому хворим на легастенію буває складно зрозуміти мовні сигнали в галасливому середовищі. Наступні дослідження могли б дослідити цей взаємозв’язок детальніше.
Зображення: Giii/ istock.
Daniela Albat
Spracherkennung beginnt früher als gedacht
Technische Universität Dresden, 29/08/2019
Зреферувала С. К.
01.09.2019