Биология

Shutterstock

«Это такой хороший капитан очевидность»

Ученые составили карту семантической системы мозга

Кристина Жукова

Человек воспринимает смысл речи в определенных участках коры мозга, известных как семантическая система. Однако оставались неясными ее внешний вид и то, где именно происходит распознавание слов у разных людей. О том, как ученые впервые составили карту семантической системы мозга человека и выяснили, что правое полушарие воспринимает речь не хуже левого, рассказывает отдел науки «Газеты.Ru».

Семантика — раздел языка, который изучает смысл отдельных слов. Семантическая система — часть мозга, где и происходит распознавание смысла речи. Известно, что она активнее реагирует на семантические задания, а не на фонологические (звуковые), и на родную речь, а не на иностранную. Все это говорит о том, что именно в семантической системе мозга происходит распознавание смысла услышанного.

Более того, семантическая система по своим функциям неоднородна: разные зоны воспринимают конкретные или абстрактные слова, глаголы действия (есть, смеяться, играть) или глаголы состояния (любить, ненавидеть).

Кроме того, известно, что участки мозга различают разные семантические домены (группы сходных понятий — еда, одежда, мебель и так далее).

Результаты нового эксперимента были опубликованы в журнале Nature. Семь испытуемых слушали истории, где встречались различные домены семантики. Все истории рассказывали люди с The Moth Radio Hour, похожего на стендап-проект, в котором участники выходят на сцену и рассказывают о себе и своей жизни без заготовленного сценария. Каждая история длилась более двух часов. В это время магнитно-резонансная томография (МРТ) фиксировала изменения в мозге слушателей.

Всего за время эксперимента прозвучало 10 470 слов, разделенных потом на 12 категорий: тактильные, визуальные, числовые, абстрактные, временные, эмоциональные и так далее. Затем ученые выяснили, в каких местах мозг реагирует на каждую из этих категорий. Результатом работы стала карта семантической системы мозга.

Нейробиологи говорят, что подобным образом можно изучить синтаксис, фонемы и другие аспекты языка.

Кроме того, выяснилось, что ответственные за семантику зоны располагаются симметрично в обоих полушариях. Вопреки этому ранее считалось, что они находятся в левом полушарии мозга. Ученые объяснили причину расхождений так: в более ранних работах на мозг слушателей воздействовали короткими устными предложениями, а в новом эксперименте истории длились часами. Значит, правое полушарие хуже воспринимает короткие предложения и лучше — длинные устные рассказы.

Любопытно, что распознающие семантику зоны располагаются очень похоже у семи изученных людей. По мнению ученых, причина кроется в том, что в эксперименте участвовали только представители западных индустриальных стран, которые имеют сходный жизненный опыт. В будущем будут изучать семантическую систему людей с более разнообразным происхождением, и там могут быть отличия.

Результаты работы отделу науки «Газеты.Ru» прокомментировал Валерий Соболев — нейробиолог, научный сотрудник отдела исследований мозга Научного центра неврологии: «В принципе, раньше проводилось много похожих исследований — и людей в томограф постоянно засовывали. Но обычно задачи формулировались иначе. В этом исследовании люди слушали радиопередачу — фактически им прогоняли слова, предложения, целые конструкции. А в похожих экспериментах людям ставили более узкие задачи: им показывают картинки — и наблюдают их отклик, включаются ли у них зеркальные нейроны, когда они смотрят на картинку.

Сейчас ученые создали подробную карту для английского языка и показали, как именно работают профильные области коры. Это было и так очевидно, но объем этого исследования сильно больше, чем раньше. Кстати, в этом исследовании есть уязвимый момент: участников всего семь. Это очень мало.

Но ученые попытались компенсировать этот момент часами, проведенными в томографе.

Работа порождает следующие вопросы: будет ли эта карта работать для всех носителей английского языка — с разных континентов, с разными акцентами? А для других языков, для русского, например, будет такая же локализация для слова «пурпурный» и слова «КамАЗ»? И еще вопрос: если будет исследование на билингвах — какие будут результаты?

Результаты исследования можно охарактеризовать так: это капитан очевидность, но такой хороший капитан очевидность. Концептуально эта работа не взрывает мозг, но она поражает своим объемом».