Нейролінгвістика Що відбувається в голові, коли ви говорите - спектр науки
Нейролінгвістика: Що відбувається у вашій голові, коли ви говорите
"У вас є десятка?" - "Візьміть картку!"
Цей діалог перед автоматом для продажу квитків легко зрозумілий для причетних, назвемо їх Енн та Пітер. Справжній паноптикум процесів сприйняття та аналізу відбувається в мозку обох співрозмовників: Пітер одразу знає, що Енн означає банкноту в десять євро, а не монету і навіть десятковий ключ для велосипеда. І він також усвідомлює, що питання насправді задумане як виклик. Просте "так" дратувало б Енн - без жодного слова, дістаючи гаманець, виймаючи купюру та передаючи її, але ні. Той факт, що "картка" у відповіді Пітера є дебетовою, аж ніяк не очевидний у чисто мовному плані. Це також може означати вже існуючий квиток, квиток у кінотеатр або навіть карту?
Ви вважаєте, що до непорозуміння "карта" вже далеко? Ні, якщо ви комп’ютерна програма! Онлайн-програма для турецької мови перекладає «Карту» з «харітою» для карти замість «карти» для картки ЄС. Весь діалог, перекладений назад з турецької, звучить відповідно до програми: «Майте десятку взагалі?» - «Просто візьміть карту!»
Майже кожне мовне висловлювання містить неоднозначності, які переповнюють навіть найкращі системи обробки машинної мови. Завдяки нейронауковим методам ми тепер знаємо багато про те, що відбувається в мозку, коли ми говоримо, і рідко не розуміємо одне одного, незважаючи на неясність.
Діалоги людини характеризуються постійним чергуванням мови та слухання. Незважаючи на можливі неясності, слухач повинен розуміти мовця і планувати свою відповідь під час слухання.
Мозкова діяльність мовця та слухача пов'язана. Пересуваються не лише мовні центри в лівій півкулі, але й великі ділянки немовних областей у правій півкулі.
Іноді передують зміни в мозковій діяльності під час прослуховування виступу партнера по діалогу - слухач підозрює, що збирається сказати спікер. Це очікування дає змогу швидко розпочати діалог.
Коли вони не беруть участь у політичних ток-шоу, люди зазвичай беруть чергу по черзі, з рідкісними крихітними перекриттями. Навіть якщо не існує універсальної граматики, як колись постулював американський лінгвіст Ноам Хомскі, зміна між партнерами по розмові насправді здається універсальною, яка однаково працює на всіх мовах. Навіть немовлята, які виробляють лише безглузді пристосування, такі як "нананана" або "дада", по черзі "розмовляють" зі своїм вихователем. Такі псевдодіалоги відомі також у приматів, що не є людьми.
Діалог серед дорослих людей, що говорять, значно різниться в часі, але висловлювання на всіх мовах, як правило, тривають лише секунду чи дві. Антрополог Стівен Левінсон, директор Інституту психолінгвістики імені Макса Планка в Неймегені (Нідерланди), вважає діалог старовинною еволюційно спадщиною, яка навіть впливає на структуру всіх мов: оскільки кожен з партнерів перебуває лише на короткий час, Чи існують взагалі речення, тобто висловлювання обмеженої тривалості, які сприймаються як закінчені.
Швидкий обмін ударами
Як правило, пауза до моменту, коли динамік В починається після того, як А закінчує говорити, триває п'яту секунду. Але це насправді занадто коротко! Саме стільки часу потрібно спринтерам, щоб бігти після того, як було вистрілено стартову гармату. Однак говорити набагато складніше нейробіологічно. Мозку потрібно більше часу на планування лише для точної настройки мови та голосових зв’язок. Є також міркування щодо змісту: У експерименті час реакції до того, як одне слово буде нейронально підготовлено, щоб суб’єкт тесту вимовив його, принаймні 600 мілісекунд - три рази довше, ніж звичайна перерва в розмові.
Коли Пітер відповів на запитання Енн у нашому вступному прикладі "Візьми карту!", Звичайно, він уже знав на початку речення, що збирається запропонувати Анні. Весь виступ вже спланований заздалегідь, коли Петро формує на мові «N». Для короткого речення планування займає в середньому півтори секунди. Це означає: Пітер починає готувати свою відповідь, коли Енн навіть не закінчила говорити.
Але як два мовні процеси, прослуховування та планування, можуть працювати одночасно? Класичні моделі нервової робочої пам’яті припускають, що наш мозок може одночасно обробляти лише один процес того самого типу. І звідки ти так рано знаєш, що намагається сказати інша людина?
Функціональна магнітно-резонансна томографія (fMRI) дає уявлення про те, як працює мозок. Це вимірює, які відділи мозку використовують більше кисню в певній ситуації, ніж за звичайних умов. Однак метод забезпечує лише низьку тимчасову роздільну здатність. Крім того, високі витрати обмежують кількість випробовуваних, аналіз даних має підводні камені, і щоденні діалоги важко проводити в магнітно-резонансній трубці: підключається лише один випробуваний, він гучний, а стільниковий телефон на вусі погано уживається з сильними магнітними полями. Тривалий час у сканері моделювались лише окремі підпроцеси розуміння, такі як прослуховування чи читання окремих слів чи речень. Однак це мало пов’язано зі складними вимогами повсякденної мови.
Дослідження, опубліковане в лабораторії психолінгвіста Урі Хассона з Принстонського університету (США) в лабораторії психолінгвіста Урі Хассона з Принстонського університету (США), представляє прорив у напрямку аналізу реалістичної обробки мови . Вона розповіла хаотичний випадок про шкільний бал. 15-хвилинну історію записали на плівку; водночас сканер вимірював мозкову активність Сільвера.
Потім історію розігрували одинадцять людей на томографі. В рамках додаткового контрольного експерименту випробуваним, які розмовляли лише англійською мовою, розповіли історію російською мовою, щоб відрізнити розуміння від простого слуху. Отже, ви чули, як хтось розмовляв, але нічого не зрозуміли. Ділянки мозку, якими рухались усі випробувані під час прослуховування англійської історії, але не російської версії, повинні бути пов'язані з розумінням, а не лише з акустичним сприйняттям чи почуттям утиску в сканері.
Дослідники були менш стурбовані загальною активністю областей мозку, ніж подібністю змін активності за час прослуховування. Для цього дослідники розділили свої виміри на блоки по 1,5 секунди. Результати, підтверджені в подальших додаткових випробуваннях, а також дослідженнях інших лабораторій, були чіткими. Серця російської історії показали мало спільного в моделях мозкової діяльності. Імовірно, випробовувані не зосереджувались на слуханні, оскільки вони і так нічого не розуміли. Зовсім інакше з англійською історією. Тут був безпосередній крок у мозковій діяльності слухачів - але також між усіма слухачами та мовцем. Висновок дослідників: Мозкова діяльність слухача була пов'язана з діяльністю мовця.
Це зв’язування відбулося не лише в мовленнєвих центрах лівої півкулі мозку, але і в анатомічних аналогах праворуч, яким насправді не відводилася особлива роль у обробці мови. Вже було відомо, що люди з правобічним пошкодженням мозку можуть видавати гладкі пропозиції без помилок, але їм важко інтерпретувати наміри, що стоять за висловлюваннями інших людей. Наприклад, постраждала людина зазнає труднощів у тлумаченні запитання «Чи є у вас десяток?» Як запиту. Зараз експерименти з лабораторії Хассона показали, що права півкуля насправді дуже сильно залучена до розуміння повсякденної мови.
Подумайте, слухаючи
У багатьох областях мозкова діяльність слухача слідувала за діяльністю мовця на певній відстані. Публіка відреагувала після того, як спікер виступив. Але існували також сфери, в яких мозкова діяльність слухача випереджала мозкову діяльність слухача! Як це можливо?
Коли Енн хоче придбати квиток за 9,80 євро, її п'ятдесят знову випльовує автомат з продажу квитків, і вона починає з "Ти ...", Пітер ще не знає, що вона збирається сказати "десятки". Але він знає, що вона хоче менше грошей - принаймні, якщо він про це думав. Що б зараз не сказала Енн, ми інтерпретуємо в сенсі нашого очікування. Слово "десятки" має означати гроші, а саме купюру, оскільки десять центів мало корисні при оплаті 9,80 євро. Якщо, на відміну від комп’ютера, ми тут же інтерпретуємо «десятки» як банківську купюру, а «карту» як дебетову, ми аналізуємо сказане з верхнього рівня («зверху вниз»). Ми надаємо значення мовним знакам із контексту змісту, який має сенс, замість того, щоб просто зорієнтуватися на самих знаках. Діти, які знають лише кілька слів, вивчають нову лексику. У своєму експерименті Хассон, мабуть, спостерігав щось із цього випереджаючого мислення у своїй мозковій тканині, що є важливим для правильного розуміння двозначностей та для вивчення мови.
Наскільки добре суб'єкти випробування розуміли представлену історію, насправді залежало від рівня передбачувальної здатності мозку, виявленого в сканері, як виявляли запитання щодо розуміння, задані потім. Перш за все, краще розуміння, як правило, асоціювалось із сильнішим зв’язком мозкової діяльності слухача з мовцем. Але випереджальна мозкова діяльність виявилася навіть важливішою для розуміння, ніж зв'язок в цілому. Таким чином експеримент підтвердив: люди можуть передбачити комунікативні наміри свого колеги із затримкою в секунди.
Швидкий обмін ударами в діалозі вимагає не тільки навичок прогнозування. Також одночасно відбуваються два мовні процеси. Слухач продовжує слухати, коли він починає власне планування мовлення - так само уважно, як і раніше, як показує енцефалограма: мозок слухачів, який готує відповідь у думках, реагує на помилки, допущені мовцем, так само, як той, хто просто просто реагує слідує сказаному.
Як мозок одночасно успішно розуміє та планує мову, було досліджено у 2014 році Лорен Сільберт та її колегами, порівнявши мозкову діяльність кількох мовців, а потім порівнявши їх із вимірами, зробленими під час слухання. Це полегшило фільтрування відмінностей між розмовою та слуханням. Деякі ділянки мозку виявилися важливішими під час слухання, ніж під час розмови. На відміну від них, інші сфери були активними лише у розмові, а не в розумінні.
Наприклад, слухачам не потрібна була рухова кора, хоча вона резонувала в унісон з динаміками. Область Брока в нижній лівій лобовій частці також була оскаржена під час розмови, але лише в незначній мірі під час прослуховування.
Ділянки мозку збирають інформацію за різними часовими шкалами, як виявила Юлія Лернер, докторант групи Хассона в 2011 році: Хоча активність в слуховій корі змінюється в діапазоні мілісекунд, інші області показують час активації, який відповідає довжині слів або речень. Інші ділянки мозку працюють набагато повільніше. Їх ритм відображає змістовні розділи почутої історії. Найповільніші ритми демонструють зони мозку вищого рівня, що інтерпретуються, поза межами власне мовних центрів. Тут всебічне уявлення про зміст фіксується протягом тривалого часу, незалежно від мовної форми, яку спочатку мала інформація.
Це також було підтверджено в подальших експериментах в лабораторії Хассона: коли американці чули історію англійською мовою, а росіяни чули те саме російською, мозкова активність усіх слухачів у районах вищого рівня була тимчасово пов'язана, хоча оригінальний акустичний сигнал був повністю обумовлений різними мовами в кожній групі виглядав інакше.
Ми використовуємо мову для передачі думок. Але на найвищому рівні розуміння наш мозок працює без мови. Тому наша робоча пам'ять не перевантажена одночасним збереженням активного відображення поточної ситуації (придбання квитків), інтеграцією інформації, що виникає в процесі процесу (машина не приймає купюри на 50 євро) та ідей (оплата карткою ЄС) і, в цьому контексті, придатною Опрацюйте та підготуйте заяви. Це стає важко, якщо ми хотіли вести розмову про політику одночасно з покупкою квитків. Тоді концентрація на тому чи іншому, ймовірно, постраждає.
Що станеться, якщо висловлювання оратора А закінчується інакше, ніж очікувало Б? Наприклад, коли Енн запитує: "Чи маєш ти уявлення, де знаходиться моя дебетова картка?", Пітер повинен переробити свою відповідь. Чи потрібно йому зараз весь час планування секунди-двох, перш ніж він почне говорити? Швидше ні. Більшість людей уникають перерви. Вони воліють відкрити рот і вимовляти автоматизовані наповнювальні слова чи голоси на кшталт "Добре, ну, е-е ...", думаючи, що сказати. Якщо він стає більш вимогливим щодо змісту чи мови, слова-заповнювачі та затримки навіть у монологах збільшуються. Тоді також є помилки, наприклад, у вимові (скручені склади, заїкання), в граматиці (неправильні випадки) або в змісті (плутані висловлювання). Якщо ми говоримо довгий час поспіль, нам доводиться постійно говорити і планувати одночасно. Очевидно, слухати та планувати не складніше, ніж говорити та планувати. Наш мозок оснащений обома варіантами використання природної мови. Але для цього він працює на повній швидкості і може досягти своїх меж.
Вправи на мозок в лабораторії
Поки лабораторія Урі Хассона в Принстоні намагалася просунути нейролінгвістику реалістичною мовою, група неврологів із лабораторії зображень Івана Тоні в Ніймегені, Нідерланди, пішла протилежним шляхом. Вони спробували відстежити нейробіологічні основи навичок спілкування людини за допомогою безмовної експериментальної схеми. У грі на мозку два випробувані - назвемо їх знову Енн і Пітер - повинні одним рухом перенести фрагмент на екрані комп’ютера з вихідного положення в цільове. Фокус: тільки Енн може бачити на своєму екрані, куди слід засовувати камінь Пітера. Оскільки гравці не можуть ні бачити, ні розмовляти між собою, Енн повинна використовувати власний жетон, щоб сигналізувати своєму гравцеві, куди Пітер повинен покласти свій камінь. Однак вона може поставити камінь лише у власному цільовому положенні. Однак вона може дати Петру підказки шляхом, яким вона бере свій камінь.
Для того, щоб перевірити мозкову активність під час невербального спілкування, дослідники з Неймегена розробили розумову гру для пар випробуваних. Обидва гравці бачать на екрані ігрову дошку, що складається з дев’яти полів. Завдання - маневрувати власною ігровою фішкою протягом п’яти секунд, використовуючи ігровий контролер від центру до заданого положення. Тільки відправник бачить дві цільові позиції, а не одержувач. Тепер відправник повинен дати зрозуміти одержувачу, перемістивши його шматок (жовте коло) туди, де належить його шматок (синій прямокутник). Цього він може досягти, наприклад, рухаючись вперед і назад у цільовому положенні приймача.
Завдання спілкування команди з Неймегена виглядає зовсім інакше, ніж завдання дослідників з Принстону. Енн повинна подумати над цим: якими рухами я можу змусити Пітера зрозуміти свою цільову позицію? І Пітер повинен про це подумати: що під цим розуміє Енн?
Але саме тут голландські вчені бачать паралель мові: Іноді кілька слів позначають одне і те ж ("банк" або "фінансова установа"), і одне слово може мати різне значення ("банк" для засідання чи за гроші). Це джерело комунікативної невизначеності значно перебільшило експеримент на ігровій дошці.
На відміну від результатів мовних експериментів у лабораторії Хассона, це невербальне завдання спілкування стосувалося лише правої півкулі. Зокрема, ділянки правої скроневої частки та передньої лобової частки споживають більше енергії, ніж в умовах контролю, без зв'язку.
Місце розуміння
Ми вже знаємо тезу про те, що права півкуля аналізує намір, що стоїть за сигналами іншої людини. Однак права півкуля не лише завадила одержувачам, а й відправникам зв'язку. Крім того, докторант Ар'єн Столк з команди з Неймегена, сьогодні в Університеті Каліфорнії в Берклі, за 2013 рік за допомогою магнітоенцефалографії зауважив, що мозкова активність зросла незадовго до того, як було навіть поставлене нове завдання.
Потім Столк та його колеги порівняли дві різні комунікативні завдання: Випробуваним або потрібно було придумати новий сигнал, наприклад, певний рух фігури, або вони могли повернутися до того, що вже відпрацьовувалося.
Права верхня скронева кривизна виявилася місцем розуміння. Активність тут була високою, коли учасникам тесту були поставлені звичні завдання та вони могли спілкуватися між собою без помилок. Якщо, з іншого боку, випробуваним довелося вигадувати нові сигнали, активність області мозку спочатку залишалася низькою - пари гравців мали проблеми в спілкуванні один з одним. Але в ході раундів це працювало все краще і краще. Енн могла побачити, як Пітер інтерпретував її сигнали і відповідно коригував їх наступного разу. І зі збільшенням розуміння, активність у верхній правій скроневій кривизні також зростала від пробного раунду до пробного раунду.