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.
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.
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.
