Технология магнитоэнцефалографии помогла китайским специалистам из Института интеллекта Фуданьского университета зафиксировать, как человеческий мозг одновременно считывает грамматику и смысл слов. В статье для журнала Communications Biology исследователи доказали, что эти процессы идут параллельно, а не друг за другом, как предполагали сторонники классической последовательной теории.
В эксперименте добровольцы прослушивали аудиозаписи китайских слов, в которых целенаправленно меняли слоговую структуру и лексическое значение. Аппарат магнитоэнцефалографии с миллисекундным разрешением сканировал активность нейронов. Анализ данных опроверг гипотезу о том, что мозг сначала строит синтаксический каркас фразы и только потом вдумывается в ее значение. Структурные и семантические параметры становились распознаваемыми в перекрывающихся временных окнах.
Разные частоты мозговых ритмов отвечают за свои задачи. Бета-волны поддерживают текущее представление о структуре языка, альфа-волны распределяют внимание между грамматикой и смыслом, а гамма-ритмы вступают в дело, когда мы принимаем решение на основе языковой информации. Когда человек слышит ошибку одновременно в структуре и значении слова, альфа-активность в лобных и теменных долях определяет, на какую деталь мозг обратит больше внимания. Это объясняет индивидуальные особенности восприятия речи.
«Мозг не отдает приоритет грамматическому разбору речи перед поиском смысла. Эти два потока обработки информации существуют параллельно, опираясь на частично разделенные нейронные сети», — подчеркнул ведущий автор исследования Юйвэй Цзян.
Спор о том, как именно мозг понимает речь, длился десятилетиями. Сторонники последовательного подхода утверждали, что мозг работает как строгий парсер: сначала разбирает звуки на слоги, выстраивает синтаксис и лишь затем связывает слова с понятиями. Новые данные подтверждают концепцию параллельной обработки.
При этом лексические категории активируют разные зоны. Глаголы запускают моторные участки, а имена существительные — классическую речевую сеть, включающую зону Брока и зону Вернике. Понимание этих механизмов приближает создание более совершенных нейроинтерфейсов, способных расшифровывать мысли человека.
Ранее ученые нашли самую длинную нервную клетку и раскрыли тайну загадочного «голубого места» в мозге.