Ученые из Бристольского университета, Высшей школы экономики и Института Макса Планка проанализировали ряд экспериментальных и вычислительных работ и обосновали наиболее перспективные способы изучения нейромеханизмов синтаксиса.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Reviews Neuroscience. Работа выполнена при поддержке мегагранта правительства России в рамках нацпроекта «Наука и университеты». Синтаксис — система, лежащая в основе языка и позволяющая складывать слова в словосочетания и предложения. В последние десятилетия среди специалистов в когнитивных науках наибольшее распространение получила идея об участии нейронных колебаний в кодировании синтаксической информации. Согласно этому подходу, кодирование слов, словосочетаний и предложений происходит на разных частотах.
Один из способов изучения синтаксических структур в мозге подразумевает измерение нейронных колебаний при обработке отдельных слов и фраз предложения. Этот принцип можно условно назвать разделением на блоки. Второй способ также основан на нейронных колебаниях, но он исходит из представлений о синтаксической структуре как сложном иерархическом феномене и строится на многомасштабной интеграции информации.
Международная команда ученых (доцент отделения психологии Бристольского университета, старший научный сотрудник Международной лаборатории социальной нейробиологии НИУ ВШЭ Нина Казанина и Алессандро Тавано из Института Макса Планка) сопоставила ряд работ, изучающих нейрокорреляты языковых фраз или предложений. Под нейрокоррелятами понимаются механизмы, используемые мозгом для решения алгоритмических и других задач.
«Во время обработки предложения в мозгу человека строится не просто цепочка из слов, а определенная синтаксическая иерархия. При этом синтаксическая конструкция может иметь разную длину — состоять как из одного слова, так и из двадцати. Построение иерархии — это гораздо больше, чем разделение предложения на части. Например, предложение “Вчера вечером Миша написал письмо своей семье” можно разбить на примитивные части, но это не поможет понять, как устроена его синтаксическая структура», — поясняет Нина Казанина.
Проанализировав ряд экспериментальных и вычислительных работ, ученые пришли к выводу, что более релевантным следует считать принцип многомасштабной интеграции информации. При помощи нейронных колебаний можно собирать в одно целое информацию, которая достигает мозга в разное время или обрабатывается в разных областях мозга.
Например, в предложении «Что, ты считаешь, мама мне подарит на Новый год?» слова «что» и «подарит» — части одной синтаксической составляющей, которые надо собрать вместе из разных частей предложения. Авторы подчеркивают перспективность сочетания вычислительных и нейробиологических моделей с лингвистическими и психолингвистическими.