Как мозг реагирует на структуру предложений, когда мы говорим и слушаем? В исследовании нейровизуализации, опубликованном в научном журнале PNAS, ученые из Института психолингвистики Макса Планка (MPI) и Университета Радбауд (Radboud University) в Неймегене впервые исследовали обработку предложений во время спонтанной речи.
Пока мы говорим, активность мозга увеличивается на ранних этапах предложения, предвосхищая построение структуры. Напротив, во время прослушивания активность мозга увеличивается в конце фраз, что отражало интеграцию структуры предложения.
И говорение, и слушание подразумевают объединение слов в предложение в соответствии с грамматическими правилами. Однако точное время этой «синтаксической обработки» остается неясным. Построение предложений изучается реже, чем понимание предложений. Более того, ученые обычно изучают построение предложений с помощью сложных задач, которые сильно отличаются от говорения в естественных ситуациях.
«Синтаксическая обработка позволяет нам комбинировать слова для создания новых значений», — говорит старший автор исследования Питер Хагурт (Peter Hagoort), директор Института мозга, познания и поведения Дондерса (Donders Institute for Brain, Cognition and Behavior). “Мы исследовали реакцию мозга на спонтанную речь, чтобы лучше понять, как мозг это делает и чем этот процесс отличается, когда мы говорим и когда слушаем».
Просмотр телевизора через сканер
Ученые решили сравнить реакцию мозга на синтаксическую обработку во время спонтанной речи и слушания. Носители английского языка посмотрели серию сериала BBC «Шерлок» на МРТ-сканере. Далее их попросили вспомнить произошедшее своими словами. Затем другие участники слушали рассказ одного из участников об этом эпизоде («Итак, они начали со сцены перестрелки, похожей на сон»). Это позволило команде ученых сравнить активность мозга во время произнесения и прослушивания одних и тех же предложений.
Команда ученых извлекла синтаксическую структуру каждого произнесенного предложения и смоделировала, сколько синтаксических операций необходимо выполнить над каждым словом, чтобы построить структуру предложения. Затем они спросили, какие области мозга чувствительны к этим синтаксическим операциям во время разговора и слушания.
Ранняя или поздняя активация
Во время разговора области мозга, связанные с синтаксической обработкой, демонстрировали повышенную активацию в начале предложений. Это указывает на то, что пока мы говорим, мы строим структуру предложения постепенно или слово за словом, ожидая, что будет дальше. Напротив, во время прослушивания активность мозга увеличивалась к концу фраз — групп слов, которые функционируют как грамматические единицы. Чтобы понять предложение, участники этого исследования с большей вероятностью использовали выжидательный подход, чтобы успешно интегрировать всю доступную информацию в структуру.
«Это исследование приближает нас к пониманию сходств и различий между речью и слушанием, а также того, как эти повседневные функции реализуются в мозге», — говорит первый автор исследования Лаура Джильо (Laura Giglio).
«Изучить спонтанную речь вполне возможно, и из нее можно многому научиться. Будущие исследования могут использовать это исследование для лучшего моделирования реакций мозга на лингвистическую обработку и лучшего описания сложных взаимосвязей между речью и слушанием».
Литература:
Laura Giglio et al, Diverging neural dynamics for syntactic structure building in naturalistic speaking and listening, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2310766121