Собаки оказались способны вычленять слова из непрерывного потока речи

Чтобы запоминать слова, люди извлекают из речи определенные статистические закономерности. Дети способны различать новые слова, вычленяя их из слитного речевого потока, задолго до того, как узнают, что эти слова означают. Чтобы определить, где заканчивается одно слово и начинается другое, мозг младенца производит сложные вычисления. Так ребенок отслеживает структуру речи — распознает слоги, встречающиеся в речи чаще всего. Эти «слоги» зачастую и оказываются словами, которые запоминает ребенок.

То же самое для обработки человеческой речи делают, как ни странно, многие виды животных. Однако нейронные механизмы подобной речевой сегментации у них остаются в значительной степени неизвестны. Ученые из Университета Этвеша Лоранда (Венгрия) решили пролить свет на этот вопрос и опубликовали свое исследование в журнале Current Biology.

«Особенность речи заключается в том, что ее эффективная обработка требует сложных вычислений. Именно так люди, в том числе восьмимесячные младенцы, решают, казалось бы, сложную задачу сегментации слов: вычисляют сложную статистику вероятности того, что один слог следует за другим», — рассказала Марианна Борос, один из ведущих авторов работы и научный сотрудник лаборатории нейроэтологии коммуникаций кафедры этологии Университета Этвеша Лоранда.

Ученые проверили способность домашних собак к вычленению отдельных слов из непрерывного потока человеческой речи. Как и ожидалось, четвероногие друзья оказались вполне способны на это. Чтобы заодно выяснить нейронные процессы, лежащие в основе такого механизма, исследователи измеряли электрическую активность мозга животных при помощи ЭЭГ. В результате они выявили различия в мозговых волнах собак для часто произносимых слов по сравнению с редко произносимыми.

Кроме того, ученые наблюдали различия в волнах мозга для слогов, которые всегда встречались вместе, по сравнению со слогами, встречающимися вместе лишь изредка. Выяснилось, что собаки способны не просто отслеживать статистику слов (как часто в речи встречается то или иное слово), но и статистику слогов (как часто тот или иной слог встречается в словах). Такой «филологической» способности не наблюдали пока ни у каких млекопитающих, кроме человека.

Функциональная МРТ мозга собак показала, что в этом процессе участвуют как универсальные области серого вещества, так и специализированные отделы. Такая же двойственность при восприятии речи наблюдается у людей.

Впрочем, паттерны активации этих областей у людей и собак были разными. Универсальный отдел мозга — базальные ганглии — у собак сильнее реагировал на случайный, а не структурированный речевой поток. А специализированная часть мозга — слуховая кора — наоборот, активизировалась на структурированную речь. Тем не менее исследование показало, что некоторые вычислительные и нейронные процессы, играющие важную роль в овладении языком, могут быть не уникальными для человека — их используют и другие животные.