29.08.2023, 11:27
НИЦ «Курчатовский институт»
1
4,7 тыс

Ученые выяснили, как системы головного мозга разделяют язык и речь

❋ 4.7

В НИЦ «Курчатовский институт» впервые в мире провели исследования, подтверждающие, что за использование речи и языка отвечают разные нейронные сети головного мозга человека. Результаты помогут в создании искусственных нейросетей.

Ученые выяснили, как системы головного мозга разделяют язык и речь
Ученые выяснили, как системы головного мозга разделяют язык и речь / ©Getty images / Автор: Caristania Fabricius

Работа ученых представлена в журнале Human Physiology. В лингвистике долгое время считалось, что речь и язык — две стороны одного и того же явления — языковой коммуникации. Однако некоторые современные психолингвисты убеждены, что речь — это сложная система вокальной сигнализации, связанная с социальным мышлением и социальными целями, в которой использование языка — важное, но не единственное средство. Исследования по этой тематике проводились в разных странах, но были немногочисленны и не смогли доказать разделение систем и процессов речи и языка.

Ученым из лаборатории прикладной и экспериментальной психофизиологии Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий удалось отделить речевую реальность высказывания от языковой. Во время исследования участники-добровольцы слушали стимулы двух видов: «чистые» формы речи (вокализации, которые составляют часть коммуникативной культуры любого народа) и языковые стимулы. Ученые фиксировали реакцию головного мозга с помощью фМРТ (функциональная магнитно-резонансная томография). Результаты нейрофизиологических исследований показали, что за функционирование речи и языка отвечают разные нейронные сети головного мозга.

«Мы разработали специальные стимулы, которые позволили увидеть разницу между обработкой речи и языка на нейрофизиологическом уровне. В их основе — интонационные структуры, обеспечивающие многообразие социальных смыслов речи. Самый простой пример — всем хорошо известная интонация вопроса, которая может наполняться языковым содержанием, а может использоваться в ее чистом виде», — рассказывает Ирина Маланчук, старший научный сотрудник лаборатории.

Также исследователям из Курчатовского института в ходе эксперимента удалось подобрать стимулы так, чтобы нейтрализовать эмоциональный «шум». «Речь никогда полностью не свободна от эмоций, но мы можем их минимизировать. За быстрые эмоциональные реакции человека отвечают определенные области мозга. В ходе наших экспериментов эти зоны мозга не давали реакции. Это подтверждает эмоциональную нейтральность наших стимулов, а значит, и бо́льшую, чем прежде, чистоту результатов исследования», — пояснила Ирина Маланчук.

Успех первого эксперимента, подтвердивший принципиальное различие нейронных систем обработки речи и языка в мозге взрослого человека, вдохновил ученых на расширение тематики исследований: в ближайшее время планируется изучить различные типы речевых структур.

По словам Ирины Маланчук, дальнейшие исследования систем обработки речи и языка могут быть важны для развития искусственного интеллекта (ИИ), применяемого сегодня во многих областях. Например, можно создать ИИ, который будет контролировать состояние детей, находящихся на расстоянии от взрослых. Диагностический «речевой» ИИ может помогать уточнять характер психопатологий. Или, обучив нейросеть анализировать речевые сигналы людей для определения их психоэмоционального состояния в динамике социальных отношений, можно будет проводить экспресс-диагностику личностных изменений, что особенно важно в замкнутых социальных пространствах.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Курчатовский институт
Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» – одно из крупнейших научных учреждений России. Основанный в 1943 году для создания советского атомного проекта, он стал родоначальником множества новых технологий и научных направлений. Сегодня «Курчатовский институт» – мультидисциплинарный центр с широкими научными интересами и уникальной технической исследовательской базой.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
11 сентября, 15:59
Любовь С.

За всю свою историю радиус Меркурия мог уменьшиться намного больше, чем считалось. Поскольку часть следов этого процесса до сих пор оставалась незамеченной, прежние оценки могли быть серьезно занижены.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

11 сентября, 17:29
Елизавета З.

«Яндекс» выложил в открытый доступ Alice AI Search Pretrain — свою компактную языковую модель, обученную с нуля. Она обладает обширными знаниями и способна быстро давать содержательные ответы даже при большом количестве запросов.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Наука она такая – приходится доказывать очевидные вещи. Иногда это приводит к открытиям. Но не сейчас. "Облака мыслей, гонимые ветрами мотивов, проливаются дождём слов", – Лев Выготский. Ещё можно прочесть "Потерянный и обретённый мир" Лурия.