Выяснилось, насколько быстро наш мозг способен запоминать новые слова
Исследователи Сколтеха и их коллеги проследили, как меняется активность мозга в процессе изучения новых слов, и обнаружили, что корковые репрезентации звучания и значения новых слов формируются всего за 1-2 часа. В предыдущих исследованиях подобные изменения регистрировались исключительно на второй день после эксперимента, после ночного сна. Полученные результаты могут найти применение в диагностике нарушений речи, а также использоваться для повышения эффективности учебных программ.
Статья по итогам работы опубликована в журнале Frontiers in Neuroscience. Рассмотрим в качестве примера слово престидижитатор, которое обозначает фокусника, отличающегося особой быстротой и ловкостью рук. Если вы никогда раньше этого слова не слышали, вам достаточно несколько раз его повторить, и считайте, что вы его выучили.
Знакомство с новыми словами кажется очень простой задачей, мы успешно справляемся с ней в повседневной жизни. Однако нейрокогнитивные механизмы, отвечающие за этот процесс мало изучены. До сих пор неизвестно, как происходит трансформация эпизодического опыта в долговременное знание, и выученное слово сохраняется в нашей памяти спустя дни, недели и годы.
«Природа слова двояка: с одной стороны это фонетическая структура, то есть определенное звучание, которое наш мозг учится распознавать, с другой — семантика, связанная с этой структурой (в простом случае ассоциация с объектом или действием). Чтобы разобраться в механизме усвоения новых слов, необходимо учитывать оба эти аспекта: создавая псевдослово, нужно помнить, что оно должно иметь оригинальное звучание, то есть не должно включать уже известные корни и другие морфемы, а также оригинальное значение, таким образом, не должно быть синонимом какого-либо известного слова.
Выполнить эти требования и добиться их соблюдения в экспериментальных условиях довольно сложно. Еще одна сложность заключается в разделении семантических и фонологических процессов, которые пересекаются как во времени, так и по локализации в мозге. Наконец, не менее сложно обеспечить эффективное обучение, то есть придумать такую задачу, которая мотивирует испытуемого «включить мозг» буквально», − поясняет соавтор статьи Александра Разоренова.
Исследователи из Центра Сколтеха по научным и инженерным вычислительным технологиям для задач с большими массивами данных (CDISE) Александра Разоренова и Анна Буторина в сотрудничестве со специалистами Московского центра нейрокогнитивных исследований (МЭГ Центр МГППУ) попытались разобраться в том, как мозг человека учится обрабатывать новые фонетические структуры (распознавать псевдослово) и присваивать им значение.
Они также пытались обнаружить пластические изменения в коре больших полушарий непосредственно после знакомства с новым словом (без консолидации во время ночного сна). Проводившиеся ранее исследования в этом направлении были немногочисленны и не дают однозначного ответа на эти вопросы. Исследователи провели эксперимент с участием 24 человек, которых просили выучить 8 псевдослов. Четырем словам в соответствие ставилось движение одной из четырех конечностей. Таким образом часть псевдослов приобретала оригинальную семантику, а оставшиеся псевдослова оставались без смысла.
Для наблюдения за активностью мозга исследователи использовали метод магнитоэнцефалографии (МЭГ). В отличие от своих коллег, ранее проводивших подобные исследования, ученые Сколтеха не ограничились исследованием какой-либо конкретной области коры головного мозга или заданным временны́м интервалом, и провели широкий поиск изменений в нейронной активности, сопровождающих выучивание нового слова.
Исследователям удалось не только обнаружить изменения в активности коры головного мозга в течение короткого двухчасового эксперимента, но и показать, что эти изменения более выражены для псевдослов, связанных со значением (по сравнению с «бессмысленными» псевдословами).
«В первую очередь, наши результаты служат доказательством того, что слово усваивается непосредственно корой, минуя структуры кратковременной памяти (такие как гиппокамп). А существенное отличие между нейронными откликами на «значимые» — связанные с действием — и «бессмысленные» псевдослова до и после обучения, дает ответ на вопрос о локализации «семантической сети», а также о тесной связи между семантическим и фонологическим аспектами усвоения новых слов.
Назначенный смысл делает один набор фонем более приоритетным сигналом по отношению к остальным. Это видно по дополнительным изменениям отклика в зонах, отвечающих за обработку фонетики. Проще говоря, наш мозг в первую очередь учится эффективно распознавать «значимые» псевдослова, дает этому сигналу приоритет над другими, больше ресурса», − рассказывает Разоренова.
Ученые полагают, что их экспериментальные подходы и методы анализа данных можно будет использовать для диагностики речевых расстройств, поскольку они позволяют отличать нарушения фонологических процессов, вызванные наличием у пациента сенсорной афазии, от нарушений в работе семантической сети.
«Если размышлять глобально, наши результаты указывают на чрезвычайно важную роль интерактивного обучения в отличие от процедур пассивного обучения, которые широко представлены в литературе. Ключевую роль играют как личный опыт взаимодействия, эмоции в ходе выполнения задачи, это отсылает нас к парадигме Павлова. Однако в методологии лингвистики метод подкрепления до сих пор недооценивается.
Результаты нашего исследования можно использовать в качестве экспериментальной основы для совершенствования программ изучения иностранных языков для взрослых, а также коррекционных программ для детей с нарушениями развития языка и речи. Внедрение методик активного поиска и обучения с подкреплением существенно повысит эффективность освоения любого навыка, в том числе освоение языка», − отмечает Александра Разоренова.
В исследовании принимали участие специалисты Московского государственного психолого-педагогического университета (МГППУ), Высшей школы экономики (ВШЭ) и МГУ имени М. В. Ломоносова. Работа была поддержана грантом Российского фонда фундаментальных исследований.
Telegram 
Дзен 
VK Новая порция американских военных материалов об НЛО содержит очередные видео летающих объектов неизвестной природы, аудиозаписи с попыткой анализа наблюдений таких объектов и показывает, что американские военные пытались запустить какие-то разработки, опираясь на опыт своих не самых приятных столкновений с НЛО. Причем некоторые военные, видимо, получили после контакта с этими объектами какие-то повреждения, в том числе вызывающие выпадение волос.
На севере Египта археологи совершили двойное открытие: раскопали древний некрополь, а прямо поверх него — руины римского военного форта. Главной неожиданностью для ученых стало само наличие скальных гробниц в этом регионе. Вся Дельта Нила состоит из заиленной глинистой почвы, где подземное строительство казалось невозможным, однако древние мастера сумели найти редкие выходы твердой породы и высечь в них усыпальницы.
Управление Конгресса США по бюджету подготовило доклад о последствиях глобального потепления. Первыми изо всех государственных органов в истории оно спрогнозировало серьезное снижение смертности из-за потепления климата. Это идет наперекор многолетней традиции полного игнорирования официальными документами давно известного в науке факта подавления избыточной смертности из-за роста глобальных температур.
Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.
Тренды здорового питания постоянно меняются, в том числе на основе научных исследований. Когда-то публика панически боялась жиров, но их реабилитировали. Гарвардская пирамида здорового питания рисовала сложные углеводы в основании пирамиды, а теперь они переместились к вершине. Возможно, и современную моду на приоритет белка придется пересмотреть.
Авторы нового исследования, возможно, нашли ответ на вопрос, почему естественный отбор не устранил из человеческого генома мутацию, повышающую риск такого тяжелого аутоиммунного заболевания, как волчанка. По-видимому, все дело в эволюционном компромиссе: уязвимость в одной сфере — расплата за преимущество в другой.
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?
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.
Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно