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 Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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