• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
30.11.2018, 11:35
Редакция Naked Science
1
874

При звуках знакомой речи в шумной обстановке мозг переключает внимание за миллисекунды

Когда вы идете по городу, вокруг вас раздаются сотни звуков: машины, музыка, гул толпы. Однако, лишь услышав звуки речи, ваш слух тут же переключается — и вы слушаете по-другому. Ученым из штата Мэриленд удалось раскрыть механизм мозга, ответственный за это явление.

a2db406e877a4c53821472319994d7b5
©Wikipedia / Автор: Екатерина Лебедева

Нейрофизиологи установили, что, когда мы слышим звуки понятного нам языка, наш мозг реагирует иначе, чем когда мы слышим другие звуки или людей, говорящих на незнакомых нам языках. Когда кто-то говорит на известном языке, наш мозг моментально переключается, чтобы обработать звуки речи, превращая их в слова.

 

В новой работе, опубликованной в журнале Current Biology, исследователи из Мэриленда зафиксировали участок мозга, где нейроны переключаются с обработки звуков человеческой речи на обработку звуков конкретного языка, и определили скорость этого процесса.

 

«Когда мы слышим, как кто-то говорит, изменение в обработке нашим мозгом поступающих звуков начинается удивительно рано. Это происходит практически в тот же момент, как только лингвистическая информация становится доступной слуху», — говорит профессор Джонатан Саймон (Jonathan Z. Simon), один из авторов исследования.

 

При восприятии речи слуховая кора головного мозга анализирует сложные акустические модели для обнаружения слов, несущих лингвистическое сообщение. Отчасти это происходит настолько эффективно из-за того, что мы предвосхищаем то, что услышим, так как родной язык нам ближе всего. Считается, что этот процесс, происходящий в височных долях верхних отделов мозга на обеих сторонах, включает распознавание промежуточного, фонетического уровня звука.

 

Исследователи из Мэриленда в своей работе сопоставляли и анализировали активность нервного мозга участников, которые слушали рассказчика. Ученые использовали магнитоэнцефалографию (МЭГ) — технологию, позволяющую измерять и визуализировать магнитные поля, возникающие вследствие электрической активности мозга. Объект, как правило, находится под или внутри сканера МЭГ, который напоминает сушилку для волос и содержит массу магнитных датчиков.

 

Исследование показало, что мозг быстро распознает слоги, а переключение с обработки простой акустической информации на лингвистическую происходит практически мгновенно. Мозг должен успевать за людьми, произносящими около трех слов в секунду, отделяя речь от других звуков примерно через одну десятую секунды после того, как звук фиксируется слухом.

 

Также исследователи обнаружили, что мозг человека способен выборочно обрабатывать необходимые звуки в шумной среде. Создав условия для эффекта «коктейльной вечеринки» (способность узнавать голоса среди шума и сосредотачиваться на одном диалоге в оживленной обстановке), участникам было предложено концентрироваться на одном голосе и стараться игнорировать другой. Выяснилось, что мозг волонтеров прекратил обрабатывать ненужную речь на уровне обнаружения словоформ.

 

Это исследование закладывает основу для последующих исследований того, каким именно образом наш мозг интерпретирует звуки в качестве слов, а также как и когда мозг решает, какое конкретно слово произносится. Существуют доказательства того, что мозг фактически просеивает все имеющиеся возможности, но пока доподлинно не известно, как он успешно сужает выбор до одного слова и связывает его со смыслом разговора.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
12 августа, 20:52
Марк Чернов

Качественное дошкольное образование закладывает прочный фундамент успехов на долгие годы вперёд — вплоть до выпускного класса. Двадцатилетнее исследование показало, что дети, которые в возрасте четырех лет перед поступлением в школу посещали бесплатные государственные подготовительные классы, учатся существенно лучше сверстников, посещавших обычные детские сады с упором на простой присмотр или оставшихся на домашнем воспитании.

13 августа, 15:06
ФизТех

Ученые из МФТИ и Объединенного института ядерных исследований завершили комплексный анализ поведения констант связи Стандартной модели на высоких энергиях. Используя ренормализационную группу, авторы оценили вероятность того, что наш вакуум — физическое состояние, в котором существует все вещество во Вселенной,— рано или поздно «провалится» в более глубокое энергетическое состояние.

13 августа, 10:05
Сколтех

Международная исследовательская группа с участием профессора Центра инженерных систем и наук Сколтеха Александра Корсунского впервые в мире провела прямое измерение механических напряжений в зоне контакта между алмазным индентором и сложным наноструктурированным покрытием с разрешением менее 80 нанометров. Используя синхротронную рентгеновскую нанодифракцию на синхротроне ESRF в Гренобле, ученые показали, что многослойное покрытие из керамического ZrN с прослойками аморфного сплава ZrCu на 30% эффективнее рассеивает упругую энергию по сравнению с монолитным аналогом, предотвращая распространение трещин. Результаты дают инженерам прямые количественные критерии для проектирования защитных покрытий нового поколения.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

12 августа, 14:39
Илья Гриднев

Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.

11 августа, 12:44
МАИ

Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Тема интересная. Но уж если ею задаваться, то следовало бы сразу подключить к этой теме ещё одну, которая вытекает продолжением: мозг не только распознаёт последовательность звуков и складывает из звуков единственно верные слова. Мозг одновременно работает над закладыванием получаемой информации в кратковременную или долговременную память, сортируя поступающие сообщения по мере их важности. Мгновенное получение и обработка звуков, мгновенная сортировка по важности, мгновенный расклад по полочкам.. Мозг - способный ученик. Годы тренировок не проходят для него даром.