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

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.