Слова в голове: Три измерения словаря
Около 200 лет назад расшифровка текстов Розеттского камня впервые открыла для историков целый мир египетских иероглифов. Сходное открытие сделано недавно в нейробиологии — группе работающих в США ученых во главе с Марселем Джастом (Marcel Just), в которую входит и наш земляк Владимир Черкасский, впервые удалось выяснить, как организован словарный запас в глубинах нашего мозга.
Сам профессор Джаст добавляет: «Слова организованы отнюдь не в алфавитном порядке, не по размеру обозначаемых предметов или их цвету. Судя по всему, мозг упорядочивает обычные существительные, вроде "квартира", "молоток" или "морковка", на основе 3 параметров».
По данным, которые получили ученые, эти три кодирующих фактора связаны с самыми фундаментальными характеристиками нашего существования. Первый — возможности активного физического взаимодействия с объектом (как его можно взять, удержать, ударить, скрутить
Каждая из трех характеристик кодируется в 3−5 различных областях мозга, которые удалось выявить благодаря томографии и особому компьютерному алгоритму, который вел поиск сходных элементов в паттернах мозговой активности, которые возникали у подопытных, как реакция на предложенные им 60 различных существительных.
К примеру, то же слово «квартира» вызывает очень высокую активность сразу в 5 областях мозга, связанных с третьим параметром — отношением к укрытию. В случае молотка высокая активность проявляется в двигательных областях мозга, кодирующих аспекты физического взаимодействия. «Для мозга ключевым параметром в значении слова "молоток", — поясняет Владимир Черкасский, — является то, как вы держите предмет, и он проявляется в двигательной коре».
В ходе исследования показано, что кодирование значения существительных происходит одинаково у всех. Когда два человека думают о молотке или о квартире, паттерны активации в их мозгах практически одинаковы.
К слову, это первый случай, когда ученым удалось вообще идентифицировать паттерны, вызванные словом самим по себе, без дополнительных стимулов — таких, как демонстрация соответствующих картинок, иначе говоря, без стимуляции еще и зрительных областей мозга.
Более того, на базе полученных результатов исследователи научились предсказывать паттерн, который проявится в ответ на то или иное существительное, заранее этого не зная. Созданный ими алгоритм эффективно предугадывает уровень активации в 12 ключевых областях мозга, связанных с кодированием слов. Как видно из приведенной слева картинки, предсказания эти отличаются довольно высокой точностью.
Ученые провели и обратный эксперимент, пытаясь на основе выявленного паттерна активности нейронов понять, о каком предмете (и слове) из 60 предложенных вариантов думает подопытный. Им удалось сделать это, в среднем, с 72-процентной точностью, причем в отдельных случаях величина эта достигала 84%.
Интересно, что в ходе работы не обнаружилось никаких кодирующих схем, связанных с таким важным параметром, как размножение. Профессор Джаст поясняет, что подобные слова были исключены из эксперимента намеренно: «Словарь из 60 слов, с которым мы работали, не содержал ни одного, связанного с этими свойствами — скажем, "жена", "подруга" или даже просто "человек" (в оригинале person — "ПМ"). Но мы, разумеется, ожидаем, что в добавление к выявленным нами "трем измерениям" человеческого словаря при дальнейших исследованиях добавится и это, четвертое».
Так что весьма возможно, в будущем, чтобы открыть программу, будет достаточно дважды подумать об ее иконке. О подобных технологиях мы уже писали в статье «Силой мысли».
По информации PhysOrg.Com