Нейрофизиологи объяснили, как мозг складывает слова в предложения

  • 01.07.2025 18:13
  • 4.7k+

Учёные из Нью-Йоркского университета (США) провели исследования, которые помогли проследить, как мозг человека преобразует отдельные слова в предложения. До сих пор нейролингвистика изучала в основном производство отдельных слов, но не процессы их объединения в смысловые цепочки.

Эксперимент проводился с использованием электрокортикографии (ЭкоГ) — метода регистрации активности коры головного мозга с помощью электродов, имплантированных в полость черепа. В исследовании приняли участие 10 пациентов с эпилепсией, не поддающейся лечению медикаментами — три женщины и семь мужчин в возрасте от 20 до 45 лет.
Испытуемые называли слова, изображённые на картинках, и составляли предложения, описывая сцены из мультфильмов. В качестве персонажей были выбраны курица, собака, Дракула, Франкенштейн, ниндзя и медсестра. Задания заключались в построении активных и пассивных синтаксических конструкций. Например, на вопрос «Кто кого ударил?» напрашивался ответ «Дракула ударил Франкенштейна», чтобы подлежащее указывало на первый смысловой «ранг» одного имени в ряду других имен. А на «Кого кто ударил?», соответственно, ожидаемым был ответ «Франкенштейн был ударен Дракулой», где подлежащее обозначает не деятеля, а объект действия, а дополнение — действующее лицо.
Всего использовалось 10 глаголов: burn (сжигать), hit (бить), hypnotize (гипнотизировать), measure (измерять), poke (тыкать), scare (пугать), scrap (рвать), spray (распылять), tickle (щекотать), trip (спотыкаться).
Для анализа полученных результатов применяли машинное обучение. В итоге учёным удалось определить устойчивые паттерны мозговой активности при произнесении отдельных слов, а затем изучить, как эти паттерны изменяются при объединении слов в предложения.
Выяснилось, что сами паттерны слов остаются стабильными, но порядок слов и сложность синтаксиса влияют на способы их обработки. Построение пассивных конструкций требует больше когнитивных усилий, что совпадает с лингвистическим наблюдением: в большинстве языков мира их носители предпочитают размещать субъекты перед объектами.
В частности, существует шесть возможных порядков, в которых язык может располагать подлежащие, глаголы и дополнения: подлежащее — глагол — дополнение (как в английском «I eat cake»), подлежащее — дополнение — глагол (как на туркменском: «men köke iýýärin») и так далее.
Однако из этих шести логически возможных порядков слов менее 5% языков помещают дополнения перед более семантически значимыми подлежащими (например, дополнение — подлежащее — глагол). По-видимому, отметили авторы статьи, выстраивание нераспространенных структур требует от человека больших когнитивных усилий. Со временем же языковые модели складываются с учетом экономии языковых средств, а влияние на эволюцию языка оказывает динамика префронтальной коры головного мозга.
Подробно эксперимент описывается в журнале Communications Psychology.


сегодня 17:12
3.5k+

Желудок, полный растений: Найден первый в истории травоядный птерозавр

Палеонтологи впервые в истории обнаружили окаменелость птерозавра с сохранившимся содержимым желудка – в нем находились остатки растительной пищи. Находка стала первым прямым доказательством того, что некоторые виды этих летающих рептилий были травоядными...

сегодня 10:44
1.4k+

Палеонтологи открыли новый вид древнего млекопитающего. Он жил 143 млн лет назад

Палеонтологи описали новый род и вид мезозойского млекопитающего из группы многобугорчатых. Окаменелые останки его зубов были найдены в Великобритании. Существо, жившее около 143 миллионов лет назад, получило название Novaculadon mirabilis, сообщили в журнале Proceedings of the Geologists’ Association...

вчера 19:23
2.1k+

Эмбриональные ткани птиц предлагают использовать для заживления ран

Учёные Северо-Кавказского федерального университета предложили применять пептиды из эмбриональных тканей птиц для создания ранозаживляющих препаратов. Разработка завершится выпуском линейки мазей, гелей и жидких пластырей...

вчера 18:57
3.3k+

У гусениц нашли способность есть пластик и превращать ее в жир: что это значит для науки?

Учёные установили, что гусеницы большой восковой моли (Galleria mellonella) способны метаболически перерабатывать полиэтилен и за считаные дни накапливать его в организме в виде липидов. Результаты исследования были представлены на ежегодной конференции Общества экспериментальной биологии в Антверпене (Бельгия)...