Cum transformă creierul sunetele în conversație? Un studiu scoate la iveală căile neuronale ale comunicării

Un nou studiu a scos la iveală modul în care creierul transformă fără probleme sunetele, modelele de vorbire și cuvintele în fluxul conversațiilor cotidiene.

Folosind tehnologii avansate pentru a analiza peste 100 de ore de activitate cerebrală în timpul unor discuții din viața reală, cercetătorii au dezvăluit căile complexe care ne permit să vorbim și să înțelegem fără efort. Aceste descoperiri nu numai că ne adâncesc înțelegerea conexiunii umane, ci și deschid calea pentru progrese transformative în tehnologia vorbirii și în instrumentele de comunicare.

• ESA intensifică cercetarea Pământului pe măsură ce viitorul agențiilor americane devine tot mai incert
• Un expert spune că modelele lingvistice mari nu vor fi niciodată cu adevărat inteligente

Un nou studiu condus de Dr. Ariel Goldstein, de la Departamentul de Științe Cognitive și ale Creierului și de la Școala de Afaceri din cadrul Universității Ebraice din Ierusalim, Google Research, în colaborare cu Laboratorul Hasson de la Institutul de Neuroștiințe de la Universitatea Princeton, Dr. Flinker și Dr. Devinsky de la Centrul de Epilepsie Comprehensivă NYU Langone, a dezvoltat un cadru computațional unificat pentru a explora baza neuronală a conversațiilor umane.

Această cercetare leagă structurile lingvistice acustice, de vorbire și la nivel de cuvânt, oferind o perspectivă fără precedent asupra modului în care creierul procesează vorbirea de zi cu zi în contexte reale.

Studiul, publicat în Nature Human Behaviour, a înregistrat activitatea creierului pe parcursul a 100 de ore de conversații naturale, deschise, utilizând o tehnică numită electrocorticografie (ECoG).

Baza neuronală a conversațiilor umane

Pentru a analiza aceste date, echipa a folosit un model numit Whisper, care ajută la descompunerea limbajului în trei niveluri: sunete simple, modele de vorbire și sensul cuvintelor. Aceste niveluri au fost apoi comparate cu activitatea creierului folosind modele informatice avansate.

Rezultatele au arătat că, de fapt, cadrul poate prezice activitatea creierului cu o mare acuratețe. Chiar și atunci când a fost aplicat la conversații care nu făceau parte din datele originale, modelul a asociat corect diferite părți ale creierului cu funcții lingvistice specifice.

De exemplu, regiunile implicate în auz și vorbire s-au aliniat cu sunetul și modelele de vorbire, în timp ce zonele implicate în înțelegerea la nivel superior s-au aliniat cu semnificațiile cuvintelor.

Studiul a constatat, de asemenea, că, de fapt, creierul procesează limbajul într-o secvență. Înainte de a vorbi, creierul nostru trece de la gândirea asupra cuvintelor la formarea sunetelor, în timp ce, după ce ascultăm, lucrează în sens invers pentru a înțelege ce s-a spus, scrie EurekAlert.

Potențiale aplicații practice

Cadrul utilizat în acest studiu a fost mai eficient decât metodele mai vechi în surprinderea acestor procese complexe.

„Descoperirile noastre ne ajută să înțelegem modul în care creierul procesează conversațiile în viața reală”, a declarat Dr. Goldstein.

„Prin conectarea diferitelor straturi ale limbajului, descoperim mecanismele din spatele unui lucru pe care îl facem cu toții în mod natural – vorbim și ne înțelegem reciproc.”

Această cercetare are potențiale aplicații practice, de la îmbunătățirea tehnologiei de recunoaștere a vorbirii la dezvoltarea unor instrumente mai bune pentru persoanele cu dificultăți de comunicare. De asemenea, oferă noi perspective asupra modului în care creierul face conversația să pară atât de lipsită de efort, fie că vorbim cu un prieten sau participăm la o dezbatere.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Cum ne este afectat creierul atunci când folosim excesiv telefonul mobil

Erupția Vezuviului a transformat creierul unui om în sticlă

Un studiu genetic dezvăluie schimbările care au modelat evoluția creierului uman

Un studiu pe șoareci arată că stresul afectează modul în care creierul procesează zgomotul