Ученые выяснили, какие слова и при каких условиях мозг обрабатывает дольше

По сравнению с семантически близкими словами, семантически далекие вызывают более поздний ответ над левыми височными сенсорами. Иллюстрация GigaChat

Когда человек слушает чью-то речь, мозг не просто преобразовывает звуки в слова, а непрерывно строит смысл, предсказывает последующие слова, соотносит услышанное с тем, что уже сказано. Это происходит за доли секунды и преимущественно без сознательного участия человека. Российские ученые показали, что слова, сильно отличающиеся по смыслу от предыдущего контекста, мозг обрабатывает дольше, а служебные слова анализирует в два этапа: сначала определяет их грамматическую роль, а затем на этой основе предсказывает следующее слово. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Human Neuroscience.

Обычно восприятие речи изучают с помощью метода вызванных потенциалов. Участнику несколько раз предъявляют один и тот же стимул: звук, слово или специальную фразу – и записывают электрические потенциалы мозга в ответ на них. Затем сигнал усредняют по всем повторениям, чтобы убрать случайный шум и выделить устойчивую реакцию.

Но такие условия далеки от того, как человек воспринимает реальную речь. Ученые из НИУ ВШЭ и Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН проверили, можно ли адаптировать подход вызванных потенциалов к восприятию цельной истории. В эксперименте участвовали 27 здоровых взрослых. Пока испытуемые слушали через наушники пятиминутную аудиозапись научно-популярного текста о ежиках, исследователи регистрировали активность их мозга с помощью магнитоэнцефалографии.

Исследователи проанализировали два типа слов: те, что несут основное содержание фразы (существительные, глаголы, прилагательные), и служебные слова (предлоги, союзы и частицы). По сравнению с семантически близкими словами семантически далекие вызывали более поздний ответ над левыми височными сенсорами – через 616–666 миллисекунд после начала слова. В исследованиях на английском языке мозг реагировал на семантическую удаленность слова раньше – примерно через 380–600 миллисекунд после начала слова. Авторы предполагают, что это связано с морфологической сложностью русского: обилием падежей, суффиксов и окончаний.

На служебные слова мозг реагировал дважды. Первый всплеск активности наблюдался через 166–312 миллисекунд. По мнению авторов, это говорит о том, что мозг быстро распознает грамматическую роль таких слов. Второй всплеск – через 470–654 миллисекунды – скорее всего отражает предсказание. Получив союз или предлог, мозг начинает готовиться к следующему слову, заранее активируя подходящие по смыслу и грамматике варианты: слова, следовавшие за служебными, вызывали ранний мозговой ответ – через 48–98 миллисекунд. Результат может быть полезным для изучения языковых нарушений, например дислексии.

По информации НИУ ВШЭ