Как человеческий мозг распознаёт речь? — Гэрет Гэскелл

Посмотреть урок полностью: https://ed.ted.com/lessons/how-do-our-brains-process-speech-gareth-gaskell

К 20 годам словарный запас среднестатистического человека составляет от 27 до 52 тысяч слов. При произнесении вслух большинство этих слов звучит менее секунды. Поэтому сталкиваясь с каким-нибудь словом, мозг должен быстро принять решение: какому из тысяч вариантов слов соответствует данный сигнал? Приблизительно в 98% случаев мозг выбирает правильный вариант. Как это происходит? Гэрет Гэскелл разбирается в трудностях понимания речи.

Урок — Гэрет Гэскелл, мультипликация — Art Shot.

К 20 годам словарный запас
среднестатистического человека

составляет от 27 до 52 тысяч слов.

К 60 годам этот диапазон
возрастает до 35–56 тысяч слов.

При произнесении вслух большинство
этих слов звучит менее секунды.

Поэтому, когда человек
слышит какое-либо слово,

его мозг быстро принимает решение:

какому из тысяч вариантов слов
соответствует данный сигнал?

Приблизительно в 98% случаев
мозг подбирает правильный вариант.

Но каким образом?

Восприятие устной речи отличается
от восприятия письменного текста,

но сходно с восприятием языка жестов,

хотя язык жестов пока не настолько
изучен, как восприятие речи на слух.

Ключевым фактором нашей способности
воспринимать устную речь

является работа мозга как параллельной
вычислительной системы,

обуславливающей его умение

одновременно совершать
множество различных операций.

Согласно большинству теорий,
каждое слово нашего лексикона

представлено отдельным блоком
обработки данных,

который призван выполнять
единственную задачу:

оценивать вероятность соответствия
входящей единицы устной речи

определённому слову нашего лексикона.

Есть предположение, что каждое слово
представлено в коре головного мозга

особым паттерном
активации группы нейронов.

Когда мы слышим начало какого-то слова,

в головном мозге активируется
несколько тысяч участков,

ведь начало слова может соответствовать
большому числу лексических единиц.

Затем, по мере произнесения слова,
всё больше и больше участков

фиксируют отсутствие важной для них
информации и деактивируются.

Вероятнее всего, уже до того,
как будет произнесено всё слово,

останется активным всего один паттерн,
соответствующий данному слову.

Это называется момент распознавания.

В процессе распознавания конкретного слова

активные участки головного мозга
подавляют действие неактивных,

экономя тем самым ценные миллисекунды.

Большинство людей способны
воспринять примерно 8 слогов в секунду.

Однако целью является не просто
распознавание слова,

но также извлечение
из памяти его значения.

Прежде чем полностью опознать слово,

мозг одновременно извлекает из памяти
множество возможных значений.

Согласно исследованиям,
услышав даже фрагмент слова,

например «кап»,

человек начинает подбирать
множество вариантов слова,

таких как «капитан» или «капитал»,
до того, как услышит слово целиком.

Это означает, что всякий раз,
когда мы слышим слово,

в мозге происходит мгновенная
вспышка возможных значений,

и к моменту распознавания мозг
делает выбор в пользу одного из них.

Намного быстрее процесс распознавания
осуществляется в предложении,

когда слово употреблено в контексте,
а не в произвольном наборе слов.

Контекст также помогает нам
понять вкладываемый в слова смысл.

Особенно это касается многозначных
слов, таких как «дубина» или «кран»,

а также омофонов, например «без» и «бес».

Для говорящих на нескольких языках
дополнительной подсказкой является

язык, который они слышат, —

это помогает мозгу исключить слова,
не соответствующие языковому контексту.

Но как же в эту систему попадают
абсолютно новые для нас слова?

Даже во взрослом возрасте мы постоянно
сталкиваемся с новыми словами.

Если каждое слово представлено
чётким паттерном активности

множества нейронов,

почему новые слова не вытесняют старые?

Скорее всего, этого не происходит потому,

что новые слова вначале сохраняются
в части мозга, называемой гиппокамп,

вдали от основной массы слов,
которые хранятся в коре головного мозга,

то есть у новых и старых слов на этом
этапе отсутствуют общие нейроны.

Но пройдёт немало ночей,

и во сне новые слова постепенно
смешаются со старыми.

Учёные считают, что такой процесс
поэтапного приобретения новых слов

помогает избежать путаницы
с существующими словами.

Днём, когда мы общаемся с другими людьми,

наш мозг бессознательно
генерирует вспышки значений.

А ночью, когда мы отдыхаем, мозг
осуществляет интеграцию новой информации

в наш лексикон.

И когда мы просыпаемся,
то можем быть уверены —

наш мозг уже готов к восприятию
постоянно развивающегося мира языка.