Обнаружена группировка существительных в мозгу человека

Учёные из университета Карнеги-Меллона (Carnegie Mellon University) изучили положение областей головного мозга, которые "кодируют" несколько типов существительных человеческого языка. Оказалось, что в голове устанавливается свой собственный порядок.

Нейрофизиологи Марсель Джаст (Marcel Just) и Владимир Черкасский (Vladimir Cherkassky) объединились со специалистами по компьютерным технологиям Томом Митчеллом (Tom Mitchell, на фото) и Сандешем Аръялом (Sandesh Aryal), чтобы выяснить, как мозг воспринимает части речи, обозначающие предметы (фото Carnegie Mellon University).

Авторы эксперимента представили вниманию 11 участников исследования 60 слов. Далее они попросили их представить себе свойства того или иного "предмета". Выяснилось, что в головах опрашиваемых все слова как бы сами собой поделились на три основные группы: 1 — с которыми человек физически взаимодействует, 2 — имеющие отношение к еде, 3 — относящиеся к укрытию или какому-либо ограждению.

Каждая группа существительных была "закодирована" в трёх-пяти различных областях мозга, похожих у всех испытуемых (компьютерный алгоритм, сравнивавший активность мозгов, выявил в общей сложности 12 зон).

Происходило примерно следующее: слово "квартира" вызывало деятельность нейронов в пяти областях, кодирующих слова, связанные с представлением об укрытии, "молоток" заставлял работать двигательную кору головного мозга, отвечающую за физическое взаимодействие с предметом. "Для мозга главное значение имеет, как мы держим молоток в руке, поэтому при его упоминании и активизируется двигательная кора", — рассуждает Черкасский.

"Мы смогли определить, как организован головной словарь существительных, и здесь дело не в алфавитном порядке или распределении по размерам, цветам. Группировка происходит по более общим чертам", — добавляет Марсель Джаст.

Только лишь слова могут вызывать схожую активность в мозге самых разных людей, отмечают учёные в пресс-релизе университета.

Исследователи так преуспели в "раскодировании" мыслей людей, что смогли при помощи построения изображений мозга даже довольно точно предсказать, активность каких областей вызовет то или иное слово.

Срезы мозга показывают реальную активность регионов мозга (слева) и предсказанную теорией. Совпадение особенно заметно в двух обведённых кругами областях, соотносящихся с представлением об укрытии (иллюстрация Carnegie Mellon University).

Компьютерная программа натренировалась при первичном опросе, присуждая каждому слову определённые очки. Они соответствовали активности каждой из 12 зон.

Позднее учёные предложили опрашиваемым людям подумать о каждом из 60 начальных слов. Точность "предсказаний" программы, основанных только лишь на сканировании активности мозга, была на уровне 72% для всех 11 участников исследования и достигла максимума для двоих из них – 84% (простое угадывание должно было дать 50%).

Отметим, что учёные намеренно не стали вводить в опрос существительные ещё одного типа: связанные с представлением о любви или продолжении рода. "В нашем исследовании отсутствовали такие слова, как супруга, бойфренд и даже просто личность, человек", — рассказывает Джаст.

Статья авторов исследования опубликована в открытом доступе в журнале PloS ONE. В ней учёные добавляют, что познание подобных "кодов" поможет при лечении различных психиатрических и неврологических расстройств.

Нарушения работы головного мозга можно будет напрямую измерить, а значит, и найти более короткий путь к их "исправлению". Например, при агорафобии (agoraphobia), боязни открытых пространств, явно нарушена работа областей, связанных с представлением об укрытии. У больных аутизмом, скорее всего, проблемы с "кодированием" социальных отношений.