“القنفذ” مقابل “القريب”: قام العلماء بقياس كيفية تفاعل الدماغ مع الكلمات غير المتوقعة في الكلام الحي

عندما يستمع شخص ما إلى كلام شخص ما، فإن الدماغ لا يحول الأصوات إلى كلمات فحسب، بل يبني المعنى باستمرار، ويتنبأ بالكلمات اللاحقة، ويربط ما يسمع بما قيل بالفعل. كل هذا يحدث في جزء من الثانية، وفي الغالب دون مشاركة بشرية واعية. عادةً، تتم دراسة إدراك الكلام باستخدام طريقة الإمكانات المستثارة. يتم تقديم نفس المحفز للمشارك عدة مرات – صوت أو كلمة أو عبارة خاصة – ويتم تسجيل الإمكانات الكهربائية للدماغ استجابة لها. ثم يتم حساب متوسط ​​الإشارة عبر جميع التكرارات لإزالة الضوضاء العشوائية وعزل الاستجابة القوية. لكن مثل هذه الظروف بعيدة كل البعد عن كيفية إدراك الشخص للكلام الحقيقي. تمت دراسة الكلام الطبيعي باستخدام نماذج معقدة توضح كيف يتتبع الدماغ الأصوات والكلمات والمعنى في تدفق مستمر. ولكن من الصعب مقارنة هذه النتائج بشكل مباشر مع الاستجابات للكلمات والعبارات الفردية. اختبر علماء من المدرسة العليا للاقتصاد بجامعة الأبحاث الوطنية ومعهد النشاط العصبي العالي والفيزيولوجيا العصبية التابع للأكاديمية الروسية للعلوم ما إذا كان من الممكن تكييف النهج المحتمل المثار مع تصور القصة بأكملها. شملت التجربة 27 شخصًا بالغًا يتمتعون بصحة جيدة. وبينما استمع المشاركون من خلال سماعات الرأس إلى تسجيل صوتي مدته خمس دقائق لنص علمي شائع عن القنافذ، سجل الباحثون نشاط أدمغتهم باستخدام تخطيط الدماغ المغناطيسي (MEG)، وهي طريقة تكتشف المجالات المغناطيسية الضعيفة للغاية التي تنتجها الخلايا العصبية. ونشرت الدراسة في مجلة الحدود في علم الأعصاب البشري. تم دعم الدراسة بمنحة من مؤسسة العلوم الروسية. ثم تم حساب متوسط ​​الإشارات الناتجة ليس على الكلمات الفردية، ولكن على الفئات الدلالية. وقام الباحثون بمقارنة ردود الفعل على الكلمات التي كانت قريبة وبعيدة عن السياق السابق في المعنى. بشكل منفصل، قاموا بتحليل نوعين من الكلمات: تلك التي تحمل المحتوى الرئيسي للعبارة (الأسماء، الأفعال، الصفات)، والكلمات الوظيفية (حروف الجر، وحروف العطف، والجسيمات). تم تقييم القرب الدلالي للكلمات باستخدام نموذج لغة fastText. “يمثل النموذج الكلمات كنقاط في مساحة متعددة الأبعاد ويسمح لك بتقييم مدى قرب كلمة جديدة من حيث المعنى لتلك التي تم التحدث بها بالفعل. على سبيل المثال، إذا كانت القصة تتحدث بالفعل عن القنافذ وأطفالها وطريقة حياتهم، فإن كلمات “القنافذ” و”حي” و”صغير” ستكون قريبة من السياق من الناحية الدلالية، وستكون كلمات “ذو البطن البيضاء” أو “قريب” أو “مزرعة” أكثر بعدًا. لقد قارنا هذه المجموعات،” علقت ناتاليا جوجيكاشفيلي، خبير في المختبر العلمي والتعليمي للبحوث المعرفية في كلية العلوم الاجتماعية بالمدرسة العليا للاقتصاد في الجامعة الوطنية للأبحاث. اتضح أنه، مقارنة بالكلمات القريبة من الناحية الدلالية، أثارت الكلمات البعيدة من الناحية الدلالية استجابة لاحقة على المستشعرات الزمنية اليسرى – بعد 616-666 مللي ثانية من بداية الكلمة. يقترح المؤلفون أن هذه الموجة قد تكون مرتبطة بنشاط يشبه P600، وهو مكون متأخر من استجابة الدماغ الذي يحدث عندما يكون من الصعب أن تتناسب الكلمة بشكل فوري مع المعنى العام للعبارة. وفي الدراسات الإنجليزية، استجاب الدماغ للمسافة الدلالية للكلمة في وقت سابق، أي حوالي 380 إلى 600 مللي ثانية بعد بدء الكلمة. يقترح المؤلفون أن هذا يرجع إلى التعقيد المورفولوجي للغة الروسية: وفرة الحالات واللواحق والنهايات. كان رد فعل الدماغ للكلمات الوظيفية مرتين. وقد لوحظ أول انفجار للنشاط بعد 166-312 مللي ثانية. ووفقا للمؤلفين، يشير هذا إلى أن الدماغ يتعرف بسرعة على الدور النحوي لمثل هذه الكلمات. الانفجار الثاني – بعد 470-654 مللي ثانية – يعكس على الأرجح التنبؤ: بعد تلقي اقتران أو حرف جر، يبدأ الدماغ في الاستعداد للكلمة التالية، وتنشيط الخيارات المناسبة في المعنى والقواعد مقدمًا. أكد تحليل التحكم هذا جزئيًا: الكلمات التي تلت الكلمات الوظيفية أثارت استجابة مبكرة للدماغ – من 48 إلى 98 مللي ثانية. ومع ذلك، لاحظ المؤلفون أن التأثير قد يرتبط ليس فقط بالتنبؤ، ولكن أيضًا بالبداية الصوتية للكلمة التالية. أظهرت النتائج أنه يمكن تطبيق طريقة الإمكانات المثارة على الكلام السمعي المستمر باللغة الروسية. وهذا يجعل أبحاث الكلام أقرب إلى إعدادات العالم الحقيقي وقد تكون مفيدة لدراسة اضطرابات اللغة مثل عسر القراءة. “الأطفال الذين يعانون من عسر القراءة لا يعانون من ضعف في معالجة الكلام المكتوب فحسب، بل السمعي أيضًا. وتسمح تقنية غير جراحية مثل MEG بدراسة معالجة الكلام دون الاستجابات اللفظية للمشارك. وفي المستقبل، يمكن استخدام مثل هذه الأساليب لتشخيص أكثر دقة لاضطرابات الكلام،” تعلق أولغا مارتينوفا، الباحثة الرائدة في مركز الاقتصاد العصبي والبحوث المعرفية في المدرسة العليا للاقتصاد.