Японские учёные выяснили, как мозг одновременно говорит и слушает собеседника. Работа опубликована в журнале Nature Human Behaviour.

В эксперименте участвовали восемь носителей японского языка. Каждый около трёх часов вёл беседы с экспериментатором через микрофон и наушники, лёжа внутри аппарата функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Этот прибор отслеживает приток крови к участкам мозга и показывает, где активность выше.

Чтобы разобрать живую речь, исследователи применили большую языковую модель - искусственный интеллект, обученный предсказывать языковые закономерности на больших массивах текста. В модель загрузили расшифровки разговоров и получили контекстные эмбеддинги - числовые "отпечатки" значения слов и фраз. Учёные брали разные временные окна - от одной секунды до тридцати двух.

Оказалось, что на коротких отрезках - от одной до четырёх секунд - мозг использует общие нейронные коды и для говорения, и для слушания. Активность совпадала в префронтальной, височной и теменной областях коры. То есть при быстрой формулировке мысли и восприятии короткой фразы задействуются одни и те же механизмы.

Но на длинных отрезках - от шестнадцати до тридцати двух секунд - картина менялась. Общие паттерны активности "размазывались" по мозгу и сильно различались от человека к человеку. Иногда они затрагивали зоны, связанные с пониманием чужих мыслей и с памятью. Это говорит о том, что для мгновенной обработки слов у всех работает универсальная система, а для осмысления общего контекста разговора каждый использует собственные стратегии.

Затем учёные разделили активность, связанную только с говорением и только со слушанием. Выяснилась противоположная временная настройка. Зоны, отвечающие за порождение речи, сильнее всего реагировали на короткий контекст. А зоны, занятые пониманием речи собеседника, - на длинный, охватывающий несколько предложений. Это логично: чтобы говорить, нужно быстро отреагировать на только что сказанное, а чтобы слушать - удерживать информацию во времени и строить целостную картину.

Исследователи также нашли участки, которые откликались и на говорение, и на слушание, но по-разному. Они активизировались только при учёте длинного контекста - от восьми секунд и больше. Эти зоны кодировали смысл для обеих задач, но не одними и теми же нейронными паттернами. Вероятно, они помогают человеку отделять свою точку зрения от точки зрения собеседника.

Наконец, учёные разобрали, какие слова вызывали самую сильную реакцию на коротких отрезках. Слова-заполнители и короткие подтверждения вроде "ага" или "угу" рождали особые нейронные узоры. Эти мелочи почти не требуют умственных усилий, но работают как социальный клей, поддерживая течение разговора.

Важное ограничение: в исследовании участвовали всего восемь человек, так что результаты отражают лишь узкий срез населения. Кроме того, авторы не проводили функциональную локализацию - предварительные тесты, очерчивающие известные сети мозга. Без этого нельзя точно привязать результаты к конкретным когнитивным сетям. Будущие работы с большим числом участников помогут подтвердить, какие именно сети управляют временными шкалами разговора.

Авторы исследования - Масахиро Ямасита, Риэко Кубо и Синдзи Нисимото. Работа называется "Содержание разговора организовано в мозге на нескольких временных масштабах".

Источник: PsyPost