Говоренето изглежда толкова естествено, че рядко се замисляме какво всъщност се случва в мозъка ни, преди да изречем дори едно кратко изречение. Само за части от секундата мозъкът трябва да избере подходящите думи, да ги подреди граматически и да предаде точно смисъла, който искаме да изразим. Всичко това се случва толкова бързо, че обикновено дори не го осъзнаваме.

Ново изследване, публикувано в списание Nature, предлага подробен поглед към този процес. Изследователите успяват да проследят в реално време поведението на отделни неврони с изключително голяма точност.

Изследването е проведено върху пациенти с епилепсия, на които временно са поставени електроди за проследяване на мозъчната активност. Това дава на учените възможност да наблюдават работата на отделни нервни клетки, докато хората говорят напълно естествено.

Повечето съвременни методи за мозъчни изследвания показват активността на големи области от мозъка. В този случай обаче изследователите успяват да проследят поведението на отделни неврони с изключително голяма точност.

Оказва се, че различните нервни клетки изпълняват различни езикови задачи. Някои неврони се активират непосредствено преди човек да произнесе съществително име. Други реагират на структурата на изречението или на определени граматически елементи.

Според учените това показва, че езикът не се обработва като една обща функция, а чрез множество специализирани клетки, които работят заедно.

Мозъкът разделя смисъла и граматиката

Изследването разкрива също, че голяма част от невроните са специализирани основно в една от две задачи. Едни обработват смисъла на думите, а други следят граматическата структура на изречението.

Това означава, че мозъкът до известна степен разделя въпроса „Какво искам да кажа?“ от въпроса „Как трябва да го кажа?“. Двата процеса протичат едновременно и се координират почти мигновено, което позволява речта да звучи плавно и естествено.

Мозъкът постоянно следи контекста

За да разберат по-добре как работи този процес, изследователите сравняват мозъчната активност с начина, по който обработват текст съвременните големи езикови модели, използвани в изкуствения интелект.

Те откриват любопитна прилика. Както невроните в човешкия мозък, така и езиковите модели използват контекста на предходните думи, за да определят какво следва по-нататък в изречението.

Според резултатите мозъкът поддържа информация за няколко предишни думи едновременно и използва този контекст, за да изгради смислена и граматически правилна реч.

Това не означава, че човешкият мозък работи като компютър или че изкуственият интелект мисли като човек. Изследването само показва, че съществуват определени сходства в начина, по който и двете системи обработват езика.

Лявото полукълбо е водещо в обработката на речта

Резултатите потвърждават и нещо, което невролозите подозират отдавна. Лявото полукълбо на мозъка играе по-голяма роля при обработката на езиковата информация в сравнение с дясното.

Още през XIX век лекарите забелязват, че увреждания в определени области на лявото полукълбо често водят до нарушения на речта. Новото изследване показва, че тази специализация може да се наблюдава дори на нивото на отделни нервни клетки.

Стъпка напред в изследването на мозъка

Говоренето е едно от най-сложните човешки умения. Въпреки че използваме езика всеки ден, учените все още не разбират напълно как мозъкът успява да превърне мислите в думи толкова бързо и ефективно.

Изследването предоставя една от най-подробните карти досега на невронните механизми, които стоят зад речта.

То не само помага за по-доброто разбиране на човешкия мозък, но може да допринесе и за разработването на нови технологии за хора с нарушения на речта, както и за усъвършенстване на системите за изкуствен интелект.

Следващия път, когато произнесем дори едно обикновено изречение, е добре да знаем, че зад него стоят милиарди неврони, които работят с невероятна скорост.