Японские нейробиологи выяснили, как мозг обрабатывает речь во время живого разговора. Оказалось, что при коротких репликах механизмы говорения и слушания во многом совпадают, но при обсуждении более продолжительных тем мозг использует разные системы для этих процессов. Результаты опубликованы в журнале Nature Human Behaviour.

Исследователи из Университета Осаки и Национального института информационных и коммуникационных технологий изучили восемь носителей японского языка. Участники проводили спонтанные беседы с исследователем, находясь внутри аппарата функциональной МРТ. Каждый разговор продолжался около трёх часов.

Затем учёные использовали языковую модель на основе архитектуры GPT, чтобы преобразовать расшифровки бесед в математические представления смысла. Исследователи анализировали контекст разной продолжительности — от одной до 32 секунд — и сопоставляли его с активностью мозга.

На коротком отрезке в одну–четыре секунды зоны префронтальной, височной и теменной коры демонстрировали сходные нейронные представления независимо от того, говорил человек или слушал. Однако при анализе контекста длиной 16–32 секунды общая картина исчезала. У разных участников активировались разные области, в том числе связанные с воспоминаниями и попытками понять мысли другого человека.

Учёные также обнаружили противоположную специализацию отдельных участков мозга. Системы, связанные с формированием собственной речи, сильнее реагировали на недавний контекст, тогда как области, отвечающие за понимание речи собеседника, учитывали более продолжительную историю разговора.

Отдельные участки мозга одновременно участвовали и в говорении, и в слушании, но обрабатывали эти процессы независимо друг от друга. Такие зоны особенно заметно реагировали при контексте от восьми секунд и могли помогать человеку различать собственную точку зрения и информацию собеседника.

Кроме того, обнаружили и особую реакцию на короткие слова вроде «да» и «угу». Хотя они требуют мало усилий для произнесения, такие реплики поддерживают ход разговора, и мозг обрабатывает их иначе, чем логические или фактические высказывания.

Авторы подчёркивают, что исследование было небольшим и включало всего восемь человек. Для подтверждения результатов потребуются эксперименты с более крупными группами и дополнительными методами картирования мозга.