Мозг помнит ошибки вместо слов

Умением распознавать речь мы обязаны не внутреннему словарю, а «энциклопедии ошибок»

Иллюстрация: Corbis/Fotosa.ru
Иллюстрация: Corbis/Fotosa.ru
+T -
Поделиться:

Как мы понимаем, что нам говорят? Стоит кому-нибудь начать речь, и у нас в верхневисочной извилине включается автоматический суфлер, похожий на программу автокоррекции на айфоне. Сверяясь с невидимым словарем в мозгу, он каждую долю секунды предлагает сотни или даже тысячи способов закончить чужое слово. Нейрофизиолог Пьер Ганепен с двумя коллегами из Кембриджа, работу которых опубликовал журнал Current Biology, доказали существование этого суфлера и разобрались, как устроен его словарь.

Превращать на лету абстрактные звуки в буквы мозгу не по силам (попробуйте, например, записать на слух русскими буквами текст песни на арабском). Мы мыслим словами и пытаемся выхватить их из потока звуков. Согласно старой гипотезе лингвистов, когда кто-нибудь говорит «ф...», у нас в памяти всплывают многие сотни слов, начинающихся со звука «ф». К моменту, когда собеседник произнесет «фор...», останутся только «формула», «форточка» и еще несколько.

Чем больше выбор, тем медленней реакция. Но тогда люди с большим словарным запасом должны понимать собеседника хуже всех. Там, где другие выбирают между «форточкой» и «формой», им чудятся «фортификация» с «фораминиферой» и еще тысячи вариантов.

Ганепен не поверил, что знания делают человека менее понятливым. Он решил обучить своих подопытных 60 несуществующим словам, похожим на существующие (например, «формубо» вместо «формулы» и «витамел» вместо «витамина»), и посмотреть, как изменится время распознавания речи. По его собственной гипотезе, мозг хранит не сами слова, а все их незаконченные варианты («фо...», «фор...», «форм...»). К каждому такому варианту прилагаются ссылки на сегменты-продолжения («фор-му...», «фор-ти...», «фор-ам...»). Продолжив слово неправильно, мы запоминаем «ошибку прогноза» и переключаемся на следующий вариант. И чем уверенней мы владеем языком, тем лучше наши представления о возможных ошибках. Поэтому время распознавания должно сокращаться.

В ходе эксперимента Ганепен следил по магнитоэнцефалограмме каждого участника эксперимента за активностью верхневисочной извилины — одного из акустических центров мозга. В первый день, когда его подопытные впервые услышали «формубо» и другие примеры искаженных слов, реакция мозга на произнесение этих слов вслух не изменилась. Новые слова по-настоящему запомнились только к следующему утру —  свидетельство того, что память, в том числе словарная, «перетряхивается» и упорядочивается во сне. И вот тогда «ученики» начали опознавать и «формулу», и «формубо» быстрее, чем прежде.

В модели, которую построил Ганепен, за каждую ошибку распознавания — «фор-му...» вместо «фор-ти...» — отвечает свой нейрон. Событие, которое его возбуждает, — неправильно сделанный прогноз. Лучше всего эту схему «словаря» иллюстрирует советский мультфильм с навязчивым рефреном «На лугу пасутся ко...», где каждому неправильно угаданному слову («козы», «кони») отвечает своя красочная история. То есть главная запись в нашем внутреннем словаре — не слово и не его отрывок, а память о путанице.

Это знание могло бы помочь запоминать новое — и это не обязательно слова, родные или иностранные. Нужно только привыкнуть к мысли: ошибка — не досадная оплошность, про которую нужно побыстрее забыть, а важный ориентир. Кстати, айфону тоже пошло бы на пользу первым делом запоминать, как именно мы реагируем на самые абсурдные из его автозамен.

Комментировать Всего 13 комментариев

 Я, конечно, не большой специалист. Но, мне кажется, что то, что здесь описано полностью подходит под подход гештальтпсихологии: достаивание до целого, группировка и пр.

Что то в этом есть...)))

этот пост - 100% информационный шум

а фразы "Это знание могло бы помочь запоминать новое", "ошибка — не досадная оплошность, про которую нужно побыстрее забыть, а важный ориентир", "айфону тоже пошло бы на пользу" - странная попытка заинтересовать людей, далёких от нейрофизиологии, совершенно частным экспериментом и одной из моделей его возможного объяснения

Эту реплику поддерживают: Lucy Williams

Это не 100% "информационный шум", это речь о фундаментальных свойствах человеческого мозга.

Мозг помнит не ошибки в место слов,  мозг "помнит будущее".

На каждом шаге мозг формирует образ будущего, что бы  поведение человека было оптимальным в данных обстоятельствах, при совершении этого шага, чем больше будет разница между этим синтезированным мозгом будущего и реальной обстановкой, тем больше будет ошибка, диссонанс. Тому примеры в быту, когда люди при распознании лиц другого обознаются, ожидают знакомых, а когда всматриваются понимают что ошиблись, когда у  людей происходят "оговорки по Фрейду", когда в метро или супермаркате человек становится на первую ступень эскалатора и его сразу качает в сторону и он хватается за поручень, не потому что эскалатор быстро едит, а потому что человек не заметил что эскалатор неподвижен.

Уважаемый Дмитрий!

Я не очень понял Вашу мысль.

Есть достаточно старая уже версия об одном из аспектов работы мозга - достраивание, группировка, формирование целостного образа, который хоаниться потом в памяти. Это и упоминавшеяся мной ранее гештальтпсихология, и принципы распознавания образов по Ляпунову и др.

Образ стремится "скатиться" в один из шаблонов, что хранится у нас в памяти.

Посольку я изучал восприятие музыки, мне говорить об этом проще. Наример, люди старшего возраста, меломаны, которые не могут физически слышать частоты выше 7-10 килогерц, получают то же самое удовольствие от прослушивания музыки со знакомыми инструментами, что и молодые. Просто вместо обедненного тембра муз инструмента мозг "подставляет" старый, известный ему шаблон тембра скрипки, скажем, или саксофона.

Когда же такое распознавание образов не работает и нужна именно чувствительность к тембру, к верхним обертонам, лежащим выше 10 килогерц, этот подход начинает сбоить. Пожилие люди плохо различают голос переводчика на фоне англоязычного текта вмфильмах, не могут адекватно участвовать в разговоре в шумном помещении и пр.

Как мне кажется, в этом посте просто мало новой информации, то, что написано - не очень понятно и не опирается на известные факты из нейрофизиологии, психоакустики и пр.

Эту реплику поддерживают: Дмитрий Маларёв

Дмитрий, Вы обратили внимание, что я высказалась не по существу эксперимента, а по посту Борислава, который рассказал о абсолютно частном экперименте, привёл одно из возможных его объяснений и совершенно неоправданно сделал какие-то глобальные обобщения для привлечения внимания "массового читателя"?

И сейчас это очень распространённый приём, когда, скажем, описывается экперимент над мышами, потом делается переход "если это верно для человека" и начинается бла-бла-бла из области выдавания желаемого за действительное

Такая вульгаризация науки, почему-то называемая популяризаций, очень вредна ИМХО

То, о чём говорите Вы, как раз очень интересная тема (только я бы не стала называть её "мозг помнит будушее"). Действительно, мозг услужливо "вытаскивает из своей памяти" подходяшие "по его мнению" ситуации для объяснения новой ситуации. Так мы "видим" траву всегда зелёной, не узнаём знакомых после долгого перерыва (потому что в памяти хранится другой образ), но при встрече картинка тут же заменяется новой и трудно уже восстановить прежнюю, трудно принимаем "нестандартное" решение, каждый раз попадаемся на оптическом обмане. И я бы очень приветствовала, если бы статья на эту тему появилась на Снобе

Речь идет не о том что мозг вытаскивает "шаблоны" что бы оъяснит реальность. Есть в физиологии такое понятие "опережающее отражение действительности",  мозг выстраивает функциональные системы организма исходя из той деятельности которую он собирается делать. То есть та же функция Т9 реализованная в телефонах  и смартфонов.

Хочу вступиться за весь научпоп, который результаты "экспериментов над мышами" распространяет на все человечество. Больше всего грантов на "опыты с мышами" дает NIH, Национальный институт здравоохранения США. Согласитесь, медиков не в первую очередь волнуют подробности жизни грызунов (Опытов над капибарами и тушканчиками почему-то меньше) - они действительно надеются перенести выводы на людей, и движутся к цели  поэтапно. Мыши - один из этапов. 

У тех, кто занимается мозгом, есть целый ряд модельных организмов - это, в порядке возрастания сложности нервной системы, червь C.elegans, дрозофилы, мыши и обезьяны. Все они нужны для того, чтобы изучать базовые принципы работы человеческого мозга - на уровне отдельной клетки или участков мозга. Поэтому научные журналисты (и я в том числе) так внимательно следят за каждой новостью про мышиный мозг.

научпоп, который результаты "экспериментов над мышами" распространяет на все человечество

Борислав, задача научпопа - популяризировать науку в обществе. Поэтому очень важно и то, в каком именно обществе вы этим занимаетесь.

Наверное, Ваш пост был бы вполне уместен на портале для школьников, которые хотят посвятить себя изучению работы мозга. Не воспринимайте мои слова как намёк на качество - речь идёт исключительно о теме поста.

Кстати, я слушала подкасты Колмановского "Карманный учёный" - прекрасная работа! А на Снобе его посты были не всегда хороши. Именно из-за выбираемых тем )

То, что Вы решили мне сообщить, зачем учёные проводят эксперименты над животными, убило наповал.

Образцом популяризации науки для снобщества я считаю ТЕД.

И да, я по-прежнему утверждаю, что экстраполировать результаты экспериментов над животными на человека в ненаучной среде - эту вульгаризация, а не популяризация науки.

Эту реплику поддерживают: Александр Борисовец

Теперь про "частные эксперименты". Так получилось, что за каждой нобелевской премией стоят конкретные научные статьи, каждая из которых описывает, как Вы выразились, "частные эксперименты". Ни один из этих экспериментов не помечен с самого начала биркой "открытие" - и, пока его автор не стал Нобелевским лауреатом, о важности "частного эксперимента" остается только догадываться. 

В 1981 году Нобелевскую премию по медицине вручили Хьюбелу и Визелю за "открытия, касающиеся принципов переработки информации" в зрительной коре мозга. Статья, о которой пишу я, рассказывает про фундаментальные принципы обращения нашего мозга со словами. Не кажется ли Вам, что с точки зрения смысла  одно довольно близко от другого? Почему тогда Хьюбел с Визелем заслуживают сотен научпоп-текстов на тему их работы, а про наше восприятие речи знать неинтересно?

потому, что, скажем, принцип прогрессивной конвергенции не только принят научным сообществом (т.е. это теория), но и используется на практике в клинической офтальмологии

а опыт Пьера Ганепена с двумя коллегами из Кембриджа - это пока не перепроверенный опыт и модель, предложеная для его описания, - пока гипотеза

"принципы переработки информации" - очень интересная тема. Думаю, при соответствующей подаче может получиться хорошая дискуссия

"пока его автор не стал Нобелевским лауреатом, о важности "частного эксперимента" остается только догадываться" - это Вы, наверное, не подумав сказали )

Эту реплику поддерживают: Александр Борисовец

Интересно!

Айфон часто фигню предлагает, видимо, потому что отсталый алгоритм, к тому же предлагает только 1 слово, и сразу норовит заменить им твое...

В этом плане даже старый добрый T9 "умнее" и более обучаемый, и на Андроиде предлагается несколько слов и выше уровень обучаемости. Как раз Андроид меня больше всего удивил "интуитивностью" предлагаемых слов.