محققان چگونگی تبدیل افکار به جملات را کشف کردند

محققان با ترکیب فناوری یادگیری ماشینی و تصویربرداری عصبی با وضوح بالا، چگونگی تبدیل افکار به جملات را در مغز انسان کشف کردند.

به گزارش تک‌ناک، این تحقیق جدید توسط گروهی از محققان دانشگاه نیویورک (NYU) و با هدایت دکتر آدین فلینکر انجام و در مجله Nature Communications Psychology منتشر شده است، که مشخص می‌کند چگونه مغز جملات را از کلمات منفرد می‌سازد و نگاه تازه‌ای به فرایند تولید گفتار ارائه می‌دهد.

تحلیل عصبی بیماران صرعی برای تبدیل افکار به جملات

در این تحقیق، ده بیمار که تحت عمل جراحی برای درمان صرع بودند، شرکت کردند. طی انجام فعالیت‌های گفتاری، شرکت‌کنندگان هم کلمات منفرد را بیان کردند و هم جملاتی کامل برای توصیف صحنه‌های کارتونی ساختند.

پژوهشگران با قرار دادن حسگرهای کوچکی روی سطح مغز افراد، فعالیت‌های مغزی آنها را هنگام صحبت کردن بررسی کردند. سپس با کمک هوش مصنوعی، این اطلاعات را تحلیل کردند تا بفهمند مغز چگونه هنگام تبدیل کلمات به جملات کار می‌کند.

الگوهای ثابت تبدیل افکار به جملات

دانشمندان با این کار متوجه شدند که مغز ما برای هر واژه، یک الگوی خاص از فعالیت دارد، که در موقعیت‌های مختلف تقریباً ثابت می‌ماند. اما زمانی که این واژه‌ها در قالب جمله بیان می‌شوند، مغز، آنها را بسته به جایگاه و نقش آنها در جمله، به شکل متفاوتی پردازش می‌کند.

پژوهشگران متوجه شدند که قسمت‌هایی از مغز هنگام صحبت کردن، واژه‌ها را در همان ترتیبی که بیان می‌شوند، دنبال می‌کند. اما بخش‌های پیشرفته‌تر مغز،‌ به‌ویژه بخش‌هایی در جلوی مغز، نه‌تنها کلمات را تشخیص می‌دهند، بلکه نقش هر کلمه در جمله (مثل اینکه فاعل است یا مفعول) و جایگاه آن در جمله را نیز پردازش و ذخیره می‌کنند.

مغز هم‌زمان چند واژه را فعال نگه می‌دارد

در جملات مجهول مانند «فرانکنشتاین توسط دراکولا ضربه خورد»، فعالیت قشر پیش‌پیشانی مغز نشان داد که هر دو اسم، یعنی فاعل و مفعول، در طول جمله فعال باقی می‌مانند. این یعنی مغز هنگام ساخت چنین جملات پیچیده‌ای، به‌ طور هم‌زمان چند عنصر زبانی را مدیریت می‌کند، که به احتمال زیاد نیازمند درگیری بیشتر حافظه کاری است.

پژوهشگران به یک نکته جالب در تبدیل افکار به جملات رسیدند. در بیشتر زبان‌های دنیا، فاعل جمله قبل از مفعول قرار می‌گیرد. یعنی اول کسی که کاری را انجام می‌دهد گفته می‌شود، بعد چیزی که روی آن کار انجام شده است. آنها حدس می‌زنند که این ترتیب ممکن است به این دلیل باشد که مغز ما تلاش می‌کند جمله‌ها را راحت‌تر و سریع‌تر پردازش کند. به عنوان مثال، ساختن و درک جملات مجهول برای مغز سخت‌تر است و انرژی ذهنی بیشتری می‌طلبد.

گفتار، محصول تعامل پیچیده مغز و زبان است

محققان در این مطالعه نشان دادند که ساختن جمله در مغز یک فرایند پیچیده و هماهنگ می‌باشد، که مشابه یک رقص هماهنگ بین بخش‌های مختلف مغز است. برخلاف تصور ساده و قدیمی که فکر می‌کردند گفتار فقط به ترتیب کلمات انجام می‌شود، معلوم شد که مغز هم‌زمان هم معنای واژه‌ها را حفظ می‌کند و هم نقش آنها را در جمله تنظیم می‌کند. این یعنی حرف زدن موضوعی فراتر از کنار هم گذاشتن کلمات است و یک فرایند پویا می‌باشد که مغز برای آن حسابی برنامه‌ریزی می‌کند.