როგორ აგებს ტვინი წინადადებებს? – რა აჩვენა კვლევამ? – ზაზა წერეთელი

საუბარი იმდენად ბუნებრივად გვესახება, რომ იშვიათად ვფიქრობთ იმაზე, რამდენად რთული პროცესია იგი სინამდვილეში. რამდენიმე წამში ჩვენ ვარჩევთ სიტყვებს, ვაწყობთ მათ გრამატიკულად სწორ წინადადებებად და გადავცემთ აზრს — თითქოს ყოველგვარი ძალისხმევის გარეშე.

თუმცა ახალი კვლევა, გამოქვეყნებული ჟურნალ Nature-ში, გვიჩვენებს, რომ ამ ერთი შეხედვით მარტივი პროცესის უკან ტვინის საოცრად რთული მუშაობა დგას. მეცნიერებმა პირველად შეძლეს დაეკვირვებინათ ცალკეული ნეირონების აქტივობისთვის იმ დროს, როდესაც ადამიანები ბუნებრივ საუბარში იყვნენ ჩართულნი. შედეგად, მათ დაინახეს, როგორ ამზადებს ტვინი სიტყვებსა და წინადადებებს მანამ, სანამ ისინი წარმოთქმული იქნება.

როგორ ჩატარდა კვლევა?

კვლევაში მონაწილეობდნენ ეპილეფსიით დაავადებული პაციენტები, რომლებსაც სამედიცინო მიზნებისთვის ტვინში დროებით ელექტროდები ჰქონდათ იმპლანტირებული. ამ მოწყობილობებმა მეცნიერებს საშუალება მისცა, რეალურ დროში დაეფიქსირებინათ ცალკეული ნეირონების ელექტრული აქტივობა მაშინ, როდესაც მონაწილეები საუბრობდნენ.

ეს მნიშვნელოვნად განსხვავდება ტვინის სკანირების ისეთი მეთოდებისგან, როგორიცაა MRI, რომლებიც ტვინის ფართო უბნების აქტივობას აჩვენებს. ამ შემთხვევაში მეცნიერებმა უშუალოდ კონკრეტული ნეირონების მუშაობას დააკვირდნენ.

რა აღმოაჩინეს მეცნიერებმა?

კვლევის ერთ-ერთი ყველაზე საინტერესო შედეგი იყო ის, რომ სხვადასხვა ნეირონი სხვადასხვა ენობრივ ფუნქციაზეა სპეციალიზებული.

ზოგი ნეირონი აქტიურდებოდა მაშინ, როდესაც ადამიანი არსებითი სახელის წარმოთქმას აპირებდა. სხვები რეაგირებდნენ გრამატიკულ სტრუქტურებზე ან წინადადების გარკვეული ნაწილის დასრულებაზე. ეს მიგვანიშნებს, რომ ენა ტვინის ერთ „ენობრივ ცენტრში“ არ მუშავდება; პირიქით, მასზე სპეციალიზებული ნეირონების ფართო ქსელი მუშაობს.

კვლევამ ასევე აჩვენა, რომ ტვინი ერთმანეთისგან განასხვავებს:

• სემანტიკას — სიტყვებისა და წინადადებების მნიშვნელობას;

• სინტაქსს — გრამატიკულ წესებს, რომლებიც ამ სიტყვებს ორგანიზებას უკეთებს.

აღმოჩნდა, რომ ნეირონების უმეტესობა ძირითადად ერთ-ერთ ამ ფუნქციაზეა ორიენტირებული და არა ორივეზე ერთდროულად.

მეცნიერებმა მიღებული შედეგები შეადარეს დიდი ენობრივი მოდელების — იგივე თანამედროვე ხელოვნური ინტელექტის სისტემების — მუშაობას. აღმოჩნდა, რომ როგორც ადამიანის ტვინი, ისე ხელოვნური ინტელექტის მოდელები მნიშვნელობის გასააზრებლად იყენებენ წინამორბედ სიტყვებს. კვლევის მიხედვით, ტვინი საშუალოდ დაახლოებით ხუთი წინა სიტყვის კონტექსტს ითვალისწინებს, როდესაც შემდეგი სიტყვის ან ფრაზის ფორმირებას იწყებს.

ეს არ ნიშნავს, რომ ტვინი და ხელოვნური ინტელექტი ერთნაირად მუშაობენ, მაგრამ მიანიშნებს, რომ ენის დამუშავების გარკვეული ფუნდამენტური პრინციპები შესაძლოა საერთო იყოს.

ენის წარმოქმნა ადამიანის გონების ერთ-ერთი ყველაზე რთული და უნიკალური ფუნქციაა. მისი უკეთ გაგება შეიძლება დაეხმაროს მეცნიერებს ახალი მეთოდების განვითარებაში ისეთი მდგომარეობების სამკურნალოდ, როგორიცაა:

• ინსულტის შემდეგ განვითარებული მეტყველების დარღვევები;

• აფაზია;

• ნეიროდეგენერაციული დაავადებები, რომლებიც ენაზე მოქმედებს;

• ტვინის დაზიანებით გამოწვეული კომუნიკაციის პრობლემები.

ამავე დროს, მიღებულმა ცოდნამ შეიძლება დააჩქაროს ისეთი ტექნოლოგიების განვითარება, რომლებიც მომავალში ადამიანებს აზრების პირდაპირ მეტყველებად გარდაქმნის საშუალებას მისცემს.

ძირითადი მიგნებები

• მეცნიერებმა რეალურ დროში დააფიქსირეს ცალკეული ნეირონების აქტივობა ბუნებრივი საუბრის დროს;

• სხვადასხვა ნეირონი სხვადასხვა ენობრივ ფუნქციაზეა სპეციალიზებული;

• მნიშვნელობის (სემანტიკის) და გრამატიკის (სინტაქსის) დამუშავებაში მონაწილე ნეირონები ხშირად ერთმანეთისგან განსხვავდებიან;

• ტვინი ახალი სიტყვების ფორმირებისას დაახლოებით ხუთი წინა სიტყვის კონტექსტს იყენებს;

• ენობრივ პროცესებში ტვინის მარცხენა ნახევარსფერო უფრო აქტიურად მონაწილეობს.

საუკუნეების განმავლობაში ენა ადამიანის გონების ერთ-ერთ უდიდეს საიდუმლოდ რჩებოდა. ჩვენ ვიცოდით, რომ ტვინის გარკვეული უბნები მეტყველებასთან იყო დაკავშირებული, მაგრამ არ ვიცოდით, როგორ თანამშრომლობდნენ ცალკეული ნეირონები იმისათვის, რომ აზრი სიტყვებად ქცეულიყო.