Auf der gleichen Wellenlänge sprechen - wie sich unsere Gehirne verstehen

Eine neue Studie legt nahe, dass, wenn wir in der Lage sind vorherzusagen, was ein Sprecher sagen wird, unsere Gehirnaktivität ähnlich der Gehirnaktivität des Sprechers wird.

Zuvor wurde angenommen, dass das menschliche Gehirn die Umwelt von unten verarbeitet. Das heißt, wenn wir jemanden sprechen hören, verarbeitet der auditorische Kortex zuerst die Laute, die dann von anderen Gehirnregionen zu Wörtern, Sätzen und größeren Einheiten zusammengesetzt werden, was uns erlaubt, den Inhalt dessen zu verstehen, was gesagt wird.

Aber diese "Bottom-up" -Ansicht des Sprachverständnisses wurde in neueren Forschungen durch eine vorgeschlagene "Top-down" -Perspektive in Frage gestellt.

Auf diese Weise zu verstehen, wie unsere Gehirne Sprache interpretieren, erklären Neurowissenschaftler, dass das Gehirn eine "Vorhersagemaschine" ist, die ständig Ereignisse um uns herum antizipiert, so dass wir schnell und genau reagieren können.

Ein Beispiel hierfür ist die Möglichkeit, Wörter und Laute basierend auf dem Kontext vorherzusagen. Wenn wir die Worte "Grass is ..." hören, die die Forscher hinter der neuen Studie vorschlagen, können wir das Schlusswort "grün" leicht vorhersagen.

Beschreiben von Bildern und Scannen von Gehirnen

In ihrer Studie - veröffentlicht in der Journal für Neurowissenschaft - Die Forscher wollten untersuchen, wie diese prädiktive Interaktion zwischen Zuhörern und Sprechern im Gehirn verarbeitet wird.

Um dies zu tun, wurde eine Teilnehmerin eine Reihe von Bildern gezeigt und gebeten, zu beschreiben, was sie gesehen hatte. Eine andere Gruppe von Personen hörte sich die Beschreibungen an, während sie die gleichen Bilder sahen.

Alle Gehirne der Teilnehmer wurden von den Forschern mit funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) überwacht, während dies geschah.

Einige der Bilder, die den Teilnehmern gezeigt und vom Sprecher beschrieben wurden, wurden leicht vorhergesagt, weil sie eine spezifische Beschreibung hatten. Ein Beispiel dafür ist ein Bild, das in der Studie eines Pinguins verwendet wird, der einen Stern umarmt.

Aber andere Bilder wurden entworfen, um mehrdeutige, weniger leicht voraussagbare Beschreibungen anzubieten. Zum Beispiel könnte ein Bild einer Gitarre, die einen Fahrradreifen in einem Topf mit kochendem Wasser rührt, auf mehrere Arten beschrieben worden sein, ist es:

• "Eine Gitarre kocht einen Reifen"
• "Eine Gitarre kocht ein Rad" oder
• "Eine Gitarre, die ein Fahrrad rührt?"

Die Gehirnaktivität passt zwischen Hörer und Sprecher, wenn eine Vorhersage erreicht wird

Die Forscher fanden heraus, dass sich die Aktivitätsmuster bei einem Vergleich der Gehirnreaktionen des Sprechers und Zuhörers ähnelten, wenn die Hörer vorhersagen konnten, was der Sprecher sagen würde.

Sie schlagen vor, dass, wenn ein Zuhörer vorhersagen kann, was ein Sprecher sagen wird, das Gehirn des Zuhörers ein Signal an seinen auditorischen Kortex sendet und ihn darauf aufmerksam macht, Klangmuster zu erwarten, die den vorhergesagten Wörtern entsprechen.

Der interessante Teil ist, dass das Gehirn des Sprechers das Gleiche tut. Die Forscher erklären, dass die Aktivität im auditorischen Kortex des Sprechers davon abhängt, wie vorhersehbar ihre Sprache für die Zuhörer sein wird.

"Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Gehirne sowohl der Sprecher als auch der Zuhörer die Vorhersagbarkeit der Sprache berücksichtigen, was zu ähnlicheren Gehirnaktivitätsmustern zwischen den beiden führt", sagt Suzanne Dikker, PhD, Hauptautorin der Studie und Postdoktorandin an der New York University Abteilung für Psychologie und Utrecht Universität in den Niederlanden.

"Entscheidend", fügt sie hinzu, "das passiert sogar bevor ein Satz gesprochen und gehört wird."

Dies war eine kleine Studie mit nur 10 Teilnehmern (neun Zuhörer und ein Sprecher), so dass die Ergebnisse durch größere Studien repliziert werden müssen, obwohl Dr. Dikker nicht erwartet, dass dies ein Problem sein wird.

"Natürlich sollte man immer vorsichtig sein, wenn man auf der Grundlage einer einzigen bildgebenden Studie eindeutige Schlussfolgerungen zieht", sagte sie Medizinische Nachrichten heute. "In unserem Fall besonders, da so wenig über die neuralen Grundlagen der Sprachproduktion bekannt ist. Der Befund, dass Zuhörer empfindlich auf Vorhersagbarkeit reagieren, wurde bereits in einer Reihe von Studien berichtet, einschließlich unserer eigenen, so dass diese Effekte ziemlich robust sind und wir erwarten würden Sie sollen sich in zukünftigen Studien weiter replizieren. "

Weitere Forschungen zu diesem Thema von Dr. Dikker werden zeigen, dass ihr Team beim Scannen der Gehirne der Teilnehmer tragbare Elektroenzephalographie statt fMRI verwendet, um das Timing der synchronisierten Aktivität zwischen Sprechern und Zuhörern besser zu untersuchen.

Das Team wird seine Forschung auch auf zweisprachige Fächer ausweiten. Dr. Dikker sagt uns, dass dies Informationen darüber liefern wird, "wie sich die Korrelation zwischen Individuen im Gehirn unter verschiedenen Hörbedingungen verändert, zum Beispiel wenn man versucht, störende Informationen zu ignorieren."

Sie fügt hinzu:

"Das Wechselspiel zwischen Vorhersage und Synchronisation in der Gehirnaktivität wirft alle möglichen interessanten Möglichkeiten auf, zu untersuchen, was passiert, wenn das Verständnis von 'Top-Down'-Informationen abhängt, weil die' Bottom-Up'-Information verdeckt oder nicht verfügbar ist."

Im Februar, Medizinische Nachrichten heute berichteten über ein weiteres Forschungsprojekt, in dem untersucht wurde, wie das Gehirn Klänge als Sprache interpretiert. Diese Studie, veröffentlicht in Wissenschaft, konzentriert auf eine Region des Gehirns, die als der obere Temporal Gyrus bezeichnet wird, und wie sie sich auf Sprachlaute "einstellt".

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