Πέμπτη, 28 Απριλίου 2016

Χαρτογράφησαν τις λέξεις στον εγκέφαλο! Scans Show 'Brain Dictionary' Groups Words By Meaning

Εντόπισαν τον μηχανισμό που οργανώνεται η γλώσσα. MRI scans suggests words stimulate different regions of the brain depending on their meaning. Credit: Alexander Huth/Nature

Επιστήμονες στις ΗΠΑ «χαρτογράφησαν» για πρώτη φορά τον τρόπο που ο ανθρώπινος εγκέφαλος αντιδρά στις λέξεις και οργανώνει τη γλώσσα. Ο «σημασιολογικός άτλαντας» αποκαλύπτει ποιές περιοχές του εγκεφάλου ενεργοποιούνται από τις λέξεις και τις διαφορετικές σημασίες τους. Η ανακάλυψη αναμένεται να βοηθήσει στην ανάγνωση των ανθρωπίνων σκέψεων στο μέλλον, π.χ. σε ανθρώπους που δεν μπορούν να μιλήσουν λόγω εγκεφαλικού τραυματισμού ή άλλης πάθησης.

Η ομαδοποίηση

Different areas of the cortex were roughly arranged according to categories of words, such as green for visual words, red for social and brown for places. One region of the brain (pictured) showed increased activity for words such as 'wife' and 'mother'. By splitting up the surface into tiny cubes, the team was able to produce the detailed atlas of activity for groups of words.

Η νέα έρευνα επιβεβαιώνει ότι ο εγκέφαλος «αρχειοθετεί» τις λέξεις με πολύ διαφορετικό τρόπο από ό,τι ένα λεξικό, ομαδοποιώντας τις ανάλογα με τη σημασία τους. Όπως διαπιστώθηκε επίσης, ο «χάρτης» φαίνεται να είναι παρόμοιος στους διαφορετικούς ανθρώπους.

The study found that although the atlas for each person may be slightly different, the way in which information is archived and accessed is broadly similar, with similar regions of the brain accessed for similar word groups (pictured are the atlases for three individuals).

Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Μπέρκλεϊ, με επικεφαλής τους Τζακ Γκάλαντ και Αλεξ Χουθ, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «Nature». Οι επτά αγγλόφωνοι εθελοντές που συμμετείχαν, άκουγαν ένα ραδιοφωνικό πρόγραμμα για πάνω από δύο ώρες, ενώ η νευρωνική δραστηριότητα του εγκεφάλου τους παρακολουθούνταν συνεχώς με την τεχνική της λειτουργικής μαγνητικής απεικόνισης (fMRI).

Τα πειράματα

The models show brain regions related to meaning of visual characteristics were found close to related functional regions. So the area for words such as stripes or spots is located close to the visual cortex, where the brain processes vision.

Οι επιστήμονες κατέγραφαν τις παραμικρές αλλαγές στη ροή του αίματος και στην οξυγόνωση του εγκεφάλου στον εγκεφαλικό φλοιό, ανάλογα με τις λέξεις που άκουγαν οι εθελοντές. Στη συνέχεια, με τη βοήθεια ενός αλγόριθμου ηλεκτρονικού υπολογιστή, δημιουργήθηκε ένας σημασιολογικός «χάρτης», ο οποίος συσχετίζει τις λέξεις και τις σημασίες τους με συγκεκριμένες περιοχές του αριστερού και του δεξιού ημισφαιρίου.

Κάθε σημείο του εγκεφάλου συνδέεται με έναν αριθμό σχετιζόμενων λέξεων από πλευράς σημασίας. Από την άλλη, η ίδια λέξη ενεργοποιείται σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου, ανάλογα με τη διαφορετική σημασία της κάθε φορά. Για παράδειγμα, στην αριστερή περιοχή του εγκεφαλικού φλοιού λίγο πάνω από το αριστερό αυτί ενεργοποιείται η λέξη «θύμα» (στα αγγλικά) και στο ίδιο περίπου σημείο εντοπίζονται οι σχετικές λέξεις «σκοτωμένος», «καταδικασμένος», «δολοφονημένος» κ.α. Στην πάνω δεξιά πλευρά του εγκεφάλου γειτνιάζουν οι «οικογενειακές» λέξεις (σύζυγος, παιδιά, γονείς κ.α.).

Η τοπογραφία

Δείτε ένα βίντεο που έδωσαν στη δημοσιότητα οι ερευνητές. Where exactly are the words in your head? Scientists have created an interactive map showing which brain areas respond to hearing different words. The map reveals how language is spread throughout the cortex and across both hemispheres, showing groups of words clustered together by meaning. The beautiful interactive model allows us to explore the complex organisation of the enormous dictionaries in our heads.

«Η ομοιότητα στη σημασιολογική ‘τοπογραφία' του εγκεφάλου διαφορετικών ανθρώπων είναι πράγματι εκπληκτική», δήλωσε ο Χουθ, ο οποίος προτίθεται να μελετήσει περαιτέρω τον «χάρτη» σε μεγαλύτερο αριθμό εθελοντών. Επίσης, πέρα από τις σημασίες των λέξεων, θα επιδιωχθεί να δημιουργηθούν εγκεφαλικοί «άτλαντες» και για άλλες πλευρές της γλώσσας όπως η δομή της, δηλαδή η σύνταξη.

Στο απώτερο μέλλον, θα μπορούσε μάλιστα να φαντασθεί κανείς ότι τέτοιοι «άτλαντες» θα επέτρεπαν να διαβασθεί η σκέψη του καθενός μας και όχι μόνο των ανήμπορων να μιλήσουν. Μια προοπτική που ασφαλώς δεν θα ευχαριστήσει τους πάντες.

Οι ερευνητές έχουν δημιουργήσει ένα διαδραστικό δικτυακό τόπο όπου ο καθένας μπορεί να ψάξει τον αγγλόφωνο «άτλαντα» των λέξεων, στη διεύθυνση http://gallantlab.org/huth2016/.