Одни и те же участки мозга контролируют обработку десятков разных языков

Хотя методы сканирования мозга позволили исследователям изучить, какие области активны при использовании языка, большинство испытуемых в этих исследованиях говорили на английском или одном из немногих других языков, и было неясно, применимы ли полученные результаты к другим языкам.

Недавно исследователи проанализировали активность мозга носителей 45 различных языков, чтобы определить, одинаково ли ведут себя их языковые сети - специфические области мозга, специализирующиеся на обработке лингвистической информации. Анализ, опубликованный в понедельник (18 июля) в журнале Nature Neuroscience, показал, что эти отличительные языки действительно связаны с похожими моделями мозговой активности.

Авторы пишут в своем исследовании, что из более чем 7 000 языков, которые люди по всему миру используют для общения, исследования в основном сосредоточены на одной языковой семье - индоевропейской, в частности, на английском. Новая работа охватывает 45 языков из двенадцати языковых семей и оценивает активность мозга двух носителей (мужчины и женщины) каждого языка, включенного в исследование, что представляет собой более полный обзор, чем ранее изученные. В ходе тестирования данные фМРТ собирались во время выполнения каждым человеком определенных лингвистических или нелингвистических задач.

Подробнее об исследовании и его результатах The Scientist поговорил с соавтором Саймой Малик-Мораледой, когнитивным нейробиологом из Массачусетского технологического института.

The Scientist: Что такое языковая сеть?

Сайма Малик-Мораледа: Языковая сеть - это набор областей, которые охватывают лобные и теменные области мозга. Мы увидели, что есть шесть основных областей, которые реагируют на язык и [которые] избирательны к языку, что означает, что они не реагируют на другие стимулы. ... такие как математика или задачи пространственной рабочей памяти.

TS: Можете ли вы объяснить свойства языковой сети, которые вы специально изучали?

СМ-М: Мы смотрели на селективность, что означает "реагирует ли [область] на язык, но не реагирует на другие задачи, которые не являются лингвистическими?". Мы смотрели на латерализацию: Языковая сеть, как правило, леволатеральна. Мы рассмотрели функциональную интеграцию: Языковая сеть имеет тенденцию быть высоко интегрированной внутри себя и сильно диссоциированной [от] других сетей в мозге, таких как сеть множественных потребностей, которая является сетью, заботящейся об исполнительном функционировании, [например, выполнении] пространственной задачи рабочей памяти.

TS: Вы и ваши соавторы пишете, что эти [свойства] не были широко изучены за пределами англоговорящих людей. Почему важно включать людей, говорящих на разных языках?

СМ-М: Ну, английский язык не является прототипическим языком. [Некоторые] свойства английского языка не встречаются в других языках. Например, английский имеет очень строгий порядок слов, [в то время как] есть много языков, которые имеют другой порядок слов или свободный порядок слов.

Я также хотел бы добавить, что одна из целей этого исследования заключается не только в том, чтобы изучить языковую сеть в разных языках, но и в том, чтобы другие лаборатории по всему миру могли использовать то, что мы называем функциональными локализаторами - чтобы любой исследователь [мог] отследить, какие области мозга реагируют на язык. Другая причина изучения разных языков - это возможность сделать локализаторы более доступными для языкового сообщества, если это возможно.

TS: Не могли бы вы объяснить, что вы подразумеваете под локализаторами?

СМ-М: Языковые локализаторы - это способ найти участки мозга, которые реагируют на ... язык. И в целом, эти области, как правило, схожи у разных участников. Как я уже сказал, в мозге есть шесть областей, которые реагируют на язык, и они находятся в левом полушарии. Однако точные границы этих областей у нас с вами разные. Когда вы пытаетесь увидеть [разные реакции]. . вы хотите убедиться, что сначала локализуете эти языковые области в мозге, а затем смотрите внутри этих областей [чтобы увидеть], что происходит. В противном случае [соседние] сети в мозге, которые не реагируют на язык, [могут размыть] сигнал".

TS: Как вы оценивали эти параметры у участников вашего исследования?

СМ-М: Мы попросили участников прийти и послушать историю. В данном случае это была "Алиса в стране чудес", одна из самых переводимых книг в мире, помимо Библии. И мы заставили их пройти функциональную МРТ-сканирование, [пока] они слушали части сказки [на родном языке], а затем акустически ухудшенные версии. Способ визуализации этих областей мозга заключается в создании контраста между неповрежденной и ухудшенной версиями. [Участники ... также выполняли [неязыковые задачи, такие как задача пространственной рабочей памяти и математическая задача, которые позволили бы нам оценить избирательность области.

TS: И затем вы сравнили [результаты] разных участников, которые говорили на разных родных языках. Каков был основной вывод из этого анализа?

СМ-М: Главный вывод заключается в том, что свойства, на которые мы обращали внимание - леволатерализован ли [язык], избирателен ли язык, функционально интегрирован ли он в [сеть] и диссоциирован ли с другими сетями - эти свойства сохраняются для всех языков, которые мы рассматривали. И всегда существует межиндивидуальная изменчивость, именно поэтому мы хотим иметь локализаторы для учета изменчивости между людьми. Но изменчивость, которую мы наблюдали между языками, была ниже, чем изменчивость, которую мы наблюдали между участниками, что означает, что языковая сеть кажется невероятно стабильной и схожей между языками.

Теперь я хотела бы отметить, что ... поскольку мы рассматриваем очень широкие свойства мозга, мы сканировали только двух человек для каждого языка. Если бы мы провели исследование с большим количеством участников по каждому языку, возможно, мы смогли бы найти более тонкие различия в конкретных областях языковой сети.

TS: Что может показать более широкая выборка в будущих исследованиях с точки зрения этих нюансов? Другими словами, почему эти нюансы важны?

СМ-М: Один из вопросов, которым задаются когнитивные нейробиологи, в частности, изучающие язык: "Почему у нас шесть областей? Что делает каждая область?". Мы еще не до конца разобрались в функциях каждой отдельной области. Мы знаем, что эти области очень функционально интегрированы и тесно взаимодействуют друг с другом, но существует много споров о том, какова функция каждой отдельной области. Поэтому, возможно, если мы сможем использовать вариативность внутри языков, то сканирование большего числа участников позволит нам понять еще больше о том, как функционирует языковая сеть.