大脑如何预测语言？也许有天我们能直接“阅读”思想

王兴

来源：新浪科技

2017年05月16日



新浪科技讯 北京时间17-5月16日消息，据国外媒体报道，科学家们最新的一项研究发现我们的大脑能够在说话过程中比较准确地预测接下来将要出现的内容。研究人员们表示他们发现了大脑的一个关键区域，该区域能够在对话过程中识别某些特殊的声音，从而帮助预测接下来对方要说的是什么单词。未来有朝一日，类似谷歌或者脸书这样的高技术公司或许将有望利用这项技术研发出某种设备，能够直接“阅读”用户的思想。

　　英国纽卡斯尔大学神经心理学家克里斯·佩特科夫（Chris Petkov）教授是这项研究的第一作者，他说：“我想你们都知道，类似脸书这样的公司都对于人类大脑如何做出预测或进行学习非常感兴趣，因为他们希望能够利用大脑信号来控制手机或改善软件预测性能。”他说：“我们的工作揭示了这一切是如何在大脑中发生的：神经会在某些特定时间点上做出预测，并在预测被证明出错时及时进行调整。智能手机会希望能够预测用户使用某个词汇的频率，以及通常哪些词汇是在较多的情况下连起来使用的，从而为用户提供输入建议，提升输入效率。但是我们的大脑在这方面的功能要强得多。”

　　研究人员表示此次研究中所识别出来的特定区域位于大脑的听觉皮层，这一区域在过去数百万年的进化过程中未曾发生改变。在那些患有读写障碍，精神分裂症和注意力缺失过动症（ADHD）的人的大脑中，这种功能则存在障碍。这项发现将帮助科学家们更好地了解有关病症并制定更科学的诊疗措施。

　　借助一种一般情况下常被用于研究儿童语言学习的方法，佩特科夫教授和他的研究组尝试让人和猴子去破译一种新创的语言。每组对象会听到一系列用这种语言表达的声音和短句，这些声音或短句中含有一些内隐的规则或性质，可以让学习者去跟随或学习。

　　实验结果显示人类和猴子都能够习得说话声音序列之间的预测性关联。人类和猴子的大脑听觉皮层内呈现的活动展现了这里的神经元是如何对声音信号输入做出反应并习得这些声音之间的预测性关联的。

　　在实验中科学家们还发现人类和猴子在接受测试时的大脑活动情况极为相似。

　　这就暗示人类和猴子的大脑听觉皮层对说话声音的反应方式可能是从一个共同的祖先那里继承下来的，而不是人类发展出语言能力之后才特异化出现的。

　　佩特科夫教授对媒体表示：“即便是直接对人类大脑在对语言声音信号输入做出反应时获得的脑电波信号也无法让我们直接了解人类大脑内的神经元具体究竟是如何开展工作的。这也进一步让我们对猴子大脑工作方式的研究重要性显现了出来。“他说：“我们发现某些类型的神经元一直在进行着活跃的预测性活动。这种情况一旦神经元组织留意到某一次预测发生错误时就会被激发。”

　　这项研究的合作者尤里·基库奇（Yuki Kikuchi）博士表示：“实际上我们已经发现了大脑中负责语言能力的区域，其基本工作方式和你在只能手机上打字时输入法出现的预测功能很相似，它一直在不断尝试猜测你下一秒将会听到什么。这一点能够帮助我们在大脑无法进行基本预测时更好地维持基本判断能力，比如在某些痴呆症患者或者遭遇突发中风的病患身上发生的情况。”

　　研究人员们希望，通过这方面的长期研究，最终将有望找到针对这类患者病情的更好疗法。（晨风）

　　图注一：研究人员们表示他们发现了大脑的一个关键区域，该区域能够在对话过程中识别某些特殊的声音，从而帮助预测接下来对方要说的是什么单词。未来有朝一日，人类或许将有望利用这项技术研发出某种设备，能够直接“阅读”用户的思想

　　图注二：研究组尝试让人和猴子去学习和破译一种新创的语言，以便观察人类与其他灵长类动物在语言识别方面的大脑活动差异



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