最新研究‖大腦具有語言預測功能

北京時間5月16日消息，據國外媒體報道，科學家們最新的一項研究發現我們的大腦能夠在說話過程中比較準確地預測接下來將要出現的內容。研究人員們表示他們發現了大腦的一個關鍵區域，該區域能夠在對話過程中識別某些特殊的聲音，從而幫助預測接下來對方要說的是什麼單詞。未來有朝一日，類似谷歌或者臉書這樣的高技術公司或許將有望利用這項技術研發出某種設備，能夠直接「閱讀」用戶的思想。

研究組嘗試讓人和猴子去學習和破譯一種新創的語言，以便觀察人類與其他靈長類動物在語言識別方面的大腦活動差異

英國紐卡斯爾大學神經心理學家克里斯·佩特科夫（Chris Petkov）教授是這項研究的第一作者，他說：「我想你們都知道，類似臉書這樣的公司都對於人類大腦如何做出預測或進行學習非常感興趣，因為他們希望能夠利用大腦信號來控制手機或改善軟體預測性能。」他說：「我們的工作揭示了這一切是如何在大腦中發生的：神經會在某些特定時間點上做出預測，並在預測被證明出錯時及時進行調整。智能手機會希望能夠預測用戶使用某個辭彙的頻率，以及通常哪些辭彙是在較多的情況下連起來使用的，從而為用戶提供輸入建議，提升輸入效率。但是我們的大腦在這方面的功能要強得多。」

研究人員表示此次研究中所識別出來的特定區域位於大腦的聽覺皮層，這一區域在過去數百萬年的進化過程中未曾發生改變。在那些患有讀寫障礙，精神分裂症和注意力缺失過動症（ADHD）的人的大腦中，這種功能則存在障礙。這項發現將幫助科學家們更好地了解有關病症並制定更科學的診療措施。

藉助一種一般情況下常被用於研究兒童語言學習的方法，佩特科夫教授和他的研究組嘗試讓人和猴子去破譯一種新創的語言。每組對象會聽到一系列用這種語言表達的聲音和短句，這些聲音或短句中含有一些內隱的規則或性質，可以讓學習者去跟隨或學習。

實驗結果顯示人類和猴子都能夠習得說話聲音序列之間的預測性關聯。人類和猴子的大腦聽覺皮層內呈現的活動展現了這裡的神經元是如何對聲音信號輸入做出反應並習得這些聲音之間的預測性關聯的。

在實驗中科學家們還發現人類和猴子在接受測試時的大腦活動情況極為相似。

這就暗示人類和猴子的大腦聽覺皮層對說話聲音的反應方式可能是從一個共同的祖先那裡繼承下來的，而不是人類發展出語言能力之後才特異化出現的。

佩特科夫教授對媒體表示：「即便是直接對人類大腦在對語言聲音信號輸入做出反應時獲得的腦電波信號也無法讓我們直接了解人類大腦內的神經元具體究竟是如何開展工作的。這也進一步讓我們對猴子大腦工作方式的研究重要性顯現了出來。「他說：「我們發現某些類型的神經元一直在進行著活躍的預測性活動。這種情況一旦神經元組織留意到某一次預測發生錯誤時就會被激發。」

這項研究的合作者尤里·基庫奇（Yuki Kikuchi）博士表示：「實際上我們已經發現了大腦中負責語言能力的區域，其基本工作方式和你在只能手機上打字時輸入法出現的預測功能很相似，它一直在不斷嘗試猜測你下一秒將會聽到什麼。這一點能夠幫助我們在大腦無法進行基本預測時更好地維持基本判斷能力，比如在某些痴呆症患者或者遭遇突發中風的病患身上發生的情況。」

研究人員們希望，通過這方面的長期研究，最終將有望找到針對這類患者病情的更好療法。（晨風）

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