Použití AI k pochopení toho, jak mozek zpracovává jazyk během konverzací v reálném životě

Co jsi vyšetřoval?

Zkoumali jsme, jak naše mozky zpracovávají jazyk během konverzací v reálném životě. Konkrétně jsme chtěli pochopit, které oblasti mozku se stanou aktivními, když mluvíme a posloucháme, a jak se tyto vzorce týkají konkrétních slov a kontextu konverzace.

Jaké metody jste použili?

Použili jsme umělou inteligenci (AI), abychom se blíže podívali na to, jak naše mozky zvládnou zpět a zpět skutečných rozhovorů. Kombinovali jsme pokročilé AI, konkrétně jazykové modely, jako jsou ty za chatgptem, s nervovými záznamy používajícími elektrody umístěné v mozku. To nám umožnilo současně sledovat lingvistické rysy konverzací a odpovídající nervovou aktivitu v různých oblastech mozku.

Analýzou těchto synchronizovaných datových toků bychom mohli zmapovat, jak specifické aspekty jazyka – jako se mluvená slova a konverzační kontext – představovala v dynamických vzorcích mozkové aktivity během konverzace.

Co jsi našel?

Zjistili jsme, že mluvení a naslouchání během konverzace zapojují rozšířenou síť mozkových oblastí ve frontálních a časových lalocích. Zajímavé je, že tyto vzorce mozkové aktivity jsou vysoce specifické a mění se v závislosti na přesných slovech, které se používají, kontext a pořadí těchto slov.

Také jsme pozorovali, že některé oblasti mozku jsou aktivní během mluvení i naslouchání, což naznačuje částečně sdílený nervový základ pro tyto procesy. Nakonec jsme identifikovali specifické posuny v mozkové aktivitě, ke kterým dochází, když se lidé přepnou z poslechu mluvení během konverzace.

Celkově naše zjištění osvětlují dynamický způsob, jak se naše mozky uspořádají, aby během konverzace produkovaly a porozuměly jazyku.

Jaké jsou důsledky?

Naše zjištění nabízejí významné poznatky o tom, jak mozek vytáhne zdánlivě bez námahy konverzace. Zdůrazňuje, jak distribuované a dynamické je nervové stroje pro jazyk – není to jen jedno bodové osvětlení, ale síť napříč různými oblastmi mozku. Skutečnost, že tyto vzorce jsou tak jemně naladěny na specifika slov a kontextu, ukazuje pozoruhodnou schopnost mozku zpracovávat nuance jazyka, jak se odvíjí.

Částečné překrývání, které jsme viděli mezi mozkovými oblastmi, které se podílejí na mluvení a poslechu náznaků v efektivním nervovém systému, potenciálně sdílený mechanismus, který se znovu upravuje v závislosti na tom, zda posíláme nebo přijímáme informace. To by nám mohlo hodně říci o tom, jak efektivně přepínáme role během konverzace.

Jaké jsou další kroky?

Další krok zahrnuje sémantické dekódování. To znamená překročit jednoduše identifikaci, které oblasti mozku jsou aktivní během konverzace, a dekódování významu zpracovaných slov a konceptů.

Nakonec by tato úroveň dekódování mohla poskytnout hluboký vhled do nervového znázornění jazyka. Tato práce by mohla přispět k rozvoji komunikačních technologií integrovaných mozku, které mohou pomoci jednotlivcům, jejichž řeč je ovlivněna neurodegenerativními stavy, jako je amyotrofní laterální skleróza (ALS).