Neurocomputační studie vrhá světlo na to, jak mozek organizuje konverzační obsah

Konverzace umožňují lidem komunikovat své myšlenky, pocity a myšlenky ostatním. To jim zase umožňuje učit se nové věci, prohloubit jejich sociální spojení a spolupracovat s vrstevníky k řešení konkrétních úkolů.

Pochopení toho, jak lidský mozek dává smysl tomu, co se říká během rozhovorů, může informovat o vývoji výpočetních modelů inspirovaných mozkem.

Naopak agenti založené na strojovém učení, které jsou určeny ke zpracování a reagování na dotazy uživatelů v různých jazycích, jako je ChatGPT, by mohly pomoci vrhnout nové světlo na organizaci konverzačního obsahu v mozku.

Vědci z University of Osaka a National Institute of Information and Communications Technology (NICT) provedli studii zaměřenou na další zkoumání toho, jak mozek odvozuje význam ze spontánních konverzací pomocí velký jazykový model (LLM) Podle fungování chatgptu a Funkční magnetická rezonance Data zobrazování (fMRI) shromážděná, zatímco lidé spolu mluvili.

Jejich zjištění, Publikováno v Lidské chování přírodyNabízejte cenný nový pohled na to, jak mozek umožňuje lidem interpretovat jazyk během rozhovorů v reálném čase.

„Naším dlouhodobým cílem je pochopit, jak lidský mozek Umožňuje každodenní život. Protože jazykové konverzace je jedním z nejzákladnějších projevů lidského intelektu a je sociální interakceRozhodli jsme se prozkoumat, jak mozek podporuje přirozený dialog, “řekl Shinji Nishimoto, vedoucí autor příspěvku, Medical Xpress.

„Nedávné pokroky ve velkých jazykových modelech, jako je GPT, poskytly kvantitativní nástroje potřebné k modelování bohatého toku lingvistických informací na okamžik po okamžiku, což umožňuje tuto studii.“

V rámci své studie provedl Nishimoto a jeho kolegové experiment zahrnující osm lidských účastníků, kteří byli požádáni, aby spontánně konverzovali o konkrétních tématech.

Když se účastnili konverzace s jedním z experimentů, účastníci aktivita mozku byl monitorován pomocí fMRI, široce používané neuroimagingové techniky, která zachycuje změny v průtoku krve v mozku.

„Měřili jsme mozkovou aktivitu pomocí fMRI, zatímco účastníci se zabývali spontánními rozhovory s experimentátorem,“ vysvětlil Masahiro Yamashita, první autor příspěvku.

„Abychom analyzovali obsah těchto konverzací, převedli jsme každou promluvu na numerické vektory pomocí GPT, základní složky Chatgpt. Abychom zachytili různé úrovně lingvistické hierarchie – jako slova, věty a diskurs – měnili jsme časový rozsah analýzy od 1 do 32 sekund.“

Pomocí GPT výpočetní modelVědci vytvořili numerické reprezentace jazyka používaného účastníky během rozhovorů. Tato reprezentace jim umožnila předpovídat, jak silně mozky různých jedinců reagovaly jak při mluvení, a když poslouchali osobu, se kterou hovořili.

„Rostoucí část výzkumu naznačuje, že významy mluveného a vnímaného jazyka jsou zastoupeny v překrývajících se oblastech mozku,“ řekl Yamashita.

„V reálných rozhovorech však musí být to, co říkám a co říkáte, rozlišitelné a je známo jen o tom, jak se toto rozlišení dělá. Naše studie odhalila, že mozek integruje slova do vět a diskurs odlišně během produkce řeči ve srovnání s porozuměním.“

Výsledky této studie naznačují, že mozek využívá různé strategie k konstrukci významu z toho, co se říká během rozhovorů, v závislosti na tom, zda pracuje na výrobě řeči nebo zpracování toho, co říká jiný. Toto zajímavé pozorování přispívá k pochopení složitých procesů, které lidem umožňují čerpat význam z každodenních konverzací.

V budoucnu by práce Nishimota, Yamashita a jejich kolega Rieko Kubo mohla inspirovat další výzkumné týmy k prozkoumání mozkových procesů pomocí kombinace LLM a neuroimagingových dat.

„Ve svých příštích studiích bych chtěl prozkoumat, jak mozek vybírá, co říci z mnoha možných možností během konverzace v reálném čase,“ dodal Yamashita. „Obzvláště mě zajímá, jak jsou tato rozhodnutí učiněna tak rychle a efektivně v souvislosti s přirozenými rozhovory.“

© 2025 Science X Network