Почему люди понимают друг друга? Нейропсихологи дали исчерпывающий ответ

Результаты прошлых исследований показывают, что успешное социальное взаимодействие во многом зависит от скоординированности поведения участников. Например, когда музыкальные коллективы синхронизируют свои движения с действиями солиста, качество их выступления заметно возрастает.

Известно также, что во время разговоров синхронизация проявляется на уровне мозговой активности. Тем не менее, до недавнего времени не было ясно, обусловлены ли эти взаимодействия исключительно словами или же другими аспектами, такими как невербальные сигналы или интонация.

При общении люди синхронизируются

Исследователи из Принстонского и Нью-Йоркского университетов (США) установили, что синхронизация мозговой активности у двух людей в процессе общения может быть смоделирована, учитывая слова и контекст их употребления. Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Neuron.

С использованием электрокортикографии, ученые зафиксировали мозговую активность пациентов, страдающих эпилепсией, во время их естественных разговоров и проанализировали текст этих бесед. Выяснилось, что специфическая активность мозга, связанная с каждым словом, пиковой активности достигает приблизительно за 250 миллисекунд до произнесения слова говорящим и через 250 миллисекунд после его восприятия слушателем.

— Эффективная коммуникация зависит от взаимного понимания значения слов в различных контекстах. Мы зарегистрировали активность мозга с помощью электрокортикографии во время спонтанных личных бесед у пяти пар пациентов с эпилепсией. — комментируют авторы исследования.

Ученые также указали, что специфическая мозговая активность связана не только с самим словом, но и с его значением в контексте. Например, английское слово cold может означать как низкую температуру, так и черту характера или простуду, в зависимости от контекста.

Нейросети и реальный мозг

С помощью нейросети GPT-2 исследователи извлекли контекст для каждого произнесенного в разговоре слова и обучили модель предсказывать изменения мозговой активности по мере передачи информации от говорящего к слушающему. Предсказания модели оказались более точными по сравнению с предыдущими исследованиями, что подчеркивает важность контекста при передаче информации.

В дальнейшем ученые планируют расширить исследование, применяя контекстуальные модели к другим видам данных о мозговой активности. Например, фМРТ может помочь изучить работу областей мозга, недоступных для электрокортикографии, во время общения.

Перспективы развития нейросетей для изучения мозговой активности человека

Использование нейросетей, таких как GPT-2, для моделирования и предсказания мозговой активности не только подтверждает важность контекста в коммуникации, но и открывает новые перспективы для понимания нейропсихологических аспектов человеческого общения. Благодаря таким методам исследователи могут глубже проникнуть в механизмы, лежащие в основе синхронизации мозговой активности, и рассмотреть, как различные уровни языка — от отдельных слов до сложных фраз и дискурсов — влияют на этот процесс.

— До недавнего времени нам не хватало точной вычислительной базы для моделирования того, как люди используют слова в контексте, когда мы общаемся с другими, — рассказывают авторы исследовательской работы.

Следующий этап исследования, по мнению ученых, будет включать проверку применимости этих принципов в разнообразных социальных и культурных контекстах. Ведь известно, что культурные различия могут значительно влиять на интерпретацию слов и фраз, а также на невербальные сигналы и интонацию. Это может позволить создать более универсальные модели, способные учитывать культурные особенности, что важно не только для фундаментальной науки, но и для прикладных областей, таких как автоматический перевод и создание более естественных голосовых ассистентов.

Также, дальнейшее расширение исследований на новые методы мониторинга мозговой активности, такие как функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ), предоставит еще более полное представление о работе мозга во время синхронизированного общения. Например, фМРТ может показать, какие именно области мозга активируются в моменты высокой синхронизации и каким образом эти области взаимодействуют друг с другом и с внешними факторами. Это открывает перспективы для разработки новых терапевтических методов для людей с нарушениями коммуникации и понимания.

Таким образом, это исследование представляет собой важный шаг в направлении более глубокого понимания не только технических аспектов коммуникации, но и более тонких, невидимых нитей, которые связывают людей в процессе общения. В конечном итоге, такие исследования способствуют созданию более тесных и эффективных взаимодействий между людьми, улучшая качество их жизни.