Сотрудники Института мозга человека имени Н.П. Бехтеревой (ИМЧ) РАН провели исследование, в ходе которого обнаружили, какие именно части мозга вовлечены в распознавание ошибок при согласовании существительных и прилагательных. Результаты работы помогут лучше понять, как происходит обработка языковой информации в человеческом мозге. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ). Работа ученых опубликована в International Journal of Psychophysiology.

Речь — это один из самых сложно организованных видов психической деятельности человека. Активные исследования ее физиологических основ позволили узнать, какие структуры мозга активируются при обработке вербальной (словесной) информации, однако до сих пор неясно, как именно организована системная работа этих структур.

Ученые ИМЧ РАН провели ряд экспериментов с целью выяснить, как структуры мозга взаимодействуют при восприятии и формировании речи. Для этого они провели исследование 19 испытуемых с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), которая позволяет в реальном времени наблюдать изменения в кровообращении мозга испытуемого. Считается, что приток крови к определенным областям сигнализирует об их повышенной активности и, следовательно, об усилении энергопотребления.

Во время эксперимента участникам показывали предложения с явными и неявными ошибками в согласовании существительных и прилагательных. Явной ошибкой, то есть той, в которой мы отдаем себе отчет, ученые считали, например, конструкцию «фильмы без известных актерам», а неявной — «фильмы без известных актерах». Выяснилось, что мозг всегда замечает неправильное употребление вне зависимости от того, отдаем мы себе в этом отчет или нет. Это проявляется в увеличении энергопотребления участков мозга, отвечающих за мониторинг правильного выполнения действий: левой нижней лобной извилины и дополнительной моторной области.

Ученые обнаружили, что только при явных ошибках работает мозговая система, обеспечивающая комбинирование морфемных частей слов и слов в предложении. При этом усиливаются взаимодействия между структурами левосторонней лобно-височной мозговой системы, но видимых изменений в их энергопотреблении не происходит. Это означает, что данная система не активируется в ходе распознавания ошибок, но все равно вовлечена в процесс. Как и в ряде других исследований последнего времени, полученный результат означает, что практически для каждого вида деятельности существуют специализированные области мозга, принимающие участие в обеспечении обработки информации, но не изменяющие уровень энергопотребления. В связи с этим они остаются незамеченными для традиционных методов оценки изменений уровней мозговой активности.

Картинка: слева — структуры мозга, активирующие...

Картинка: слева — структуры мозга, активирующиеся при ошибках; справа — взаимодействующие звенья скрытой мозговой системы, работающей только при явных ошибках. Источник: Максим Киреев

«Наша работа вносит весомый вклад в мировую науку, так как изучает процессы, происходящие в мозге при распознавании ошибок на русском языке. Основная часть работ, подобных нашей, проведена на материале германских и романских языков: немецкого, итальянского, испанского, где есть согласование только по числу и роду», — говорит Максим Киреев, один из авторов работы, доктор биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории нейровизуализации Института мозга человека имени Н.П. Бехтеревой.

Работа была выполнена совместно с коллегами из Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики».