Παράκαμψη προς το κυρίως περιεχόμενο
Xαρτογραφήθηκαν οι αντιδράσεις του εγκεφάλου στις λέξεις

Ο χάρτης που προβάλλει με έντονα χρώματα και σε πολλαπλές διαστάσεις πώς οργανώνεται η γλώσσα στις περιοχές του εγκεφάλου

Alex Huth, UC Berkeley

Xαρτογραφήθηκαν οι αντιδράσεις του εγκεφάλου στις λέξεις

  • A-
  • A+

Ένα από τα σημαντικότερα βήματα για την κατανόηση του εξαιρετικά περίπλοκου τρόπου με τον οποίο διαχειρίζεται τη σημασία των λέξεων και οργανώνει την γλώσσα ο εγκέφαλος μας έκαναν πρόσφατα επιστήμονες του πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, στο Μπέρκλεϊ των ΗΠΑ. Το πείραμα πραγματοποιήθηκε με ακροατές που άκουγαν αφηγήσεις συγκεκριμένου περιεχομένου.

Μετά από χαρτογράφηση τεχνολογίας fMRI, που κατέγραψε τη ροή του αίματος και τη δραστηριότητα των νεύρων στον εγκέφαλο, κατέληξαν να συνθέσουν αυτό που σε απλουστευμένη προσέγγιση θα έλεγε κανείς «σημασιολογικό χάρτη». Αποκαλύπτεται έτσι ο τρόπος που ανταποκρίνεται ο εγκέφαλος στην σημασία των λέξεων. Αν και η διαδρομή έως τη μελλοντική ολοκλήρωση του εγχειρήματος αναμένεται να είναι μεγάλη, ήδη η αξία του έχει γίνει φανερή.

Μετά τη χαρτογράφηση της εγκεφαλικής δραστηριότητας, ο χάρτης προβάλλεται με έντονα χρώματα και σε πολλαπλές διαστάσεις στις περιοχές του εγκεφάλου που οργανώνουν τη γλώσσα. Ενα αντιπροσωπευτικό παράδειγμα που περιγράφει το μέγεθος της επιτυχίας είναι η δυνατότητα να εντοπίζονται οι περιοχές που ανταποκρίνονται στο άκουσμα λέξεων με παρόμοια σημασία.

Χαρτογράφηση της εγκεφαλικής δραστηριότητας

Το σημαντικό είναι ότι η χαρτογράφηση της οργάνωσης που έχει η γλώσσα στον εγκέφαλο θα επιτρέψει στο μέλλον να αποκωδικοποιηθεί σε πρακτικό επίπεδο ο εσωτερικός διάλογος που όλοι βιώνουμε κάθε στιγμή της ζωή μας και πιθανόν να έχει οφέλη και στην καθημερινή ζωή.

Όπως επισημαίνουν οι ειδικοί, μέσα από αυτή τη χαρτογράφηση βήμα-βήμα θα ανοίξει ο δρόμος στην διεπαφή ανθρώπου μηχανής, στην επικοινωνία του δηλαδή με τεχνολογικές εφαρμογές, καθώς με τα σημερινά δεδομένα υπάρχει η ελπίδα ότι κάποια στιγμή ένας υπολογιστής θα μεταφράζει αυτό που θέλει να πει, αλλά αδυνατεί, ο άνθρωπος μέσω των νοημάτων και όχι μόνον μέσω του ήχου που ταυτίζεται με μια λέξη.

Επομένως μέσα από μια πολύ πιο πυκνή ροή πληροφορίας ενδεχομένως να αλλάξουν και τα δεδομένα της ζωής του.

Όταν επιτευχθεί αυτό τότε είναι προφανές ότι η συγκεκριμένη επικοινωνία θα είναι κατά το δυνατόν ολοκληρωμένη και αποτελεσματική συγκριτικά με τα σημερινά δεδομένα.

Είναι προφανές ότι η ολοένα βαθύτερη κατάδυση στα μυστικά του εγκεφάλου επιφυλάσσει πολλές εκπλήξεις αλλά και θα ανοίξει νέες διαδρομές σε άλυτα ως σήμερα ζητήματα, όπως και αν το εκλάβουμε-θετικά αλλά και ενδεχομένως αρνητικά.

Ένα παράδειγμα είναι το ισχυρό εργαλείο που θα έχουν οι κλινικοί γιατροί σε μια πολύ λεπτή και σύνθετη διαδικασία.

Όταν τα συμπεράσματα της μελέτης καταλήξουν σε τεχνολογική εφαρμογή θα είναι σε θέση να παρακολουθούν τη δραστηριότητα του εγκεφάλου ασθενών με ουσιαστική δυσκολία στην επικοινωνία τους με το περιβάλλον.

Επομένως είναι βάσιμο να υπάρχουν ελπίδες ότι, συνδυάζοντας τα κλινικά δεδομένα με τον «σημασιολογικό άτλαντα» μέσω της τεχνολογίας, θα είναι σε θέση να καταλάβουν τι πραγματικά θέλουν να μας πουν όσοι αδυνατούν να μιλήσουν, ενώ την ίδια στιγμή οι «εγκλωβισμένες» σκέψεις τους είναι πλήρεις νοημάτων.

Το πείραμα

Ο μοναδικός τρόπος για να συνθέσουν τον «σημασιολογικό χάρτη» προκειμένου να αποκωδικοποιήσουν αυτό που θα έλεγε κανείς τις νοηματικά οργανωμένες σκέψεις ήταν ένα πρακτικό πείραμα που αποδείχτηκε εξαιρετικά αποκαλυπτικό.

Εθελοντές συμμετείχαν στην επί δίωρο ακρόαση με ακουστικά ραδιοφωνικής εκπομπής, ενώ την ίδια στιγμή μέσω της εξέτασης fMRI καταγραφόταν η εγκεφαλική δραστηριότητα.

Το περιεχόμενο του προγράμματος περιλάμβανε αφηγήσεις με χιούμορ αλλά και με δυσάρεστο περιεχόμενο προκειμένου να διεγερθεί ο εγκέφαλος στα μηνύματα που περιείχαν.

Η εξέταση fMRI είναι μη επεμβατική τεχνική για την μέτρηση και χαρτογράφηση της ροής του αίματος και κατά συνέπεια της εγκεφαλικής δραστηριότητας, μέσω της οποίας οι ειδικοί μπορούν να αποκωδικοποιήσουν την περίπλοκη δραστηριότητα του.

Τα αποτελέσματα της μαγνητικής απεικόνισης συγκρίθηκαν με τις χρονικά κωδικοποιημένες φωνολογικές μεταγραφές από τις αφηγήσεις στην ραδιοφωνική εκπομπή με μονάδα αναφοράς τα «φωνήματα».

Στη συνέχεια οι ερευνητές εισήγαγαν τα αποτελέσματα σε ειδικά προγράμματα υπολογιστή για μελέτη και ανάλυση.

Κατόπιν επεξεργασίας τα αποτελέσματα μετατράπηκαν σε χάρτη όπου οι λέξεις διατάσσονται σημασιολογικά στις επίπεδες από την χαρτογράφηση εικόνες του αριστερού και δεξιού ημισφαιρίου συνθέτοντας έτσι ένα σημαντικό εργαλείο ερμηνείας για τους επιστήμονες.

Είναι ενδιαφέρον ότι στην σύνθετη αυτή διαδικασία οι λέξεις ομαδοποιήθηκαν σε ενότητες, όπως για παράδειγμα οπτικές, απτικές, αριθμητικές, τοπολογίας, βίας, συναισθηματικής, κοινωνικής κ.λπ.

Τα συμπεράσματα

Ένα από τα συμπεράσματα που εξέπληξαν τους ερευνητές είναι ότι τουλάχιστον το 1/3 του εγκεφαλικού φλοιού δραστηριοποιείται στην επεξεργασία της γλώσσας. Στις συγκεκριμένες περιοχές συμπεριλαμβάνονται και αυτές που λειτουργούν στο υψηλότερο επίπεδο νόησης.

Αν και μάλλον οι ερευνητές δεν το περίμεναν, από την έρευνα διαπιστώθηκε ότι διαφορετικοί άνθρωποι μοιράζονται ουσιαστικά όμοια χαρτογράφηση στην επεξεργασία της γλώσσας.

Επίσης οι χάρτες δείχνουν ότι πολλές περιοχές του εγκεφάλου λειτουργικά αντιπροσωπεύουν λέξεις που περιγράφουν ανθρώπους και κοινωνικές σχέσεις, ενώ λιγότερες είναι εκείνες που λειτουργούν για αφηρημένες έννοιες.

Μέτα την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων οι επιστήμονες διαμόρφωσαν επαρκή σημασιολογικά μοντέλα που προβλέπουν την αντίδραση μεγάλων τμημάτων του εγκεφάλου στις λέξεις. Επίσης μέσω των ίδιων μοντέλων λαμβάνουν λεπτομερή στοιχεία για το είδος των πληροφοριών που αντιστοιχούν σε κάθε περιοχή του εγκεφάλου.

Πάντως ενώ οι χάρτες αυτοί εφαρμόζονται σε μια μεγάλη πλειοψηφία των ανθρώπων, την ίδια στιγμή διαπιστώνεται ότι υπάρχουν ζωτικές διαφορές ανάμεσα στους ανθρώπους γι' αυτό και θα πρέπει να γίνουν συστηματικές μελέτες σε μεγαλύτερο δείγμα εθελοντών.

Άλλωστε και η βαρύτητα των συμπερασμάτων το επιβάλλει σε γενικότερη κλίμακα.

Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών των Ηνωμένων Πολιτειών και δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Nature. 

 

 

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΑ ΝΕΑ
Επέμβαση από αυτόματο χειρουργικό ρομπότ
Καινούργιες προοπτικές στην ρομποτική χειρουργική δημιουργούνται από την πρώτη επιτυχημένη δοκιμή «αυτόματου» ρομπότ που πραγματοποίησε συρραφή μαλακών ιστών στο έντερο χοίρων. Η επέμβαση έγινε υπό την...
Επέμβαση από αυτόματο χειρουργικό ρομπότ
ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΑ ΝΕΑ
Περικάρπιο υψηλής τεχνολογίας κατά διαβήτη
Τη διαδικασία που υποχρεώνει τους διαβητικούς να λαμβάνουν ινσουλίνη ανά τακτά διαστήματα επιχειρούν να αυτοματοποιήσουν επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Σεούλ και του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της...
Περικάρπιο υψηλής τεχνολογίας κατά διαβήτη
ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΑ ΝΕΑ
Aπρόσβλητο από χάκερ το μελλοντικό «κβαντικό» ίντερνετ
Η κβαντική τηλεμεταφορά ιδιοτήτων ανάμεσα σε δυο σωματίδια που απέχουν μεταξύ τους δεν είναι μια εντελώς καινούργια πραγματικότητα. Είχε επιτευχθεί από την IBM σε εργαστηριακές συνθήκες τη δεκαετία του '90...
Aπρόσβλητο από χάκερ το μελλοντικό «κβαντικό» ίντερνετ
ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΑ ΝΕΑ
Παραγωγή ρεύματος από υψηλής τεχνολογίας υφάσματα
Υφάσματα για καθημερινή χρήση που θα παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα ταυτόχρονα μέσω κίνησης και φωτεινής ακτινοβολίας αναμένεται να φέρουν μια μικρή επανάσταση στην καθημερινότητά μας. Tα νέα υφάσματα θεωρούνται...
Παραγωγή ρεύματος από υψηλής τεχνολογίας υφάσματα
ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΑ ΝΕΑ
Μικρορομπότ για ανάσυρση μπαταριών από το στομάχι
Ερευνητές από το ΜΙΤ, το πανεπιστήμιο του Σέφιλντ και το Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Τόκιο κατασκεύασαν μικρορομπότ που μέσω του οισοφάγου εισέρχεται στο στομάχι για να απομακρύνει μικρές μπαταρίες που συνήθως...
Μικρορομπότ για ανάσυρση μπαταριών από το στομάχι
ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΑ ΝΕΑ
Ολοταχώς προς τα οικολογικά αεροπλάνα
Στόχος της παγκόσμιας αεροδιαστημικής βιομηχανίας και των ερευνητικών ιδρυμάτων είναι το ταχύτερο δυνατό να αναπτυχθούν πολλές καινοτόμες τεχνολογίες για την κατασκευή οικολογικών αεροπλάνων. Οι προτάσεις...
Ολοταχώς προς τα οικολογικά αεροπλάνα

Η efsyn.gr θεωρεί αυτονόητο ότι οι αναγνώστες της έχουν το δικαίωμα του σχολιασμού, της κριτικής και της ελεύθερης έκφρασης και επιδιώκει την αμφίδρομη επικοινωνία μαζί τους.

Διευκρινίζουμε όμως ότι δεν θέλουμε ο χώρος σχολιασμού της ιστοσελίδας να μετατραπεί σε μια αρένα απαξίωσης και κανιβαλισμού προσώπων και θεσμών. Για τον λόγο αυτόν δεν δημοσιεύουμε σχόλια ρατσιστικού, υβριστικού, προσβλητικού ή σεξιστικού περιεχομένου. Επίσης, και σύμφωνα με τις αρχές της Εφημερίδας των Συντακτών, διατηρούμε ανοιχτό το μέτωπο απέναντι στον φασισμό και τις ποικίλες εκφράσεις του. Έτσι, επιφυλασσόμαστε του δικαιώματός μας να μην δημοσιεύουμε ανάλογα σχόλια.

Σε όσες περιπτώσεις κρίνουμε αναγκαίο, απαντάμε στα σχόλιά σας, επιδιώκοντας έναν ειλικρινή και καλόπιστο διάλογο.

Η efsyn.gr δεν δημοσιεύει σχόλια γραμμένα σε Greeklish.

Τέλος, τα ενυπόγραφα άρθρα εκφράζουν το συντάκτη τους και δε συμπίπτουν κατ' ανάγκην με την άποψη της εφημερίδας