Слова, які ми чуємо, потрапляють в один із семантичних полів кори, розподілених по обох півкулях мозку.
Нейробіологів давно цікавить питання, як людина інтерпретує мову - або, простіше кажучи, де у нас записані значення слів. Відомо, що в корі мозку є кілька зон, об'єднаних в семантичну систему, яка працює з мовними сенсами.
Джек Галлант (Jack L. Gallant) і його колеги з Каліфорнійського університету в Берклі вирішили піти далі - вони захотіли по можливості з'ясувати, як взагалі окремі слова розподіляються по мозку, чи є у нас, наприклад, ділянка, що відповідає значенню слова «дерево», і як «ділянка дерева» співвідноситься з тим, який відповідає слову «йти».
Для цієї мети учасників експерименту садили в апарат для функціональної магнітно-резонансної томографії, де вони більше двох годин слухали різні історії, які передавала одна з радіостанцій. У текстах, які передаються по радіо, вирахували найбільш вжиті слова - їх нарахувалося 985 - які зіставили з даними фМРТ. У підсумку вдалося з'ясувати, як конкретне слово відбивається на активності мозку. Тут потрібно додати, що дослідники спостерігали за мозком в цілому, розбивши його на безліч точок (точніше, вокселів - об'ємних пискелів) і не фокусуючись на якійсь певній зоні.
Але може бути, специфічна активність тих чи інших зон залежала від якихось інших факторів, і не обов'язково значення слів тут було вирішальним? Щоб перевірити, так воно чи не так, учасникам експерименту дали прослухати історію, яку вони досі не чули, і роботу мозку вдалося досить точно передбачити, орієнтуючись на отримані дані про те, як на нього повинні діяти ті чи інші слова.
На наступному етапі слова згрупували за семантичною схожістю - зрозуміло, що у кожного слова є своє унікальне значення, але все ж, говорячи про значення, можна виділити такі параметри, які охоплювали б більшу частину інформації. Наприклад, є слова, що відносяться переважно до людей, є слова, які використовують здебільшого для опису зорових відчуттів тощо.
Виявилося, що кожна така семантична група діє на мозок по-особливому, і, наприклад, коли людина чує якесь слово, що описує ландшафт, можна з великою точністю передбачити, як будуть «активувати» його скронева кора, теменна, ділянки префронтальної кори тощо. Підсумковий результат - семантичний атлас мозку, який автори роботи описують у своїй статті в Nature.
Виявилося, що зони, що відповідають тій чи іншій групі значень, досить уніфіковані, тобто там, де мозок однієї людини реагує на ландшафтні слова, там же він буде реагувати і у когось іншого. Втім, самі дослідники кажуть, що така схожість є просто результат невеликої статистики - в експерименті брало участь занадто мало добровольців, і що при більшому масиві даних відмінності в семантичних атласах могли б бути значнішими.
Ще один дивовижний результат полягає в тому, що робота зі змістом рівною мірою розподілена між обома півкулями, хоча досі вважалося, що лінгвістичною роботою займається тільки ліва півкуля. Таку розбіжність з усталеними уявленнями можна пояснити тим, що про міжполушарну асиметрію зазвичай говорять у зв'язку з відтворенням мови, тобто коли людина сама підбирає слова, щоб щось сказати. В даному ж випадку учасники експерименту самі нічого не говорили - і, можливо, розуміння почутого відбувається без асиметрії, тобто і лівою, і правою півкулями в рівній мірі.
Великий плюс описаної роботи в тому, що умови були максимально наближені до природних: нехай все і відбувалося в лабораторії, всі учасники експерименту слухали зазвичай радіо зі звичайною промовою. Але, хоча отримані результати надзвичайно інформативні, а сам семантичний атлас виглядає досить барвисто, деякі коментатори все ж досить обережні в своїх захватах - тому що все-таки не зовсім зрозуміло, що нового ми дізналися в результаті про нейрофізіологію семантичних процесів.
Строго кажучи, ми отримали просто масив даних, які говорять про те, що, коли людина чує слова з певними значеннями, в мозку активуються такі-то і такі-то зони. Це можна порівняти зі статистичними роботами в медицині: ми бачимо зв'язок між двома факторами, але механізм їх взаємозв'язку доводиться розкривати біохімікам, молекулярним генетикам тощо. Тобто щоб зрозуміти, як у мозку формуються значення слів, як встановлюється відповідність між значенням і набором звуків, що утворюють слово, потрібно використовувати концептуально інший підхід до дослідження.