Зорова кора мавпячого мозку може впізнавати групи букв, схожі на слова.
У нашому мозку є зони, які включаються при читанні: вони розпізнають літери, складають з літер слова, зі слів - речення тощо. Але як ці зони у нас з'явилися? За еволюційними мірками людина навчилася читати зовсім недавно, коли всі інші функції мозку були вже розподілені.
Тут виникає природне припущення, що у якоїсь мозкової зони відбулася зміна або розширення спеціалізації - раніше вона займалася чимось одним, але в міру того, як у людини з'являлася письмова мова, ця зона стала розпізнавати ще й написані букви-символи. Швидше за все, така зона раніше теж займалася аналізом якоїсь зорової інформації, розпізнавала якісь об'єкти, так що їй було простіше перейти на розпізнавання букв зі словами і з'єднання написаних символів з їх звучанням.
За допомогою функціональної магнітно-резонансної томографії в людському мозку можна побачити ділянку, що позначається абревіатурою VWFA, тобто visual word form area - зона зорової форми слів, яка відрізняє слова від безглуздих буквосполучень і яка відрізняє слова відомою нам мовою від слів іноземною мовою. Ділянка VWFA знаходиться всередині нижньої скроневої кори - це частина зорової кори, що займається розпізнаванням об'єктів. Тобто розпізнавання слів цілком могло сформуватися всередині розпізнавання об'єктів, і співробітники Массачусетського технологічного інституту показали, як це могло відбуватися.
Раніше було показано, що в людському мозку, в міру того, як він вчиться читати, в зоровій корі виникають особливі зони, які активуються під час читання. Але на людському мозку майже неможливо простежити за цим на рівні окремих нейронів, так що експерименти ставили з макаками. Відомо, що мавпи здатні відрізняти слова від не-слів, і що такі здібності є не тільки у людиноподібних шимпанзе, але і у павіанів, які порівняно з шимпанзе відстоять від нас в еволюційному сенсі подалі.
В експериментах макакам показували близько 2000 буквених послідовностей, серед яких були як звичайні англійські слова, так і безглузді поєднання букв, проте серед безглуздих буквосполучень були ті, що схожі на реальні слова, і ті, що не схожі. Одночасно у мавп записували активність нейронів приблизно в 500 ділянках по всій нижній скроневій корі.
Сигнали, записані з кори, віддавали на аналіз машинному алгоритму, який зіставляв їх з буквеними послідовностями. Автори роботи підкреслюють, що макак нічому спеціально не вчили, вони не виконували ніяких завдань, і реакцію мозку записували як вона є. За нейронними даними алгоритм намагався зрозуміти, чи відрізняє кора (в якій-небудь з декількох сотень ділянок, де у неї записували активність, поодинці або в комбінаціях) слова або щось схоже на слова від буквених послідовностей, які на слова взагалі не схожі. Потім штучному інтелекту віддавали на аналіз вже просто нейронні імпульси без відповідних слів і не-слів, і комп'ютер тепер повинен був по активності мозку зрозуміти, що бачила мавпа. Точність вгадування, як йдеться в статті в Nature Communications, склала близько 70%.
Тобто алгоритм на підставі даних мозку макак вчився відрізняти слова від не-слів, і досягав тут порівняно високої точності. Але тут важливо було використовувати саме ті дані мозку, що були взяті з нижньої скроневої кори. Якщо алгоритму «згодовували» дані, записані з іншої зони зорової кори, то навчити його розпізнавати слова не вдавалося.
Варто підкреслити, що мова тут не про те, що мозок приматів якось вгадує, в яких послідовностях букв є сенс, а в яких ні. Мова саме про орфографічну форму: зорова кора може відокремити словоподібні об'єкти з букв від усього іншого. Наприклад, послідовність «бббб» не здасться їй схожою на слово, тому що кілька однакових букв поспіль відрізняються від послідовностей, де букви чергуються, а такі послідовності часто виявляються справжніми словами.
Звичайно, тут можна згадати про приводи з однієї літери, але ж ніхто не говорить, що мавпячий мозок вміє розпізнавати слова всіх мов у всьому їх різноманітті. Тим не менш, можна зробити висновок, що в зоровій корі приматів - в тій її області, яка орієнтована на розпізнавання об'єктів - давно сформувалася здатність дізнаватися орфографічну форму слів. Ця здатність стала в нагоді, коли у людей почала розвиватися мова: ділянки мозку, що відповідають за розпізнавання об'єктів, швидко пристосувалися дізнаватися нові, ще не бачені орфографічні об'єкти.