Специалисты из Нью-Йоркского университета создали модель машинного обучения (нейросеть), которая анализирует электрическую активность коры головного мозга, связанную с речью, и воспроизводит задуманные человеком слова. Для обучения модели исследователи обратились к группе из пяти пациентов с диагностированной рефрактерной эпилепсией и нарушениями развития речи. В этом состоянии пациент не реагирует на лечение противоэпилептическими препаратами в адекватных дозах и комбинациях, то есть не ...
...Нейросеть научилась распознавать задуманные слова по активности мозга...
...Специалисты из Нью-Йоркского университета создали модель машинного обучения (нейросеть), которая анализирует электрическую активность коры головного мозга, связанную с речью, и воспроизводит задуманные человеком слова....
...Трудность в том, что американская технология требует установки большого числа электродов непосредственно на кору мозга. Впрочем, есть проекты по распознаванию мозговых паттернов, не требующие операции....
...Пациентам имплантировали в левое полушарие мозга сеть из 128 электродов для ЭЭГ-мониторинга. Каждый из участников эксперимента многократно произносил, читал или воображал 50 одних и тех же слов. Нейросеть обрабатывала записи ЭЭГ, чтобы научиться соотносить слова с паттернами активности....
...— За первый процесс отвечают структуры лобной коры левого полушария мозга, а за второй — корковые структуры восприятия слуховой, тактильной и мышечной информации». Даже незначительное нарушение координации этих процессов приводит к разного рода речевым расстройствам....
Зоны мозга, связанные с обработкой речи, почти не «подают голос», когда мы читаем грамматически простые и понятные предложения. Однако их активность возрастает, когда мы продираемся сквозь сложный текст. Но насколько сложным он должен быть? Исследователи из Массачусетского технологического института решили проверить, как речевые зоны реагируют на фразы разной сложности. Для начала они выбрали 1000 предложений из художественной литературы, расшифровок устной речи, текстов ...
...Исследование: какие фразы сильнее возбуждают речевые зоны мозга...
...Затем пять участников читали каждое предложение, в то время как исследователи измеряли активность мозга с помощью фМРТ....
...Выяснилось, что наиболее стимулирующими для речевых зон мозга были фразы с необычными словами и грамматическими конструкциями. Такие непривычные высказывания вызывали сильный отклик на фМРТ....
...К эксперименту были привлечены еще три участника; с их помощью было показано, что новые наборы предложений действительно стимулируют и подавляют активность мозга, как и было предсказано....
...Понимание того, какие стимулы вызывают активацию зон мозга, позволяет исследователям лучше понимать природу языка. Такое знание может иметь и практическую отдачу — скажем, при составлении программ обучения языку....
...Зоны мозга, связанные с обработкой речи, почти не «подают голос», когда мы читаем грамматически простые и понятные предложения. Однако их активность возрастает, когда мы продираемся сквозь сложный текст. Но насколько сложным он должен быть?...
Орфографическая чувствительность — одно из уникальных человеческих свойств, связанное с восприятием письменной речи. Эта способность позволяет отличать не только слова от случайных наборов букв, но и правильно написанные слова от слов с ошибками. Чувствительность к орфографическому облику слова начинает формироваться обычно в младшем школьном возрасте, когда дети осваивают письмо. А в каком возрасте реакция на ошибки доводится до автоматизма? Это ...
...Чувствительность мозга к орфографическим ошибкам формируется в подростковом возрасте...
...Интересно, что у детей 8–10 лет вызванные потенциалы (отклики мозга) на правильно написанные слова и слова с ошибками не отличались....
...Одновременно оборудование регистрировало изменения в активности мозга участников через 0,4 и 0,6 секунды после появления слова (отклики в эти интервалы принято называть потенциалами N400 и P600)....
...Они использовали метод вызванных потенциалов, который позволяет замерять электрическую активность мозга в ответ на определенные стимулы. В данном случае — на предъявление слов с ошибками и без....
У билингвов, которые изучили второй язык в раннем детстве, сетевая структура мозга устроена эффективнее. К такому выводу пришли исследователи из Монреальского неврологического института при Университете Макгилла, Оттавского университета (Канада) и Сарагосского университета (Испания). Чтобы понять суть этого вывода, стоит разобраться в том, что здесь понимается под эффективностью. Если говорить упрощенно, глобальная эффективность сети определяется тем, насколько ...
...Исследование: билингвы обладают более эффективным мозгом...
...У билингвов, которые изучили второй язык в раннем детстве, сетевая структура мозга устроена эффективнее....
... — Чем раньше был получен опыт изучения второго языка, тем больше областей мозга обладают нейропластичностью. Именно поэтому мы наблюдаем более высокую связь мозжечка с корой головного мозга при более раннем знакомстве со вторым языком»....
...мозга имеют неплохую внутреннюю связность, но плохо взаимодействуют друг с другом — все это говорит о низкой эффективности сети....
...Мозг участников сканировали с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) в состоянии покоя, чтобы построить карту связей между всеми отделами мозга....
...Особенно выраженной была связь между мозжечком и левой лобной долей коры головного мозга. Левая лобная доля отвечает за функции, связанные с речью, памятью и вниманием....
Люди, владеющие двумя языками, имеют лучшие показатели состояния мозга при болезни Альцгеймера. Об этом свидетельствуют результаты исследования научной группы из Университета Конкордия (Канада). Авторы работы сравнили характеристики мозга монолингвальных и билингвальных пожилых людей, которые имели либо нормальные когнитивные способности, либо риск снижения когнитивных способностей или легкого когнитивного расстройства, либо диагностированную болезнь Альцгеймера. Информацию для исследования ...
...Мозг билингвов оказался устойчивее к болезни Альцгеймера...
...Гиппокамп является основной областью мозга, отвечающей за обучение и память; именно его функции страдают больше всего при развитии болезни Альцгеймера. Новые данные подтверждают гипотезу о защитной роли стимуляции мозга (в частности, в результате обучения новому языку)....
...Люди, владеющие двумя языками, имеют лучшие показатели состояния мозга при болезни Альцгеймера. Об этом свидетельствуют результаты исследования научной группы из Университета Конкордия (Канада)....
...Информацию для исследования набирали из общедоступных баз данных пациентов, которые заполняли анкету и проходили стандартную процедуру МРТ-сканирования мозга на определение признаков деменции....
...Авторы работы сравнили характеристики мозга монолингвальных и билингвальных пожилых людей, которые имели либо нормальные когнитивные способности, либо риск снижения когнитивных способностей или легкого когнитивного расстройства, либо диагностированную болезнь Альцгеймера....
Те варианты генов, которые связаны с плохим чувством ритма, также связаны с повышенной вероятностью дислексии (нарушения способности к чтению). Обратная зависимость также существует: гены, ассоциированные с хорошим чувством ритма, связаны также с языковыми способностями. Об этом говорят результаты исследования, опубликованного в журнале Nature Human Behaviour. Авторы работы обратились к данным более миллиона человек, которые были собраны компанией ...
...Исследователи обнаружили связь между языковыми способностями...
...Олигодендроциты — это тип клеток мозга, которые помогают поддерживать специфические связи между областями мозга», — отметила доктор Рейна Гордон, доцент кафедры отоларингологии Университета Вандербильта (США)....
...В этих участках, вероятно, находятся варианты генов, которые регулируют экспрессию генов в клетках мозга. «Особенно интересным для нас стало обнаружение генетических вариантов, связанных с ритмом и языком, в олигодендроцитах мозга....
...Связь между слуховыми и моторными областями мозга была замечена давно. Предполагается, что именно она ответственна за развитие языка и музыкальности....
В течение первого года жизни нейропластичность максимальна: в это время формируется больше всего новых нейронов и связей между ними. Исследователи давно предполагали, что с самого раннего возраста мозг младенцев, родившихся в монолингвальных и билингвальных семьях, работает по-разному в том, что касается обработки речи. Однако ограничения в технологиях не позволяли понять, что происходит непосредственно в мозге, когда ребенок слышит речь. Группа ...
...У детей-билингвов уже в четыре месяца мозг работает...
... Авторы использовали метод функциональной ближней инфракрасной спектроскопии, который позволяет регистрировать активацию отдельных зон мозга в реальном времени. Выяснилось, что реакция мозга младенцев-билингвов на речевые стимулы имела уникальные характеристики....
...Другими словами, их мозг позже «определяется с выбором», и эта особенность может повлиять на дальнейшую работу мозга (так как в этом возрасте мозг особенно пластичен, а любые влияния среды хорошо закрепляются)....
...По мнению исследователей, из-за повышенной вариативности двуязычной среды и меньшего воздействия одного из языков (который мозг не распознаёт как доминирующий) у билингвальных младенцев более растянут период функциональной специализации мозга в отношении речи....
Изучение систем коммуникации животных по понятным причинам долгое время ограничивалось наблюдениями. Затем появилась аппаратура, записывающая аудио- и видеоинформацию, возникла идея экспериментального подхода, и, наконец, на помощь специалистам пришли цифровые технологии и искусственный интеллект. Грамота рассказывает, как специалисты сегодня применяют эти методы и что узнаю́т с их помощью.
...Изучение систем коммуникации животных по понятным причинам...
...Какими методами можно изучать язык животных...
...Она позволяет составить карту активности мозга в режиме реального времени. Наблюдая, какие области мозга активируются во время вокализаций (допустим, у обезьян), ученые могут определить нейронные цепи, задействованные в общении....
...Так исследователи могут понять роль определенных участков мозга и даже отдельных групп нейронов в производстве звуков. Исследователи с помощью генной инженерии вводят ген светочувствительного белка родопсина в определенные клетки мозга....
...Сегодня мы знаем, например, что одни и те же зоны мозга у людей и некоторых других приматов выполняют схожие функции. Нейробиологи могут не только визуализировать анатомическое строение мозга, но и увидеть «пути» конкретных процессов....
...Она показывает, какие конкретные области мозга «зажигаются» (проявляют повышенную активность) в определенных ситуациях....
...Сравнивая результаты фМРТ обезьян с теми, которые были получены на людях, исследователи могут увидеть, как отличаются области мозга, участвующие в голосовой коммуникации....
С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) нейробиологи ранее уже изучали зоны мозга, ответственные за обработку речи. Но изучить функции нейронов внутри этих областей до недавнего времени было сложно. Дело в том, что фМРТ может показать только интенсивность кровотока в определенных участках, но не активность самих клеток. Теперь же нейробиологи Массачусетского технологического института, используя высокоточную запись электрической активности мозга, определили ...
...Исследование: одни группы нейронов реагируют на слова...
...С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) нейробиологи ранее уже изучали зоны мозга, ответственные за обработку речи. Но изучить функции нейронов внутри этих областей до недавнего времени было сложно....
...В ходе исследования 2016 года исследовательская группа под руководством Эвелины Федоренко записала электрическую активность мозга шести человек с помощью электродов, имплантированных в мозг....
...Теперь же нейробиологи Массачусетского технологического института, используя высокоточную запись электрической активности мозга, определили различные кластеры нейронов, которые, по-видимому, обрабатывают языковые фрагменты разной длины: от одного до шести слов....
Если ребенку в младших классах трудно дается чтение, это может быть признаком дислексии. При этом ребенок вполне сможет научиться читать на уровне других детей, если родители рано обратят внимание на его затруднения и обратятся к специалистам. О том, как проявляется дислексия и какого прогресса удается достичь с помощью специальных упражнений, рассказывает лингвист, основатель детской онлайн-школы «Лаборатория чтения „Верные слова“» Анна Иосифовна Левинзон.
...Если ребенку в младших классах трудно дается чтение...
...Дети с дислексией: чем родители могут им помочь...
... Специалисты, которые изучают дислексию с научной точки зрения, используют этот термин гораздо шире, называя так любую степень сложностей с чтением, если эти сложности связаны с особенностями мозга....
... Если у ребенка есть эта особенность работы мозга, о которой мы говорим, у него будут трудности и с письмом. Он будет делать на письме много ошибок, причем не тех, которые делает ребенок с типичным способом обработки языка....
...Это особый, нетипичный способ мозга анализировать звучащую речь, тексты и язык в целом. В результате дислексику сложно делить слова на звуки, трудно подбирать рифмы, распознавать синтаксические конструкции, быстро извлекать из памяти малознакомые термины....
...Гены определяют работу мозга, и изменить эту ситуацию нельзя. Но ребенок сможет читать на уровне других детей в своей возрастной группе, если с ним начать заниматься в раннем возрасте. Мозг пластичен, его нейронные связи перестраиваются в процессе обучения....
... Если это особенность мозга — значит, ребенок с дислексией никогда не сможет читать так же, как большинство детей? А. Л.: Считается, что дислексия в любом случае у человека останется: это наследственная особенность, за которую отвечают вариации в определенной группе генов....
