Встроенная языковая обработка

Воплощенное познание способности организма происходит, когда сенсомоторные (способность тела реагировать на свои чувства движением), тело и окружающая среда играют важную роль в мышлении. То, как тело человека взаимодействует с окружающей средой, также позволяет определенным функциям мозга развиваться и в будущем иметь возможность действовать. Это означает, что не только разум влияет на движения тела, но и тело также влияет на способности разума, что также называется двунаправленной гипотезой . Есть три обобщения, которые считаются истинными в отношении воплощенного познания. человека Двигательная система (которая контролирует движение тела) активируется, когда (1) он наблюдает за объектами, которыми можно манипулировать, (2) обрабатывает глаголы действия и (3) наблюдает за движениями другого человека.

Воплощенная семантика — это одна из двух теорий, касающихся расположения и обработки сенсорно-моторных сигналов в человеческом мозге. Теория воплощенной семантики предполагает существование специализированных узлов, в которых значение слова связано с сенсорно-моторным процессором, связанным со значением слова. Например, концепция ударов ногами может быть представлена ​​в сенсорно-моторных областях, которые контролируют действия ногами. В результате теория предполагает, что люди должны обладать телом, чтобы понимать английский язык.

Нейронная схема

Перекрытие различных семантических категорий с сенсомоторными областями предполагает, что нейроны используют общий механизм для обработки действий, восприятия и семантики. Принцип корреляции гласит, что нейроны, которые активируются вместе, соединяются вместе. Кроме того, нейроны рассинхронизируются, разрываются связи. Когда человек произносит слово, паттерн активации артикуляционно-моторных систем говорящего приводит к активации слуховой и соматосенсорной систем вследствие самовосприятия звуков и движений.

Если значение слова основано на визуальных формах объектов, то схема словоформы активна вместе с нейронной активностью в вентрально-височном зрительном потоке, связанной с обработкой информации о визуальном объекте. Корреляционное обучение связывает цепи слова и объекта, в результате чего возникают объектно-семантические отношения. Для изучения влияния воплощения на семантическую (значительную) обработку нарицательных прилагательных и абстрактных существительных с помощью семантического проективного метода тестировались люди, контрастирующие по выносливости, темпу, пластичности, эмоциональности, полу или возрасту. В этих исследованиях мужчины с более высокой двигательно-физической выносливостью оценивали абстракции, описывающие концепции людей, работы/реальности и времени, в более позитивных терминах, чем мужчины с более слабой выносливостью. Женщины с более высокой социальной или физической выносливостью оценивали социальные аттракторы более позитивно, чем более слабые женщины. Группы как мужского, так и женского темперамента с более высокой коммуникабельностью показали универсальную положительную предвзятость в оценках социальных концепций по сравнению с участниками с более низкой коммуникабельностью.

Семантические хабы

Семантический центр представляет собой фокусную точку в мозгу, где интегрируется вся семантическая информация, относящаяся к конкретному слову. Например, цвет, форма, размер, запах и звук, связанные со словом «кошка», будут объединены в одном семантическом узле. Некоторые регионы-кандидаты на создание семантических центров включают:

1. Нижняя лобная кора : передняя часть зоны Брока и прилегающие ткани левой нижней лобной коры, включая области Бродмана 44, 45 и 47, активируются для семантической обработки и функциональных изменений.
2. Верхняя височная кора : содержит зону Вернике , которая контролирует классическую заднюю область языка внутри верхней височной извилины и бороздки и примыкает к ней . На основании данных о повреждении, перфузии и визуализации эта область считается семантическим процессором.
3. Нижняя теменная кора : угловая и прилегающая к супрамаргинальной извилине в нижней теменной коре, как полагают, наиболее сильно активируется во время семантической обработки кросс-модальных пространственных и временных конфигураций.
4. Нижняя и средняя височная кора : общий участок семантической связи между словами и их значением в левой или двусторонней медиальной/нижней височной коре.
5. Передняя височная кора: предположительно участвует в семантической деменции . Это тяжелый и специфический семантический дефицит, характеризующийся поражением обоих височных полюсов.

Механизмы семантической интеграции включают в себя различные центральные сайты, перечисленные выше, что противоречит идее о том, что существует один центр, где происходит вся интеграция. Однако каждый отдельный концентратор соответствует амодальной модели. В совокупности все эти центры подтверждают теорию о том, что в мозгу есть области, где эмоциональная, сенсорная и двигательная информация сходятся в одной области.

Специфика семантической категории

Каждый потенциальный семантический узел активируется в определенной степени в зависимости от категории, к которой принадлежит воспринимаемое слово. Например, повреждение каждого из пяти потенциальных узлов не влияет на все слова. Вместо этого экспериментальные данные показывают, что одна семантическая категория в отношении слова страдает больше, чем другая.

1. Левая нижняя лобная кора и двусторонняя лобно-центральная двигательная система: эти две области сильно активируются в ответ на слова или фразы, связанные с действием. Поражение этих двух областей приводит к ухудшению обработки слов, связанных с действием, и понятий, связанных с действием.
2. Двусторонняя верхняя височная кора: эта область сильно активируется в ответ на слова, связанные со звуками. Поражения этой области приводят к ухудшению звуковой обработки текста.
3. Левая нижняя теменная кора: особенно вблизи надмаргинальной извилины, эта область активируется пространственной речью. Поражения нижней теменной коры головного мозга приводят к нарушениям пространственной речи, например, предлогов .
4. Медиальная/нижняя височная кора: эта область сильно активируется категориальными словами «животные», инструментами, именами людей, цветом и формой. Поражения также демонстрируют ухудшение произношения слов, специфичных для этих категорий.
5. Передняя височная кора: эта область связана с обработкой различий между семантическими категориями.

Считается, что некоторые различия в категориях создаются соседними узлами. Например, категориальная специфичность наиболее близка к грушевидной и передней островковой обонятельной коре. Здесь запаховые слова, такие как «корица», приводят к большей активации, чем контрольные слова. Во вкусовой коре передней островковой доли и лобной покрышки вкусовые слова, такие как «сахар», приводят к более сильной активации.

Гипотеза экспериментального следа

Гипотеза экспериментального следа утверждает, что каждый раз, когда человек взаимодействует с миром, следы этого конкретного опыта остаются в нашем мозгу. К этим следам можно снова получить доступ, когда человек думает о словах или предложениях, которые напоминают ему об этом опыте. Кроме того, эти следы в нашем мозгу связаны с действием, с которым они связаны.

Слова и предложения становятся теми сигналами, которые извлекают эти следы из нашего разума. Исследователи изучили, влияет ли предыдущий опыт использования слова, например его расположение (вверху или внизу) в пространстве, на то, как люди понимают это слово и затем реагируют на него. В одном эксперименте исследователи выдвинули гипотезу , что если чтение предметного слова также активирует место, связанное с этим существительным, то следующая реакция на действие должна быть совместима с этой ассоциацией. Они обнаружили, что участники быстрее нажимали кнопку выше, чем другую кнопку, когда слово ассоциировалось со словами «вверх» или «выше», чем когда кнопка была ниже, чем другая для слов, связанных со словами «вверх» и «выше».

Результаты этого исследования показали, что участники быстрее реагировали, когда расположение слова и действие, которое они должны были выполнить, были одинаковыми. Это демонстрирует, что языковая обработка и действие связаны. Это исследование также показало, что информация о местоположении слова автоматически активируется после просмотра слова. В аналогичном исследовании было обнаружено, что участники одинаково быстро реагировали на слова, которые были связаны как с верхним, так и с нижним расположением, когда кнопки для ответа на эти слова были горизонтальными – это означает, что экспериментальный эффект следа был исключен, когда ответное действие не было связано ни с одним из активированных мест.

Опытно-симуляционная теория понимания языка

Некоторые теоретики предложили экспериментально-моделирующий подход к пониманию языка. Они утверждают, что предыдущие следы опыта , связанные со словом, могут быть реактивированы на более позднем этапе, когда мы получаем доступ к значению того же слова. Это было подчеркнуто на примере встречи со словом «самолет» в ситуации, когда кто-то указывает на самолет в небе, заставляя человека посмотреть вверх. Эти следы опыта, например, «взгляд вверх», позже вновь активируются при доступе к значению слова «самолет». Аналогичным образом, другим примером может быть то, что когда человек получает доступ к значению слова «улитка», он также может получить доступ к следам опыта, связанным с этим словом, например, «взгляд вниз» (вероятно, в сторону земли).

Понимание языка и двигательные системы, участвующие в действии

Конкретные глаголы

В результате предыдущего опыта работы с определенными словами несколько исследований показали, что действие, связанное с определенным словом, также активируется в моторной коре при обработке этого же слова. Например, с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии, связанной с событиями (фМРТ), было обнаружено, что воздействие конкретных глаголов действия, относящихся к действиям лица, рук или ног (например, лизать, ковырять, пнуть), активирует двигательные области, которые стимулируются, когда совершать действия ногой, рукой или ртом.

Абстрактные глаголы

Однако результаты не столь однозначны, когда речь идет об абстрактных глаголах. Воплощенные теории понимания языка предполагают, что абстрактные понятия, как и конкретные, основаны на сенсомоторной системе. В некоторых исследованиях изучалась активация моторной коры с использованием абстрактных, а также конкретных глаголов, изучалась стимуляция моторной коры при понимании буквальных глаголов действия (конкретных) в сравнении с метафорическим использованием тех же глаголов действия (абстрактных). В одном из таких исследований фМРТ использовалась для изучения участников, пока они наблюдали за действиями, выполняемыми ртом, рукой или ногой, и читали буквальные и метафорические предложения, связанные со ртом, рукой или ногой. Это исследование обнаружило активацию в премоторной коре головного мозга для буквального действия (например, «схватить ножницы»), но не для метафорического использования (например, «схватить идею»). Эти результаты позволяют предположить, что предположение существующих теорий о том, что абстрактные понятия, как и конкретные, основаны на сенсомоторной системе, может быть неверным.

Однако, напротив, другие исследования обнаружили активацию моторной коры при метафорическом использовании глаголов действия. В одном из таких исследований изучалась активация коры головного мозга во время понимания буквальных и идиоматических предложений с помощью магнитоэнцефалографии (МЭГ). Во время задания на чтение без звука участникам предъявлялись стимулы, которые включали как буквальные, так и метафорические глаголы действия, связанные с руками, например «Мэри поймала рыбу» и «Мэри поймала солнце», а также буквальные и метафорические глаголы действия, связанные с ногами, например «Пабло прыгнул в кресло» против «Пабло прыгнул на подножку». Это исследование показало, что обработка абстрактных глаголов (в данном случае идиом) действительно активирует двигательные области мозга, активируя переднюю лобно-височную активность очень рано по сравнению с буквальными глаголами.

Воплощенная семантика с использованием фМРТ для конкретных и абстрактных слов.

Хаук и его коллеги обнаружили, что чтение слов, связанных с действиями ног, рук или рта (примеры: удар, хват, облизывание), активируется моторными областями, соседними или перекрывающимися с областями, активируемыми при выполнении действий рукой, ногой или ртом. Кроме того, нейролингвист Тетманти и его коллеги обнаружили, что прослушивание предложений, связанных с действием, активирует премоторную кору соматотопическим образом. Пример: предложения ног демонстрировали премоторную активность дорсально по отношению к предложениям рук, дорсально по отношению к предложениям рта.

Азиз-Заде и его коллеги локализовали интересующие премоторные области стопы, руки и рта у каждого испытуемого, предлагая испытуемым наблюдать за действиями, связанными с каждым эффектором, и читать фразы, связанные с ногой, рукой и ртом. У каждого испытуемого регионы, наиболее активные для наблюдения за движением ног, были также наиболее активны для языка, связанного с действиями ног. То же самое касалось руки и рта. Риццолатти и его коллеги предположили, что план действий (манипулирование, достижение) более важен, чем фактический задействованный эффектор.

Другие исследования изучали активацию двигательной системы во время понимания конкретных и абстрактных предложений. Используя транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС) и поведенческую парадигму, одно исследование исследовало, активирует ли прослушивание предложений, связанных с действием, активность в моторной коре. Это было исследовано с использованием вызванных моторных потенциалов (МВП) ТМС, которые регистрировались в мышцах рук при стимуляции двигательной области рук, а также в мышцах стоп и ног при стимуляции двигательной области стоп. Участникам были предъявлены предложения, касающиеся действий рук или ног. В качестве контроля участники слушали предложения, содержащие абстрактное содержание. Исследование показало, что во время прослушивания предложений, описывающих движения стопы/ноги и рук/рук, действительно наблюдалась активация моторной коры. Эта активация особенно касалась тех областей двигательной системы, «где моторически представлен эффектор, участвующий в обрабатываемом предложении» (стр. 360). В частности, результаты показали, что прослушивание предложений, связанных с действием рук, приводило к уменьшению амплитуды МВП, регистрируемой мышцами рук, а прослушивание предложений, связанных с действиями ног, вызывало уменьшение амплитуды МВП, регистрируемой мышцами стопы.

Эффект совместимости действия и предложения (ACE)

Смотрите также: Двунаправленная гипотеза языка и действия

Обработка предложения может способствовать активации двигательных систем на основе действий, упомянутых в предложении. В одном исследовании исследователи попросили участников вынести суждение о том, является ли приговор разумным или нет. Например, «Ты передал Кортни блокнот» и «Кортни передала тебе блокнот». В одном из условий они просили участников нажать кнопку дальше от тела, если предложение было логичным, и кнопку ближе к телу, если оно не было логичным. Результаты этого исследования показали, что участники быстрее нажимали кнопку «предложение логично», когда действие в предложении соответствовало действию, необходимому им для нажатия правильной кнопки. Это означает, что если предложение гласило: «Вы передали Кортни блокнот», участники быстрее нажимали кнопку, которая находилась дальше от них, когда эта кнопка означала, что предложение логично. Изображенное в этих предложениях движение повлияло на количество времени, необходимое для понимания предложений, описывающих движение в том же направлении. Было показано, что этот эффект применим как к предложениям, описывающим конкретные действия (положить книгу на полку), так и к более абстрактным действиям (вы рассказали историю полицейскому).

Другие исследования пытались понять феномен ACE, изучая модуляцию моторного резонанса во время понимания языка. В одном исследовании участников попросили прочитать предложения, содержащие рамку из одного-трех слов. Участникам приходилось вращать ручку в одном направлении на протяжении половины эксперимента и в другом направлении на протяжении второй половины. Каждые 5° поворота вызывали показ нового кадра. В каждом из предложений описывались действия, связанные с ручным вращением. В них направление вращения будет совпадать или не совпадать с направлением вращения, подразумеваемым в предложении. Более ранние исследования, например, проведенные Гленбергом и Кащаком (2002), изучали двигательный резонанс в ответах на предложения, предположительно произнесенные после того, как предложение было прочитано. Напротив, результаты этого исследования показали, что моторный резонанс исчезал еще до конца предложения, при этом моторный резонанс возникал в глаголе. В этом исследовании использовались вопросы на понимание, а не предложения на определение чувствительности. Исследователи утверждают, что это создало более натуралистическую ситуацию чтения, поэтому можно утверждать, что результаты этого исследования считаются более подходящими, поскольку они относятся к более натуралистичному языку. В целом исследователи пришли к выводу, что моторный резонанс возникает довольно быстро и недолговечно, а продолжительность эффекта зависит от языкового контекста.

Также были представлены нейрофизиологические данные, подтверждающие ACE. В этом исследовании использовалась поведенческая парадигма, а также потенциал, связанный с событиями (ERP), для записи активности мозга, что позволило исследователям изучить маркеры нейронного мозга парадигмы ACE в семантической обработке и двигательных реакциях. ERP оказалась особенно полезной, помогая исследователям исследовать двунаправленную гипотезу понимания действий и предложений , которая предполагает, что языковая обработка облегчает движение, а движение также облегчает понимание языка. В исследовании участники слушали предложения, описывающие действие, включающее открытую ладонь, закрытую ладонь или отсутствие ручного действия. Затем им нужно было нажать кнопку, чтобы показать, что они поняли предложение. Каждому участнику была назначена форма руки, закрытая или открытая, которая требовалась для активации кнопки. Помимо двух групп (закрытые и открытые формы рук), существовало три различные категории, относящиеся к форме рук: совместимые, несовместимые и нейтральные. Поведенческие результаты исследования показали, что участники реагировали быстрее, когда форма руки, необходимая для нажатия кнопки ответа, была совместима с формой руки, указанной в предложении. Результаты ERP предоставили доказательства в поддержку двунаправленной гипотезы, показав, что корковые маркеры двигательных процессов зависят от значения предложения, что дает доказательства семантически-двигательного эффекта. Результаты ERP также продемонстрировали влияние моторики на семантику, поскольку мозговые маркеры понимания были изменены моторными эффектами.

Эффект совместимости действий также утверждает, что ресурсы мозга, используемые для планирования и выполнения действий, также используются для понимания языка; следовательно, если действие, подразумеваемое в предложении, отличается от предполагаемой реакции, в этих ресурсах мозга происходит вмешательство.

Активация слова

Другие исследования показали, что чтение названия объекта влияет на то, как человек планирует схватить этот объект. Также было обнаружено, что похожие слова могут вызывать схожие действия. Игра на фортепиано и использование пишущей машинки используют схожие двигательные действия; эти слова дополняют друг друга в задаче по решению слов. Эти исследования пришли к выводу, что активация двигательных решений происходит автоматически при воздействии слов, связанных с действием.

Метафорический язык

Азиз-Заде исследовал конгруэнтную соматотопическую организацию семантических представлений метафорических предложений в обоих полушариях. Азиз-Заде предлагал испытуемым для чтения такие стимулы, как «пинать ведро» или «кусать пулю», а затем демонстрировал испытуемым видео с движениями рук, ног и рта. Ни в одном полушарии не удалось найти доказательств, подтверждающих эту теорию.

Однако метафоры, использованные в эксперименте, распространены в английском языке. Таким образом, аргумент заключается в том, что если метафору слышать достаточно часто, она не активирует ту же сеть обработки, что и изначально.

Действия подчеркивают смысл

Многие исследования показали, как можно комбинировать движения тела и речь, чтобы подчеркнуть смысл (часто называемый жестикуляцией ). Человек может наблюдать за действиями другого, чтобы помочь ему понять, что говорит этот человек. Например, если человек постоянно указывает пальцем, это помогает слушателю понять, что предполагаемое направление очень важно; тогда как, если бы это была случайная точка в общем направлении, местоположение объекта может быть не столь необходимо для понимания того, что говорит говорящий. Другим примером может быть топанье ногой. Это может помочь слушателю понять гнев и разочарование, выражаемые говорящим.

Подразумеваемое

Многие исследования показали, что понимание людьми слов и предложений может влиять как на их движения и действия, так и наоборот: действия людей могут влиять на то, насколько быстро они могут понять слово или предложение. Эти знания важны по многим причинам. В одном исследовании изучалось влияние воплощенного познания в классе на облегчение и улучшение изучения языка. Для ребенка существует разница между устным изучением языка и чтением. При изучении устного языка часто встречается сопоставление символа (слова) и объекта, часто вызываемое жестами к объекту. Однако, когда ребенок учится читать, он обращает внимание на буквенно-звуковые сочетания и правильное произношение слов. Обычно объект, к которому относятся слова, не связан непосредственно со словом, поэтому ассоциация между словом и объектом не возникает сразу. Исследователи этого исследования предлагают вмешательство , основанное на чтении , которое состоит из двух частей – этапа физической манипуляции и этапа воображаемой манипуляции. При физических манипуляциях ребенок читает предложение, а затем его просят разыграть это предложение с помощью доступных игрушек. Это заставляет ребенка связывать слова с предметами и их действиями. На этапе воображаемой манипуляции ребенок читает предложение, а затем его просят представить, как он будет взаимодействовать с игрушками, чтобы разыграть предложение. Они изучили это дальше и обнаружили, что эти дети по-прежнему могут получать пользу от эффектов воплощенного познания, когда манипулируют объектами на экране компьютера. Это встроенное программное обеспечение для когнитивных функций может помочь детям облегчить понимание языка. Другие последствия обучения языку, которые улучшат усвоение и запоминание, заключаются в том, чтобы предлагать занятия, которые побуждают учащихся активно использовать свое тело в процессе или, по крайней мере, наблюдать за тем, как это делает учитель, активируя таким образом их зеркальные нейроны.