MIT: искусственные языки активируют те же речевые зоны, что и естественная речь
Новое исследование MIT (Массачусетского технологического института) показало, что искусственные языки — такие как эсперанто, клингонский и высокий валирийский — обрабатываются человеческим мозгом с помощью тех же нейронных сетей, что и естественные языки, например, английский, испанский или мандаринский китайский. Сканирование мозга 44 носителей искусственных языков показало, что вымышленные языки активируют речевые зоны мозга, тогда как языки программирования задействуют другие участки, связанные с логическим мышлением. Это открытие даёт ценное понимание того, что делает систему полноценным языком, и открывает новые перспективы для нейронауки, лингвистики и когнитивных исследований.
Детали исследования: новые данные о том, как мозг обрабатывает вымышленные языки
По данным Neuroscience News, исследование возглавила Эвелина Федоренко, доцент кафедры нейронауки MIT и сотрудник Института мозга Макговерна. Ведущим автором стала Саима Малик-Мораледа, научный сотрудник MIT. Результаты были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) в марте 2025 года.
Исследование стало частью более масштабной работы MIT по изучению речевых нейронных сетей мозга. Ранее команда Федоренко установила, что языки программирования — ещё один тип искусственной системы — активируют другие зоны мозга, связанные с логикой и математикой, но не с языком. Новая работа сосредоточилась на искусственных языках (conlangs), чтобы выяснить, обрабатываются ли они мозгом так же, как естественные языки, или ближе к математическому коду.
Как проводилось исследование
Для сбора данных исследователи организовали уникальное мероприятие на выходных в MIT в ноябре 2022 года, пригласив около 50 свободно говорящих на искусственных языках участников. Среди них были:
- Эсперанто — создан в 1887 году для продвижения глобальной коммуникации
- Клингонский — из «Звёздного пути»
- На’ви — из «Аватара»
- Высокий валирийский и дотракийский — из «Игры престолов»
Мероприятие собрало вместе энтузиастов языков, опытных носителей и даже некоторых из создателей этих искусственных языков, которые помогли в подготовке материалов для исследования. Для каждого языка были разработаны аутентичные, грамматически правильные предложения, отражающие естественное использование и сложность, чтобы участники воспринимали полноценный языковой контент, а не искусственные примеры.
Во время эксперимента исследователи использовали функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ), чтобы сканировать мозг 44 участников, пока те слушали эти предложения на знакомом им искусственном языке. Томография фиксировала нейронную активность в реальном времени, позволяя учёным наблюдать, какие области мозга задействуются в процессе понимания языка.
Для сравнения участники также выполняли контрольные задания, включая прослушивание или чтение предложений на родном языке, а также выполнение нелингвистических задач, рассчитанных на активацию других когнитивных систем, не связанных с речью — например, логики или решения проблем.
Такой многоступенчатый подход позволил исследователям напрямую сравнить, как мозг обрабатывает искусственные языки, естественные языки и посторонние задачи. Дизайн исследования обеспечил, чтобы активация речевой сети мозга была связана именно с пониманием смысла и структуры искусственных языков, а не с общим восприятием звуков или сложностью задания.
Совмещение лингвистической точности, тщательного отбора участников и передовых методов нейровизуализации позволило получить детальное представление о том, как мозг человека воспринимает искусственные языки и насколько глубоко они задействуют те же нейронные системы, что и естественная речь.
Сравнение с предыдущими исследованиями
Хотя в предыдущих исследованиях изучалось, как мозг обрабатывает естественные языки, языки программирования, музыку и жесты, ни одно из них специально не рассматривало искусственные языки. Ранее было установлено, что языки программирования не активируют речевую сеть мозга, а задействуют области, отвечающие за сложное логическое рассуждение. Это новое исследование стало первым, в котором искусственные языки напрямую сравнили с естественными на уровне работы мозга.
Что делает это исследование инновационным
В отличие от предыдущих работ, которые в основном игнорировали искусственные языки или рассматривали их как развлечение, это исследование впервые дало эмпирические доказательства на основе сканирования мозга того, что вымышленные языки полностью задействуют естественную речевую сеть мозга.
Ключевые инновации:
- Первое использование фМРТ для сканирования мозга носителей искусственных языков в процессе восприятия речи в реальном времени
- Прямое сравнение искусственных языков как с естественными, так и с языками программирования в рамках одного исследования
- Включение широкого спектра искусственных языков — от международных коммуникационных систем, таких как эсперанто, до вымышленных медиа-языков, таких как клингонский и высокий валирийский
Такой подход позволил исследователям определить, что именно делает систему языком для мозга, вне зависимости от того, как он развивался или сколько у него носителей.
Основные выводы: как вымышленные и искусственные языки отражают естественную речь в сознании
Исследование выявило несколько удивительных фактов о том, как мозг человека обрабатывает искусственные языки. Вместо того чтобы воспринимать их как нечто вторичное или искусственное, мозг активирует ту же специализированную речевую сеть, что и при восприятии естественной речи. Ниже представлены ключевые выводы с наглядными примерами того, как они проявляются в реальной жизни:
1. Искусственные языки активируют ту же речевую сеть, что и естественная речь
Будь то английский, испанский или свободный разговор на клингонском, у участников активировались одни и те же участки мозга, отвечающие за обработку языка. Это доказывает, что мозг воспринимает искусственные языки как полноценные языковые системы.
Пример: давний поклонник «Звёздного пути», слушающий боевое приветствие на клингонском, испытывает ту же нейронную активность, как и тот, кто слышит сонеты Шекспира на английском языке.
2. Смысловая нагрузка, а не история языка определяет активацию мозга
Возраст или происхождение языка не имеют значения. Важно лишь то, насколько язык способен передавать сложные идеи о мире или внутреннем состоянии человека.
Пример: поклонник «Игры престолов», произносящий клятву на высоком валирийском, активирует те же области мозга, что и дипломат, выступающий с речью на французском.
3. Языки программирования активируют другие когнитивные системы
В отличие от естественных и искусственных языков, языки программирования, такие как Python, задействуют области мозга, связанные с логическим мышлением, а не с пониманием речи.
Пример: разработчик, пишущий сложный алгоритм на Python, использует аналитические зоны мозга, тогда как полиглот, читающий стихотворение на эсперанто, активирует речевую сеть.
4. Возраст и культурная глубина языка не влияют на его обработку мозгом
Даже недавно созданные языки, существующие всего десять-двадцать лет, активируют ту же речевую сеть, что и древние языки, на которых говорили веками.
Пример: фанат, изучающий на’ви из «Аватара», задействует мозг так же, как учёный, читающий классический текст на латыни.
5. Размер сообщества или многовековая эволюция языка не имеют значения
Языку не нужно миллионы носителей или столетия естественного развития, чтобы мозг воспринимал его как полноценный язык. Даже нишевые искусственные языки, созданные одним человеком для вымышленной вселенной, вызывают ту же нейронную реакцию.
Пример: небольшая группа энтузиастов, обменивающаяся фразами на лоджбане — логическом языке, созданном для минимизации двусмысленности, — активирует те же речевые зоны, что и обычная беседа на китайском мандаринском.
Эти выводы подтверждают: для мозга язык определяют не его происхождение, популярность или древность, а способность передавать идеи, эмоции и описывать окружающий мир.
Обработка языка и когнитивная деятельность
Исследование показывает, что человеческий мозг тонко настроен на восприятие любых символических систем, способных передавать широкий спектр смыслов о мире и о нас самих. Независимо от того, развился ли язык естественным путём или был создан человеком, он задействует сложные когнитивные процессы, такие как:
Понимание концепций — восприятие идей, абстрактных понятий и сложных смыслов как на родном языке, так и на искусственном, например, на высоком валирийском.
Вспоминание из памяти — извлечение выученных слов, грамматических правил и фраз так же легко на эсперанто, как и на английском.
Семантическая обработка — анализ значения, контекста и структуры предложений для понимания передаваемой информации.
Эмоциональное вовлечение — переживание эмоций, таких как воодушевление, ностальгия или чувство связи, при восприятии или использовании языка.
Это объясняет, почему изучение или разговор на искусственном языке, например, на эсперанто, воспринимается мозгом естественно и увлекательно — потому что мозг обрабатывает его так же, как и любой естественный язык.
Кроме того, это открытие чётко отделяет язык от других символических систем. В то время как языки программирования или математика задействуют участки мозга, отвечающие за логическое мышление, искусственные языки активируют специализированную речевую сеть, предназначенную для осмысленного человеческого общения.
Таким образом, исследование подчёркивает различие между языковыми способностями и логическим мышлением. Задачи вроде программирования требуют других когнитивных навыков и задействуют иные области мозга, что ещё раз подтверждает уникальную природу обработки языка в человеческом мозге.
Почему это открытие важно: влияние на науку, медицину, образование и культуру
Это исследование выходит далеко за рамки простого любопытства к вымышленным языкам — оно меняет наше представление о языке, работе мозга и человеческом общении. Полученные результаты имеют важное значение для нескольких областей.
Для нейронауки и когнитивных наук выводы дают более точное понимание того, что именно мозг считает языком. Это не история, не популярность и не сложность системы, а способность передавать смысл — о мире и о человеке. Это помогает учёным уточнить модели обработки языка мозгом и отделить язык от других систем, таких как математика или логика.
В медицине и области здоровья мозга это исследование может стать основой для новых подходов в логопедии и когнитивной реабилитации. Осознание того, что любой выразительный язык — даже вымышленный — активирует речевую сеть мозга, открывает возможности для использования искусственных языков в восстановлении после инсультов, черепно-мозговых травм или при речевых расстройствах.
В образовании и изучении языков исследование подтверждает ценность преподавания искусственных языков, таких как эсперанто. Далеко не будучи узким хобби, освоение искусственного языка задействует те же мозговые системы, что и изучение естественного, делая его полезным инструментом для развития когнитивной гибкости и языковых навыков.
С культурной и социальной точки зрения результаты исследования подтверждают, что искусственные языки являются полноценными системами общения. Будь то кинофанаты, изучающие клингонский, или студенты, осваивающие высокий валирийский, эти языки объединяют людей, развивают креативность и вовлекают человеческий мозг не меньше, чем любой естественный язык.
В конечном итоге это исследование ставит под сомнение устоявшиеся представления о языке, доказывая, что действительно важно не происхождение слов, а их способность передавать смысл и создавать связь между людьми. Искусственные языки — это не просто развлечение, а сложный процесс, активирующий те же речевые механизмы мозга, что и работа с естественной речью.
Заключение: Язык — настоящий или вымышленный — тренирует мозг и объединяет людей
Это новаторское исследование MIT меняет наше представление о языке и о том, как его обрабатывает человеческий мозг. Исследование доказывает, что важно не происхождение языка, не его возраст и не количество носителей, а его способность передавать смысл — о мире и о человеческом опыте.
Искусственные языки — будь то созданные для объединения людей, как эсперанто, или придуманные для вымышленных вселенных, как высокий валирийский, — обрабатываются мозгом так же, как и естественные языки. Это открытие не только углубляет наше понимание речевой сети мозга, но и подчёркивает когнитивную и культурную ценность искусственных языков.
Полученные результаты также напоминают о важности постоянной тренировки языковых навыков. Изучение нового языка, освоение искусственного языка или практика родной речи поддерживают активность речевой системы мозга, укрепляют когнитивные способности и улучшают навыки общения. Язык в любой форме остаётся одним из самых мощных инструментов для мышления, общения и творчества.
