Ученые Института когнитивных исследований СПбГУ совместно со специалистами Института мозга человека им. Н. П. Бехтеревой проанализировали, как люди обрабатывают многозначную информацию. Исследователи установили, что в человеческом мозгу при выборе значения для многозначного слова срабатывают механизмы подавления памяти. Они помогают вытеснить из сознания значения, не соответствующие ситуации, и осознать единственный подходящий вариант.
Фото: david matos / unsplash.com
Фото: david matos / unsplash.com
Ученые пришли к такому выводу в ходе эксперимента, в котором приняли участие 48 добровольцев — 28 женщин и 20 мужчин. Каждому из них предложили выполнить специальное задание. Участников просили вставить пропущенные буквы в словосочетания «прилагательное + существительное», например, «с_хое _ино». Прилагательное всегда можно было завершить лишь одним способом («сухое»), а для существительных чаще всего требовалось выбрать один из нескольких возможных вариантов («вино» или «кино»). Всего участники должны были дополнить 96 комбинаций слов.
В результате эксперимента ученые выяснили, что в тех ситуациях, когда человек сталкивался с многозначной информацией и осознавал одно из возможных значений слова, в его мозгу срабатывали механизмы подавления памяти. Во-первых, снижалась активность гиппокампа — структуры, которая отвечает за запоминание и контролирует содержимое нашего сознания. Вместе с тем гиппокамп «выключался» из системного взаимодействия с другими структурами головного мозга. За счет этого невыбранные значения на время автоматически «удалялись» из сознания участников. Это позволяло им сделать выбор в пользу оставшегося варианта и разрешить ситуацию многозначности.
Максим Киреев, доктор биологических наук, заведующий лабораторией нейровизуализации Института мозга человека им. Н. П. Бехтеревой РАН, профессор Института когнитивных исследований СПБГУ:
— Человек живет в мире, где практически все, с чем он сталкивается, от изображений до слов, имеет одновременно несколько значений. Процесс, в результате которого выбирается одно из множества возможных значений, называется разрешением многозначности. При обработке речевой информации эффективное понимание речи требует разрешения многозначности на уровне фонологического, лексического, семантического и синтаксического анализа. Ответ на вопрос о том, как именно, за счет каких механизмов мозг человека обеспечивает процесс выбора одного из значений многозначной информации, до сих остается неизвестным.
Как правило, множество возможных значений многозначной информации не осознаются, а процессы выбора значения, который осознается, протекает автоматически, без ведома человека. И именно эти процессы, которые практически оставались неисследованными, и стали фокусом совместного исследования, которое объединило усилия трех групп исследователей из СПБГУ и ИМЧ РАН под общим руководством Т. В. Черниговской: нейролингвистов (рук. Т. В. Черниговская), психологов (рук. В. М. Аллахвердов) и психофизиологов (рук. М. В. Киреев). Результаты этого исследования с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии позволили установить возможный механизм, за счет которого происходит автоматический выбор одного из значений многозначной информации.
При планировании фМРТ-исследования была сформулирована гипотеза о том, что выбор значения многозначной информации происходит за счет подавления тех значений, которые не выбираются. Иными словами, изучались процессы обработки невыбранных значений, которые, как предполагалось, протекают при вовлечении торможения активности мозга. Для этого испытуемым предлагалась задача по достройке словосочетаний с пропущенными буквами, например, «огородн_й _ланг». Слово, или более точно лексическая форма, «_ланг» могло быть достроено как «фланг», так и «шланг», то есть была многозначной. В результате исследования было установлено, что процесс достройки подобных многозначных словосочетаний включающий подавление тех значений, которые не выбираются в процессе разрешения многозначности, сопровождается подавлением уровня функциональной активности гиппокампа — структуры мозга человека связанной с обеспечением контроля содержимого сознания.
Интересно, что обнаруженный феномен очень похож на известное подавление активности гиппокампа, связанное с процессами забывания: чем сильнее тормозится работа гиппокампа, тем сложнее извлечь из памяти нужную информацию. Таким образом, полученные данные отчетливо свидетельствуют в пользу того, что бессознательный процесс автоматического разрешения неоднозначности при работе с многозначными стимулами в значительной степени зависит от подавления невыбранного значения. Полученный результат указывает на общие закономерности регуляции уровня активности гиппокампа, играющие ключевую роль в процессах выбора одного из значений многозначной информации и процессов забывания. Это существенно расширяет современный взгляд на вовлечение механизмов тормозного контроля в автоматическую обработку многозначной информации. Понимание этих механизмов является важным и для решения практических задач, например, повышение эффективности научения или разработка эффективных подходов, направленных на забывание травмирующих событий в жизни человека.
Использованы материалы статьи «Suppression of Non-selected Solutions as a Possible Brain Mechanism for Ambiguity Resolution in the Word Fragment Task Completion Task»; Maxim Kireev, Alexander Korotkov, Ruslan Masharipov, Maya Zheltyakova, Denis Cherednichenko, Valeria Gershkovich, Nadezhda Moroshkina, Natalia Slioussar, Victor Allakhverdov, Tatiana Chernigovskaya; журнал Scientific Reports, апрель 2022 г.