العلم نور يقذفه الله في قلب من يشاء: يتزامن نشاط دماغي المتكلم والمستمع المقترن بكلمات معينة أثناء الحديث بينهما

2 أغسطس 2024

المترجم: عدنان أحمد الحاجي

المقالة رقم 170 لسنة 2024

Brain activity associated with specific words is mirrored between speaker and listener during a conversation, data show

August 2, 2024

الاقتران بين دماغي المتكلم والمستمع: الشكل (على اليسار) ضمن شبكة اللغة في دماغ المتكلم؛ الشكل الأوسط: اقتران دماغي المتكلم والمستمع أثناء الحديث بينهما ؛ الشكل (على اليمين) ضمن شبكة اللغة في دماغ المستمع

عندما يتواصل شخصان (بالكلام) مع بعضهما، يصبح نشاط دماغيهما متزامنا، لكن لم يكن من الواضح حتى حينه إلى أي مدى يرجع هذا "الاقتران بين دماغيهما" هل يرجع إلى المعلومات اللسانية أو عوامل أخرى، مثل لغة الجسد أو نبرة الصوت. [المترجم: العلومات اللسانية ⁽¹⁾ هي الصرف ⁽²⁾ أو بناء الجملة (النحو) ⁽³⁾ أو النطق (التلفظ) ⁽⁴⁾ أو دلالة الألفاظ ⁽⁵⁾].

أفاد الباحثون في الورقة ⁽⁶⁾، التي نشروها في 2 أغسطس 2024 في مجلة Neuron، بأن اقتران دماغ شخص بدماغ شخص اخر أثناء الحديث بينهما ⁽⁷⁾ بين اثنين يمكن نمذجتها من خلال الأخذ في الاعتبار الكلمات المستخدمة أثناء ذلك الحديث، والسياق الذي استخدمت فيه.

"نستطيع أن نلاحظ المحتوى اللغوي ينبثق كلمة بعد أخرى في دماغ المتحدث قبل أن ينطق بما يحاول فعليًا قوله، كما أن نفس المحتوى اللغوي يعاود الظهور بسرعة في دماغ المستمع بعد سماعه إياه،" كما يقول زيد زاده Zaid Zada. المؤلف الأول وباحث علم الأعصاب من جامعة برينستون.

للتواصل مع الاخر لفظيًا، لابد أن يكون هناك اتفاق على معنى الكلمات (المفردات) المختلفة، لكن هذه التعريفات يمكن أن تتغير بناءً على السياق. على سبيل المثال، بدون السياق، من المستحيل معرفة ما إذا كانت كلمة "بارد cold" تعني درجة الحرارة، أو سمة من السمات الشخصية (تبلد المشاعر)، أو التهاب الجهاز التنفسي (نزلة برد).

"المعنى السياقي للكلمات بحسب موقعها في جملة معينة، أو في حديث معين، مهم جدًا لكي نفهم بعضنا البعض الآخر،" كما يقول باحث علم الأعصاب والمؤلف المشارك صامويل ناستاسي Samuel Nastase من جامعة برينستون. [المترجم: لدلك يقال أن الكلمة يختلف معناها باختلاف السياق التي وردت فيه]

"وأردنا أن نجري تجربة لمعرفة أهمية السياق في مزامنة نشاط الدماغ بين المتحدث والمستمع في محاولة لمعرفة ما يتم تبادله بين الدماغين أثناء الحديث بشكل كمّي."

ولدراسة دور السياق في تحفيز اقتران الدماغين، جمع الفريق بيانات نشاط أدمغة ونصوص حديث من مجاميع ثنائية من مرضى الصرع أثناء محادثات طبيعية جرت بين كل اثنين منهم.

كان المرضى يخضعون لتخطيط كهربية الدماغ داخل الجمجمة (القحف) ⁽⁸⁾باستخدام تخطيط كهربية القشرة IEEG لأغراض سريرية غير ذات علاقة بالدراسة في مركز الصرع الشامل التابع لكلية الطب بجامعة نيويورك. بالمقارنة مع الطرق غير الباضعة، كالتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، تخطيط كهربية القشرة يسجل نشاطًا دماغيًا عالي الدقة جدًا لأن الأقطاب الكهربائية توضع مباشرةً على سطح الدماغ.

بعد ذلك، استخدم الباحثون نموذج اللغة الكبير ⁽⁹⁾ (GPT-2) لاستنباط السياق المحيط بكل كلمة من الكلمات المستخدمة في الحديث بين اثنين، ثم استخدموا هذه المعلومات لتدريب النموذج للتنبؤ بمدى تغير نشاط الدماغ مع تدفق المعلومات من المتحدث إلى المستمع أثناء الحديث بينهما.

وباستخدام النموذج، تمكن الباحثون من مراقبة نشاط الدماغ المرتبط بمعنى الكلمات بحسب السياق في دماغي كل من المتحدث والمستمع.

لقد أثبتوا أن نشاط الدماغ الخاص بالكلمات بلغ ذروته في دماغ المتحدث حوالي 250 مللي ثانية قبل أن ينطق المتكلم بكل كلمة، كما بلغت ذروة نشاط دماغ المستمع الخاصة بنفس الكلمات بعد حوالي 250 مللي ثانية من سماعهم إياها.

يقول زادة: "هذه النتائج تثبت مدى أهمية السياق، لأنه يفسر بيانات الدماغ بشكل أفضل". "نماذج اللغة الكبيرة تأخذ كل هذه العناصر المختلفة من اللسانيات (مثل النحو ودلالة الألفاظ ⁽⁵⁾) ويعرضها في متجه vector واحد متعدد الأبعاد [المترجم: متعدد الأبعاد يعني هنا متعدد المعلومات: الصرف والنمو والدلالة والنطق، مثلًا]. لقد أثبتنا أن هذا النوع من النماذج الموحدة قادرة على التفوق في الأداء على النماذج الأخرى المصممة يدويًا من اللسانيات."

في المستقبل، يخطط الباحثون للتوسع في دراستهم وذلك بتطبيق النموذج على أنواع أخرى من بيانات نشاط الدماغ، على سبيل المثال بيانات الرنين المغناطيسي الوظيفي، لدراسة كيف تعمل مناطق الدماغ التي لا يمكن قياسها باستخدام تخطيط كهربية القشرة أثناء الحديث بين شخصين.

يقول ناستاسي: "هناك الكثير من العمل البحثي المثير للاهتمام في المستقبل الذي يتعين علينا القيام به لدراسة كيف تقوم مناطق الدماغ المختلفة بالتنسيق بين بعضها البعض على مستويات زمنية مختلفة ومع أنواع مختلفة من المحتوى".

مصادر من داخل وخارج النص

1- https://www.sciencedirect.com/topics/mathematics/linguistic-information

2- https://ar.wikipedia.org/wiki/علم_الصرف

3- https://ar.wikipedia.org/wiki/علم_النحو

4- https://ar.wikipedia.org/wiki/تلفظ

5-https://ar.wikipedia.org/wiki/علم_دلالة_الألفاظ

6- https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(24)00460-4

7- https://ar.wikipedia.org/wiki/محادثة

8- https://ar.wikipedia.org/wiki/تخطيط_كهرباوي_قشري

9- https://ar.wikipedia.org/wiki/نموذج_اللغة_الكبير

10- https://ar.wikipedia.org/wiki/متجه

المصدر الرئيس