Группа нейрофизиологов из Нью-Йоркского университета во главе с директором Института эмпирической эстетики имени Макса Планка (Германия) обнаружила, что мозг человека во время прослушивания речи на родном языке одновременно отслеживает три иерархических уровня лингвистических единиц:отдельные слова, словосочетания и целые предложения, имеющие правильную грамматическую структуру. По мнению авторов исследования, результаты их экспериментов подтверждают теорию известного лингвиста и радикального левого активиста Ноама Хомского о врожденной языковой способности — генетически обусловленных представлений о грамматической структуре речи. Работа опубликована в журнале Nature Neuroscience.

Ученые отобрали две группы испытуемых — владеющих только китайским и только английским языком. Каждый из них прослушивал четыре типа специально записанного предварительно материала. Первый содержал абстрактные последовательности отдельных слов: «идеи, спят, бесцветные, яростно, зеленые». Второй — осмысленные отдельные словосочетания: «зеленые идеи», «яростно спят». Третий — полные грамматически-корректные предложения: «Бесцветные зеленые идеи яростно спят». При этом использовался как бессмысленный, абстрактный, но корректный с точки зрения грамматики, так и осмысленный материал: «Нью-Йорк никогда не спит», «Кофе делает меня бодрее» ит.д. Четвертый набор содержал предложения на незнакомом испытуемом языке —китайском для американцев и наоборот.

Паттерны мозговой активности разных групп испытуемых на отдельные слова, словосочетания и предложения на родном и иностранном языке. Изображение: David Poeppel et als. / Nature Neuroscience

Весь звуковой материал был записан так, чтобы диктор не подавал никаких интонационных ударений и прочих вокальных, паралингвистических намеков на синтаксическую структуру предложений или словосочетаний. Во всех типах материала между словами была одинаковая по продолжительности пауза.

Параллельно с прослушиванием у испытуемых снимали показания магнитоэнцефалографии — измеряющей и визуализирующей магнитные поля, возникающие из-за электрической активности мозга во время обработки внешних или внутренних стимулов. Также у некоторых испытуемых, готовящихся к операции на мозге, снималась электрокортикограмма — форма электроэнцефалографии, когда суммарная электрическая активность отводится напрямую от коры мозга.

Выяснилось, что существует три типа паттернов электрической активности мозга — отдельный для последовательностей слов, словосочетаний и целых предложений. Эти паттерны во время прослушивания обычной речи (и даже цельных предложений без интонирования и с одинаковым интервалом между словами)смешиваются, однако благодаря отдельным экспериментам могут быть выделены и как бы «вычтены», чтобы лучше понять структуру паттерна для лингвистических единиц более высокого уровня иерархии. Также оказалось, что как для грамматически корректных, но бессмысленных предложений, так и для осмысленных сентенций, возникает один общий паттерн активности мозга. Иными словами, наша нервная система одновременно обрабатывает и кодирует информацию о словах, их локальных связях между собой и некой общей грамматической структуре в которую они либо укладываются, либо нет.

Это подтверждает и контрольный эксперимент с иностранным языком. На осмысленные предложения на неизвестном языке мозг испытуемых реагировал тем же паттерном, что и для отдельных, грамматически не связанных слов на родном.

В 1957 году Ноам Хомский опубликовал работу «Синтаксические структуры», где впервые предложил бессмысленное, но полностью синтаксически корректное предложение «Бесцветные зеленые идеи яростно спят». Хотя за ним не стоит никакой реальности, мы каким-то образом его понимаем и распознаем как отдельную законченную сентенцию. По мнению Хомского это происходит из-за того, что в нервной системе каждого из нас «прошито» врожденная, биологически обусловленная языковая способность — представление о том, что есть слово, а что нет; представление о грамматической структуре речи. Именно они помогают ребенку, столкнувшись в коммуникативных ситуациях с речью взрослых, быстро овладеть языком. Это идея на протяжении многих десятилетий подвергается критике и попыткам ее экспериментального обоснования, однако по-прежнему является дискуссионной. Сам Ноам Хомский отошел от активных научных исследований и занимается политической деятельностью и публицистикой. 

Автор: Даниил Кузнецов