9.1: Вступ

Last updated
Save as PDF

Page ID: 72685

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Мова задіює практично кожну частину мозку, як це висвітлено в інших розділах тексту:

Сприйняття і Увага: мова вимагає сприйняття слів від слухових звукових хвиль, і написаного тексту. Увага критична для витягування окремих слів на сторінці, і окремих ораторів в переповненому приміщенні. У цьому розділі ми бачимо, як версія моделі розпізнавання об'єктів з глави сприйняття може виконувати розпізнавання письмових слів таким чином, що конкретно використовує властивість просторової інваріантності цієї моделі.
Руховий контроль: Виробництво мови, очевидно, вимагає рухового виходу у вигляді мови, письма тощо Вільна мова залежить від неушкодженого мозочка, а базальні ганглії були задіяні в ряді мовних явищ.
Навчання та пам'ять: раннє вивчення слів, ймовірно, залежить від епізодичної пам'яті в гіпокампі, тоді як довгострокова пам'ять для значення слів залежить від повільного інтегрованого навчання в корі. Пам'ять для останніх тем дискурсу та читання (яка може тривати місяці у випадку читання роману), ймовірно, включає гіпокамп та складні семантичні уявлення у часовій корі.
Виконавча функція: мова - це складний психічний засіб, який критично залежить від координації та робочої пам'яті від префронтальної кори (ПФК) та базальних гангліїв - наприклад, кодування синтаксичних структур з часом, зв'язування займенників та інших більш перехідних форм пам'яті.

З цього можна зробити висновок, що мова не особливо особлива, а натомість являє собою природну спеціалізацію загальних когнітивних механізмів області. Звичайно, люди мають спеціалізований артикуляційний апарат для виробництва звуків мови, які не поділяють інші види приматів, але можна стверджувати, що все, крім цього, є лише мовою, що заражає раніше існуючі когнітивні структури мозку. Звичайно, читання та письмо занадто пізні, щоб мати будь-які еволюційні пристосування для його підтримки (але це також найменш «природний» аспект мови, що вимагає явного навчання в школі, порівняно з по суті автоматичним способом, яким люди поглинають розмовну мову).

Але мова кардинально відрізняється від будь-якої іншої пізнавальної діяльності цілим рядом важливих способів:

Символи - мова вимагає, щоб думка була зведена до послідовності символів, перенесених через простір і час, щоб бути реконструйовані в мозку приймача.
Синтаксис — мова підпорядковується складним абстрактним закономірностям в упорядкуванні слів і літера/фонем.
Тимчасова ступінь і складність - мова може розгортатися протягом дуже довгого періоду часу (наприклад, Війна і мир Толстого), з рівнем складності та багатства переданий, який набагато перевищує будь-який природний досвід, який може виникнути поза мовним середовищем. Якщо ви коли-небудь опинитеся на перегляді фільму на літаку без звуку, ви оціните, що візуальні образи представляють меншу половину вмісту більшості фільмів (цікаві в будь-якому випадку).
Генеративність - мова «нескінченна» в тому сенсі, що кількість різних можливих речень, які можуть бути побудовані, настільки велика, щоб бути фактично нескінченною. Мова зазвичай використовується для вираження нових ідей. Ви можете знайти деякі з них тут.
Культура - значна частина нашого інтелекту передається через культурну передачу, передається мовою. Таким чином, мова глибоко формує пізнання в мозку.

«Особлива» природа мови та її залежність від загальнодоменних механізмів представляють два полюси в континуумі підходів, прийнятих різними дослідниками. У цьому широкому діапазоні є багато місця для суперечок і суперечливих думок. Ноам Хомський відомий і впливово теоретизував, що всі ми народжені з вродженою універсальною граматикою, з вивченням мови, що дорівнює виявленню конкретних параметрів цього мовного екземпляра. З іншого боку, коннектиністські мовні моделісти, такі як Джей Макклелланд, стверджують, що абсолютно неструктуровані, загальні нейронні механізми (наприклад, мережі зворотного розповсюдження) достатні для пояснення (принаймні деяких) особливих речей про мову.

Наш загальний підхід чітко базується на загальнодоменному підході, враховуючи, що ті ж нейронні механізми загального призначення, що використовуються для дослідження широкого спектру інших когнітивних явищ, які несуть на мові тут. Однак ми також вважаємо, що певні особливості системи ПФК/базальних гангліїв відіграють особливу роль в символічній, синтаксичній обробці. В даний час ці спеціальні внески тут лише коротко торкаються, і трохи більше розроблені в розділі виконавчої функції, але майбутні плани вимагають подальшої доопрацювання. Один натяк на ці особливі внески походить від дзеркальних нейронів, виявлених у фронтальній корі мавп, в області, яка вважається аналогічною області Брока у людини - ці нейрони, здається, кодують наміри дій, що здійснюються іншими людьми (або мавпами), і, таким чином, можуть складати критична здатність розуміти, що інші люди намагаються спілкуватися.

Ми починаємо, як завжди, з біологічного заземлення мови, з точки зору особливо важливих областей мозку та біології мови. Потім ми розглянемо основні перцептивні та рухові шляхи в контексті читання, включаючи розповідь про те, як пошкодження різних областей може спричинити характерні закономірності набутої дислексії. Ми досліджуємо масштабну модель читання, засновану на нашій моделі розпізнавання об'єктів з розділу сприйняття, яка здатна вимовляти приблизно 3000 односкладових слів англійською мовою та узагальнювати ці знання до неслів. Далі ми розглянемо природу смислового знання, і побачимо, як самоорганізуюча модель може кодувати значення слова з точки зору статистики співіснування слів, розробленої в моделі латентно-семантичного аналізу (LSA). Нарешті, ми досліджуємо синтаксис на рівні речень у моделі гештальту речення, де синтаксична та семантична інформація інтегруються з часом, утворюючи «гештальт», як розуміння сенсу речення.