Combinando dati ottenuti con il neuroimaging e l’utilizzo dell’intelligenza artificiale è stato possibile identificare un network all’interno del cervello umano atto a comprendere il significato delle frasi ascoltate.
Almeno nella nostra lingua nativa, comprendere il significato di una frase che ci viene detta non rappresenta quasi mai un problema, tanto da non porre la nostra attenzione su una funzione che appare così scontata.
Un nuovo studio della University of Rochester Medical Center è stato in grado di descrivere la complessa rete che, all’interno del nostro sistema nervoso, ci permette di comprendere ciò che ci viene detto: un compito apparentemente scontato, ma nella realtà dei fatti particolarmente complicato da gestire per il cervello.
Parafrasando il cavallo di battaglia della psicologia della Gestalt, infatti, potremmo dire che il significato di una frase è più della somma delle parole che la compongono. Ma non solo. L’ordine in cui tali parole sono poste può cambiare radicalmente il significato di ciò che ci viene detto.
Una mano dall’intelligenza artificiale
Come spesso è accaduto nell’ultimo decennio, il progresso nello sviluppo di reti neurali e altri algoritmi di intelligenza artificiale permette di ottenere risultati importanti frutto di una collaborazione tra esperti nell’ambito delle neuroscienze e ingegneri informatici.
In questo caso, i ricercatori hanno raccolto dati sull’attività cerebrale dai partecipanti allo studio mentre questi leggevano delle frasi, mediante l’utilizzo della risonanza magnetica funzionale (fMRI). Le scansioni hanno mostrato come l’attività nel cervello si estendesse attraverso una rete composta da diverse regioni, inclusi i lobi temporali anteriori e posteriori, la corteccia parietale inferiore e la corteccia frontale inferiore.
Quindi, sfruttando il modello computazionale InferSent, ovvero un modello artificiale sviluppato da Facebook e addestrato per produrre rappresentazioni semantiche unificate di frasi, i ricercatori hanno potuto prevedere modelli di attività fMRI che riflettevano la codifica del significato della frase in quelle stesse regioni del cervello.
Le applicazioni dello studio sulla comprensione del linguaggio
Lo studio in questione mostra nuove evidenze riguardanti la possibilità che le rappresentazioni semantiche contestualizzate vengano codificate attraverso una rete linguistica altamente distribuita, piuttosto che in aree specifiche del nostro cervello, raggiungendo una accuratezza possibile solo grazie all’intervento di strumenti di calcolo impensabili fino anche a pochi anni fa.
Proseguendo su questa strada, sarà possibile non solo conoscere di più sul linguaggio dell’uomo e sull’elaborazione delle informazioni da parte degli esseri umani, ma soprattutto si beneficerà di risorse molto preziose per studiare patologie che colpiscono questo genere di funzioni, dai disturbi specifici dell’apprendimento a malattie neurodegenerative come il morbo di Alzheimer.
Fonti:
“Deep artificial neural networks reveal a distributed cortical network encoding propositional sentence-level meaning” by Andrew James Anderson, Douwe Kiela, Jeffrey R. Binder, Leonardo Fernandino, Colin J. Humphries, Lisa L. Conant, Rajeev D. S. Raizada, Scott Grimm and Edmund C. Lalor. Journal of Neuroscience
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