How do our brains process speech? - Gareth Gaskell

Übersetzung: Hannah Crass Lektorat: Sonja Maria Neef

Im Schnitt kennt ein 20-Jähriger 27.000 bis 52.000 Wörter.

The average 20 year old knows between 27,000 and 52,000 different words.

By age 60, that number averages between 35,000 and 56,000.

Bis zum Alter von 60 Jahren pendelt sich diese Zahl zwischen 35.000 und 56.000 ein.

Spoken out loud, most of these words last less than a second.

Ausgesprochen dauern die meisten dieser Wörter weniger als eine Sekunde.

So with every word, the brain has a quick decision to make:

Also muss das Gehirn bei jedem Wort eine schnelle Entscheidung treffen:

which of those thousands of options matches the signal?

Welche der unzähligen Optionen passt zum Signal?

About 98% of the time, the brain chooses the correct word.

Das Gehirn entscheidet sich zu etwa 98 % für das richtige Wort.

But how?

Aber wie?

Speech comprehension is different from reading comprehension,

Sprachverstehen ist anders als Leseverstehen,

but it’s similar to sign language comprehension—

ähnelt aber dem Verständnis von Gebärdensprache --

though spoken word recognition has been studied more than sign language.

obwohl gesprochene Sprache mehr als letztere erforscht ist.

The key to our ability to understand speech

Der Schlüssel zu unserem Verständnis von Gesprochenem

is the brain’s role as a parallel processor,

ist die Rolle des Gehirns als Parallelverarbeiter,

meaning that it can do multiple different things at the same time.

welches also mehrere unterschiedliche Dinge gleichzeitig tun kann.

Most theories assume that each word we know

Den meisten Theorien zufolge wird jedes bekannte Wort

is represented by a separate processing unit that has just one job:

von einer separaten, dafür abgestellten Verarbeitungseinheit dargestellt:

to assess the likelihood of incoming speech matching that particular word.

Diese misst allein die Wahrscheinlichkeit, dass genau dieses Wort gesagt wurde.

In the context of the brain, the processing unit that represents a word

Im Kontext des Gehirns ist diese Verarbeitungseinheit für ein Wort

is likely a pattern of firing activity across a group of neurons

höchstwahrscheinlich ein Aktivitätsmuster einer Neuronengruppe

in the brain’s cortex.

in der Großhirnrinde.

When we hear the beginning of a word,

Wenn wir den Wortanfang hören,

several thousand such units may become active,

werden mehrere tausend solcher Einheiten aktiviert,

because with just the beginning of a word,

denn allein durch den Wortanfang

there are many possible matches.

ergeben sich viele mögliche Treffer.

Then, as the word goes on, more and more units register

Wenn das Wort dann weitergeht, registrieren immer mehr Einheiten,

that some vital piece of information is missing and lose activity.

dass eine wichtige Information fehlt und sie werden deaktiviert.

Possibly well before the end of the word,

Vielleicht schon lange vor Wortende

just one firing pattern remains active, corresponding to one word.

ist nur noch ein Aktivitätsmuster aktiv, das einem einzigen Wort entspricht.

This is called the "recognition point."

Das ist der sogenannte "Recognition Point".

In the process of honing in on one word,

Während sie sich auf ein Wort fokussieren,

the active units suppress the activity of others,

unterdrücken die aktiven Einheiten die Aktivität der anderen,

saving vital milliseconds.

und sparen dabei wertvolle Millisekunden.

Most people can comprehend up to about 8 syllables per second.

Die meisten Menschen können bis zu 8 Silben pro Sekunde verstehen.

Yet, the goal is not only to recognize the word,

Doch das Ziel ist nicht nur, das Wort zu erkennen,

but also to access its stored meaning.

sondern auch, auf dessen gespeicherte Bedeutung zuzugreifen.

The brain accesses many possible meanings at the same time,

Das Gehirn greift gleichzeitig auf mehrere mögliche Wortbedeutungen zu,

before the word has been fully identified.

noch bevor das Wort sicher identifiziert wurde.

We know this from studies which show that even upon hearing a word fragment—

Das wissen wir aus Studien, die zeigen, dass Hörer selbst bei einem Fragment --

like "cap"—

wie "Kap" --

listeners will start to register multiple possible meanings,

mehrere mögliche Bedeutungen registrieren,

like captain or capital, before the full word emerges.

beispielsweise "Kapitän" oder "Kapital", noch bevor das ganze Wort erklingt.

This suggests that every time we hear a word

Das legt den Schluss nahe, dass bei jedem gehörten Wort

there’s a brief explosion of meanings in our minds,

eine kurze Bedeutungsexplosion in unserem Kopf stattfindet,

and by the recognition point the brain has settled on one interpretation.

bis sich das Gehirn am Recognition Point für eine Interpretation entscheidet.

The recognition process moves more rapidly

Der Erkennungsprozess geht schneller vonstatten,

with a sentence that gives us context than in a random string of words.

wenn es um einen Satz im Kontext statt einer zufälligen Wortfolge geht.

Context also helps guide us towards the intended meaning of words

Kontext hilft uns auch dabei, die beabsichtigte Wortbedeutung

with multiple interpretations, like "bat," or "crane,"

aus mehreren Möglichkeiten zu erkennen, wie bei "Bank" oder "Strauß",

or in cases of homophones like "no" or "know."

oder bei Homophonen wie "man" und "Mann".

For multilingual people, the language they are listening to is another cue,

Für mehrsprachige Menschen ist die gehörte Sprache ein weiterer Hinweis,

used to eliminate potential words that don’t match the language context.

der dabei hilft, mögliche Wörter aus dem falschen Sprachkontext auszusortieren.

So, what about adding completely new words to this system?

Aber was passiert, wenn ganz neue Wörter dem System hinzugefügt werden?

Even as adults, we may come across a new word every few days.

Selbst als Erwachsene stoßen wir alle paar Tage auf ein neues Wort.

But if every word is represented as a fine-tuned pattern of activity

Doch wenn jedes Wort ein fein abgestimmtes Aktivitätsmuster darstellt,

distributed over many neurons,

das über viele Neuronen verteilt ist,

how do we prevent new words from overwriting old ones?

wie verhindern wir dann, dass neue Wörter alte überschreiben?

We think that to avoid this problem,

Wir glauben, dass dieses Problem vermieden wird,

new words are initially stored in a part of the brain called the hippocampus,

indem neue Wörter zunächst im Hippocampus gespeichert werden,

well away from the main store of words in the cortex,

einem Teil des Gehirns, der vom Hauptspeicher im Cortex weit entfernt ist,

so they don’t share neurons with others words.

sodass die neuen und alten Wörter sich keine Neuronen teilen.

Then, over multiple nights of sleep,

Später, nach ein paar Mal Schlafen,

the new words gradually transfer over and interweave with old ones.

werden die neuen Wörter nach und nach übertragen und mit den alten verknüpft.

Researchers think this gradual acquisition process

Forscher vermuten, dass dieser schrittweise Lernprozess

helps avoid disrupting existing words.

uns dabei hilft, die Störung vorhandener Wörter zu vermeiden.

So in the daytime,

Also ist es tagsüber so,

unconscious activity generates explosions of meaning as we chat away.

dass unterbewusste Bedeutungsexplosionen losgehen, während wir sprechen.

At night, we rest, but our brains are busy integrating new knowledge

Und während wir nachts ruhen, integriert das Gehirn eifrig neues Wissen,

into the word network.

und zwar in das Wortnetzwerk.

When we wake up, this process ensures that we’re ready

Wenn wir aufwachen, garantiert dieser Prozess, dass wir bereit sind

for the ever-changing world of language.

für die sich stetig wandelnde Welt der Sprache.