How do our brains process speech? - Gareth Gaskell

Translator: Bita Yekta Reviewer: Leila Ataei

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

یک فرد بیست ساله متوسط بین ۲۷,۰۰۰ تا ۵۲,۰۰۰ کلمه مختلف می‌داند.

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

تا سن شصت سالگی این میانگین به ۳۵,۰۰۰ تا ۵۶,۰۰۰ می‌رسد.

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

گفتن بلند هر یک از این کلمات حداقل کمتر از یک ثانیه وقت می‌گیرد.

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

پس با هر کلمه، مغزباید یک تصمیم سریع بگیرد:

which of those thousands of options matches the signal?

کدامین از این هزاران گزینه با سیگنال مطابقت دارد؟

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

بیش از نود و هشت درصد اوقات، مغز کلمه درست را انتخاب می‌کند.

But how?

اما چگونه؟

Speech comprehension is different from reading comprehension,

درک گفتاری با درک خواندن تفاوت دارد،

but it’s similar to sign language comprehension—

اما در فهم زبان اشاره مشابه است--

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

برای همین شناخت کلمه گفتاری بیش از زبان اشاره مطالعه شده است.

The key to our ability to understand speech

کلید توانایی درک گفتار

is the brain’s role as a parallel processor,

نقش مغز بعنوان یک دستگاه پردازش موازی است،

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

به این معنا که می‌تواند چیزهای متفاوت را یک زمان مشابه انجام دهد.

Most theories assume that each word we know

بیشتر تئوری‌ها فرض می‌کنند که هرکلمه‌ای که ما می‌دانیم

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

توسط یک پردازش جداگانه نشان داده می‌شود واحدی که فقط یک وظیفه دارد:

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

برای ارزیابی احتمال ورود گفتار با آن کلمه خاص مطابقت داده می‌شود.

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

در داخل مغز، واحد پردازش که یک کلمه را نشان می دهد

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

احتمالاً الگویی از فعالیت در میان گروهی ازعصب‌ها

in the brain’s cortex.

در قشر مغز است.

When we hear the beginning of a word,

وقتی ما ابتدای یک کلمه را می‌شنویم،

several thousand such units may become active,

چند هزار مثل این واحد ممکن است فعال شود،

because with just the beginning of a word,

زیرا فقط وقتی اول کلمه گفته می‌شود،

there are many possible matches.

احتمالات زیادی برای تطابق وجود دارد.

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

سپس، وقتی کلمه ادامه می‌یابد، واحدهای بیشتری ثبت می‌شوند

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

که برخی از اطلاعات اساسی وجود ندارد و فعالیت خود را از دست می‌دهد.

Possibly well before the end of the word,

احتمال درست قبل از آخر کلمه،

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

فقط یکی از الگوهای مرتبط با کلمه فعال می‌ماند.

This is called the "recognition point."

این «نقطه تشخیص»نامیده می‌شود.

In the process of honing in on one word,

در فرآیند صیقل خوردن یک کلمه،

the active units suppress the activity of others,

واحدهای فعال فعالیت دیگران را سرکوب می‌کنند،

saving vital milliseconds.

میلی ثانیه های حیاتی را صرفه‌جویی می‌کند.

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

بیشتر مردم می‌توانند تا هشت بخش را هرثانیه بفهمند.

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

هنوز هدف فقط تشخیص کلمه نیست،

but also to access its stored meaning.

بلکه دسترسی به معنای ذخیره شده است.

The brain accesses many possible meanings at the same time,

مغز همزمان به معانی احتمالی زیادی دست می‌یابد،

before the word has been fully identified.

قبل از اینکه کلمه به‌طور کامل شناسایی شود.

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

ما می‌دانیم که این مطالعات نشان می‌دهد که حتی ما وقتی یک بخش کلمه_

like "cap"—

مانند « کپ»_ را می‌شنویم

listeners will start to register multiple possible meanings,

شنونده شروع به ثبت معانی مختلف احتمالی می‌کند،

like captain or capital, before the full word emerges.

مانند کاپیتان یا کپیتال، قبل از اینکه همه کلمه ظاهر شود.

This suggests that every time we hear a word

این پیشنهاد می‌کند هر زمانی که ما یک کلمه را می‌شنویم

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

یک انفجارمختصری از معانی در مغز ایجاد می‌شود،

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

و توسط نقطه تشخیص، مغزبه یک تفسیر می‌رسد.

The recognition process moves more rapidly

پروسه تشخیص خیلی سریع حرکت می‌کند

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

با جمله ای که زمینه رابرای ما بیشتر از یک کلمه تصادفی فراهم می‌کند.

Context also helps guide us towards the intended meaning of words

متن همچنین به ما کمک می‌کند که معنی مورد نظر کلماتی

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

با تفسیرهای متفاوت را متوجه شویم، کلماتی مثل «خفاش» و «جرثقیل»،

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

یا کلمات همصدا مثل«no» و «know»

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

برای افراد چند زبانه، زبانی که به آن گوش می‌دهند یک نشانه دیگر است که

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

برای از بین بردن کلمات احتمالی که با متن زبان مطابقت ندارد، استفاده می‌کنند.

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

خوب، حالا اگر یک کلمه کاملا جدید وارد سیستم کنیم چه می‌شود؟

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

حتی بعنوان بزرگسال، هرچند روز ممکن است ما با یک کلمه جدید برخورد کنیم.

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

اما اگر هر کلمه ای بیان شده باشد به عنوان یک الگوی دقیق از فعالیت

distributed over many neurons,

توزیع شده در بسیاری ازعصب‌هاست

how do we prevent new words from overwriting old ones?

چگونه می‌توانیم از بازنویسی موارد قدیمی برای کلمات جدید جلوگیری کنیم؟

We think that to avoid this problem,

ما فکر می‌کنیم که برای جلوگیری از این مساله،

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

کلمات جدید ابتدا در قسمتی از مغز به نام هیپوکامپ ذخیره می‌شود،

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

کاملا دورتر از انبار اصلی اعداد در کورتکس،

so they don’t share neurons with others words.

پس آنها عصب‌های مشترک با کلمات دیگر ندارند.

Then, over multiple nights of sleep,

سپس، بعد از چند شب خواب،

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

کلمات جدید به تدریج منتقل می‌شوند و با قدیمی‌ها درهم آمیخته می‌شوند.

Researchers think this gradual acquisition process

پژوهشگران فکر می‌کنند که این روند کسب تدریجی

helps avoid disrupting existing words.

برای جلوگیری از اختلال در کلمات موجود کمک می‌کند.

So in the daytime,

پس در طول روز، در زمانی که ما

unconscious activity generates explosions of meaning as we chat away.

صحبت می‌کنیم ضمیرناخودآگاه‌مان انفجاری از معانی تولید می‌کند.

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

شبها، استراحت می‌کنیم، اما مغز مشغول ادغام معلومات جدید

into the word network.

در شبکه کلمات است.

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

وقتی بیدار می‌شویم، این روند اطمینان می‌دهد که

for the ever-changing world of language.

برای جهان در حال تغییر زبان آماده‌ایم.