How do our brains process speech? - Gareth Gaskell

Traduttore: Giulia Dani Revisore: Chiara Polesinanti

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

Un ventenne medio conosce tra le 27.000 e le 52.000 parole.

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

A 60 anni, il numero oscilla tra 35.000 e 56.000.

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

Se pronunciate, molte di queste parole durano meno di un secondo.

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

Perciò, per ogni parola, il cervello deve decidere rapidamente:

which of those thousands of options matches the signal?

quale tra le migliaia di opzioni corrisponde al segnale udito?

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

Nel 98% dei casi, il cervello sceglie la parola esatta.

But how?

Ma come?

Speech comprehension is different from reading comprehension,

La comprensione orale è diversa da quella scritta,

but it’s similar to sign language comprehension—

ma è simile a quella della lingua dei segni,

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

anche se il riconoscimento della parola è stato studiato di più.

The key to our ability to understand speech

La chiave della nostra capacità di capire il parlato

is the brain’s role as a parallel processor,

sta nel funzionamento del cervello come elaboratore in parallelo,

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

il che significa che è in grado di fare più cose in contemporanea.

Most theories assume that each word we know

Secondo la maggior parte delle teorie,

ogni parola che conosciamo è rappresentata da un'unità di elaborazione distinta

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

che ha un unico compito:

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

valutare la probabilità che il suono udito corrisponda a quella parola specifica.

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

Nel contesto del cervello, l'unità che rappresenta una parola

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

è probabilmente uno schema di attivazione di un gruppo di neuroni

in the brain’s cortex.

nella corteccia cerebrale.

When we hear the beginning of a word,

Quando sentiamo l'inizio di una parola,

several thousand such units may become active,

possono attivarsi molte migliaia di queste unità,

because with just the beginning of a word,

perché già con le prime lettere

there are many possible matches.

possono esserci molte corrispondenze.

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

Poi, mentre la parola si compone, sempre più unità rilevano

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

che mancano alcune informazioni essenziali

e si disattivano.

Possibly well before the end of the word,

Con molta probabilità, prima della fine della parola

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

rimarrà attivo solo uno schema, quello corrispondente a tale parola.

This is called the "recognition point."

Questo è definito "punto di riconoscimento".

In the process of honing in on one word,

Nel processo di individuazione di una parola,

the active units suppress the activity of others,

le unità attive sopprimono l'attività delle altre,

saving vital milliseconds.

risparmiando così millisecondi vitali.

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

La maggior parte di noi comprende fino a otto sillabe al secondo.

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

L'obiettivo, però, non è solo quello di riconoscere la parola,

but also to access its stored meaning.

ma anche di accedere al suo significato memorizzato.

The brain accesses many possible meanings at the same time,

Il cervello accede a più significati plausibili contemporaneamente,

before the word has been fully identified.

prima che la parola venga interamente identificata.

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

Alcuni studi dimostrano

che anche solo sentendo un frammento di parola,

like "cap"—

come ad esempio "cap",

listeners will start to register multiple possible meanings,

iniziamo a rilevare diversi significati possibili,

like captain or capital, before the full word emerges.

come capitano o capitale,

prima che si delinei l'intera parola.

This suggests that every time we hear a word

Ciò suggerisce che ogni volta che sentiamo una parola

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

nella nostra mente si verifica una rapida esplosione di significati,

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

e, al punto di riconoscimento, il cervello ha scelto un'interpretazione.

The recognition process moves more rapidly

Il processo di riconoscimento procede più rapidamente

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

con una frase che fornisca un contesto rispetto a una sequenze di parole casuali.

Context also helps guide us towards the intended meaning of words

Il contesto, inoltre, ci guida verso il significato corretto

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

in caso di più interpretazioni possibili, come, in inglese, "bat" o "crane"

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

o in caso di omofoni come "no" o "know".

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

Per le persone multilingue, la lingua è un ulteriore indizio

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

usato per eliminare potenziali parole

che non combaciano con il contesto linguistico.

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

E per quanto riguarda l'aggiunta di parole nuove a questo sistema?

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

Anche da adulti possiamo imbatterci spesso in una parola nuova.

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

Ma se ogni parola è rappresentata da uno schema ben definito di attività

distributed over many neurons,

distribuito su molti neuroni,

how do we prevent new words from overwriting old ones?

come evitiamo che le parole nuove sovrascrivano quelle vecchie?

We think that to avoid this problem,

Pensiamo che per evitare questo problema,

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

le parole nuove siano prima immagazzinate in una regione del cervello, l'ippocampo,

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

ben lontano dall'archivio lessicale nella corteccia,

so they don’t share neurons with others words.

così da non condividere neuroni con le altre parole.

Then, over multiple nights of sleep,

Poi, dopo alcune notti di sonno,

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

le parole nuove vengono spostate e si aggiungono a quelle vecchie.

Researchers think this gradual acquisition process

I ricercatori pensano che questo processo di acquisizione graduale

helps avoid disrupting existing words.

possa evitare l'alterazione delle parole esistenti.

So in the daytime,

Perciò, durante il giorno,

unconscious activity generates explosions of meaning as we chat away.

un'attività inconscia genera esplosioni di significati mentre parliamo.

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

Di notte noi riposiamo,

ma il nostro cervello lavora per integrare le nuove conoscenze

into the word network.

alla rete lessicale.

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

Quando ci svegliamo, questo processo ci permette di essere pronti

for the ever-changing world of language.

per l'universo in continua evoluzione della parola.