How do our brains process speech? - Gareth Gaskell

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Sigal Tifferet

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

בן ה-20 הממוצע מכיר בין 27,000 ל-52,000 מילים שונות.

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

עד גיל 60, המספר הממוצע הוא בין 35,000 ל-56,000.

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

אם אומרים אותן בקול, רוב המילים האלו נמשכות פחות משניה.

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

אז עם כל מילה, המוח צריך לקבל החלטה מהירה:

which of those thousands of options matches the signal?

איזו מילה מאלפי האופציות מתאימה לאות הנכנס?

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

בערך ב-98% מהפעמים, המוח בוחר את המילה הנכונה.

But how?

אבל איך?

Speech comprehension is different from reading comprehension,

תפישת דיבור שונה מתפישת קריאה,

but it’s similar to sign language comprehension—

אבל היא דומה להבנת שפת הסימנים --

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

למרות שהשפה המדוברת נחקרה יותר משפת הסימנים.

The key to our ability to understand speech

המפתח ליכולת שלנו להבין דיבור

is the brain’s role as a parallel processor,

הוא תפקיד המוח כמעבד מקבילי,

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

מה שאומר שהוא יכול לעשות דברים מרובים שונים בו-זמנית.

Most theories assume that each word we know

רוב התיאוריות מניחות שכל מילה שאנחנו יודעים

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

מיוצגת על ידי יחידת עיבוד שונה שיש לה רק משימה אחת:

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

להעריך את הסבירות שדיבור מתאים למילה המסויימת הזו.

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

בהקשר של המוח, יחידת העיבוד שמייצגת מילה

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

היא כנראה תבנית של פעילות יריה בקבוצת ניורונים

in the brain’s cortex.

בקליפת המוח.

When we hear the beginning of a word,

כשאנחנו שומעים התחלה של מילה,

several thousand such units may become active,

כמה אלפי יחידות כאלו יכולות לפעול,

because with just the beginning of a word,

כי כששומעים רק התחלה של מילה,

there are many possible matches.

יש הרבה אפשרויות התאמה.

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

אז, כשהמילה ממשיכה, יותר ויותר יחידות מזהות

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

שחסרות כמה פיסות חיוניות של מידע, והן מפסיקות לפעול.

Possibly well before the end of the word,

כנראה הרבה לפני סוף המילה,

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

רק תבנית פעילה אחת נשארת פעילה, שמתאימה למילה אחת.

This is called the "recognition point."

זה נקרא "נקודת הזיהוי."

In the process of honing in on one word,

בתהליך ההתמקדות במילה אחת,

the active units suppress the activity of others,

היחידות הפעילות משביתות את פעילות האחרות,

saving vital milliseconds.

וכך חוסכות מילי-שניות יקרות.

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

רוב האנשים יכולים להבין עד 8 הברות בשניה.

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

ועדיין, המטרה היא לא רק לזהות מילה,

but also to access its stored meaning.

אלא גם לקשר אותה למשמעות שלה.

The brain accesses many possible meanings at the same time,

המוח פונה להרבה משמעויות אפשריות באותו זמן,

before the word has been fully identified.

לפני שהמילה זוהתה לגמרי.

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

אנחנו יודעים זאת ממחקרים שמראים שגם אם שומעים חלק של מילה --

like "cap"—

כמו "קפ"

listeners will start to register multiple possible meanings,

מאזינים יתחילו להפעיל הרבה משמעויות אפשריות,

like captain or capital, before the full word emerges.

כמו קפטן או קפקייק לפני שהמילה המלאה תופיע.

This suggests that every time we hear a word

מכאן עולה שבכל פעם שאנחנו שומעים מילה

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

יש פיצוץ קצר של משמעויות במוח שלנו,

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

ובנקודת הזיהוי, המוח מתמקד בפירוש אחד.

The recognition process moves more rapidly

תהליך הזיהוי עובד מהר יותר

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

במשפטים עם הקשר מאשר במחרוזות אקראיות של מילים.

Context also helps guide us towards the intended meaning of words

הקשר גם עוזר להנחות אותנו למשמעות המיועדת של מילים

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

עם פרושים מרובים, כמו "עכבר" או "פח",

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

או במקרים של הומופונים כמו "עט" ו"את".

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

לאנשים רב לשוניים, השפה לה הם מאזינים היא רמז נוסף,

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

המשמש כדי לבטל מילים פוטנציאליות שלא מתאימות להקשר של השפה.

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

אז, איך מוסיפים מילים חדשות לגמרי למערכת הזו?

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

אפילו כמבוגרים, אנחנו יכולים להיתקל במילה חדשה כל כמה ימים.

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

אבל אם כל מילה מיוצגת כתבנית מותאמת של פעילות

distributed over many neurons,

שמפוזרת על הרבה ניורונים,

how do we prevent new words from overwriting old ones?

איך אנחנו מונעים ממלים חדשות למחוק מילים ישנות?

We think that to avoid this problem,

אנחנו חושבים שכדי להימנע מהבעיה הזו,

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

מילים חדשות נאגרות ראשית בחלק של המוח שנקרא ההיפוקמפוס,

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

רחוק מהמאגר המרכזי של המילים בקליפת המוח,

so they don’t share neurons with others words.

אז הן לא חולקות ניורונים עם מילים אחרות.

Then, over multiple nights of sleep,

ואז במהלך מספר לילות של שינה,

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

המילים החדשות מועברות בהדרגה ומתמזגות עם הישנות.

Researchers think this gradual acquisition process

חוקרות חושבות שתהליך הרכישה ההדרגתי הזה

helps avoid disrupting existing words.

עוזר להימנע מהפרעה למילים קיימות.

So in the daytime,

אז במשך היום,

unconscious activity generates explosions of meaning as we chat away.

פעילות לא הכרתית מייצרת פיצוצים של משמעות כשאנחנו משוחחים.

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

בלילה, אנחנו נחים, אבל המוחות שלנו עסוקים בשילוב המידע החדש

into the word network.

ברשת המילים.

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

כשאנחנו מתעוררים, התהליך הזה מבטיח שנהיה מוכנים

for the ever-changing world of language.

לעולם השפה המשתנה מיום ליום.