How do our brains process speech? - Gareth Gaskell

번역: Soomin Kim 검토: DK Kim

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

평균적인 20살 성인은 27,000 - 52,000 단어 정도를 압니다.

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

60세에는 평균적으로 35,000 - 56,000 단어를 알죠.

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

입 밖으로 소리내어 말한다면 대부분 채 1초도 걸리지 않습니다.

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

그래서 모든 단어에 대하여 뇌는 아주 빠른 결정을 해야 합니다.

which of those thousands of options matches the signal?

수천 개의 선택 사항 중 과연 어떤 것이 신호에 부합할까요?

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

뇌는 98%의 경우에 올바른 단어를 고릅니다.

But how?

과연 어떻게 하는 걸까요?

Speech comprehension is different from reading comprehension,

말을 이해하기는 읽고 이해하기와는 다르지만

but it’s similar to sign language comprehension—

수화를 이해하는 것과는 비슷합니다.

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

음성 언어는 수화보다 더 많이 연구되었지만요.

The key to our ability to understand speech

우리가 말을 이해하는 능력의 비결은

is the brain’s role as a parallel processor,

병렬 처리기로서 활동하는 뇌가 있기 때문인데요,

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

뇌가 여러 가지 일을 동시에 처리할 수 있다는 뜻입니다.

Most theories assume that each word we know

대부분의 학설들은 우리가 아는 모든 단어가

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

한 가지 작업만을 수행하는 개별 처리기로 표현된다고 가정합니다.

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

들어오는 말이 그 단어와 일치하는지 확인하는 작업입니다.

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

뇌에서 말을 나타내는 처리 장치는

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

한 무리의 신경 세포가 활성화되는 양상이라고 볼 수 있습니다.

in the brain’s cortex.

뇌의 피질 안에서요.

When we hear the beginning of a word,

단어의 앞부분을 듣기 시작하면

several thousand such units may become active,

수천 개의 신경 장치 무리가 활성화되는데,

because with just the beginning of a word,

단지 단어의 앞부분만 들은 상태이므로

there are many possible matches.

많은 선택지가 있을 것입니다.

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

단어가 마저 발음될수록 점점 더 많은 무리들이

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

중요한 정보가 없음을 확인하고 비활성화됩니다.

Possibly well before the end of the word,

아마 그 단어가 끝나기 한참 전에

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

하나의 단어에 대응하는 단 하나의 활성화된 무리만 남겠죠.

This is called the "recognition point."

이것을 '인지 시점'이라고 부릅니다.

In the process of honing in on one word,

한 단어로 추리는 과정에서

the active units suppress the activity of others,

활성화된 장치들이 다른 장치들의 활동을 억압함으로써

saving vital milliseconds.

귀중한 천분의 몇 초를 절약하게 되는 것이죠.

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

보통 사람은 1초당 약 8개의 음절까지 이해할 수 있습니다.

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

하지만 목표는 그 단어를 인식하는 것뿐만이 아니라

but also to access its stored meaning.

그 단어가 내포하는 의미를 알아차리는 것도 있습니다.

The brain accesses many possible meanings at the same time,

뇌는 한 번에 많은 의미들을

before the word has been fully identified.

그 단어를 다 알아듣기도 전에 따져봅니다.

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

많은 연구에서 벍혀진 건

심지어는 단어의 일부, 예를 들어 'cap-'을 듣는다면

like "cap"—

listeners will start to register multiple possible meanings,

사람들은 가능한 여러 가지 의미들을 생각하기 시작하는데

like captain or capital, before the full word emerges.

captain이나 capital을 단어가 끝나기도 전에 예측했죠.

This suggests that every time we hear a word

이것은 어떤 단어를 들을 때마다

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

우리 머릿속에선 순식간에 의미 나열의 향연이 펼쳐지고,

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

마침내 인지 시점에 도달하면 뇌가 한 가지를 고르는 것입니다.

The recognition process moves more rapidly

인지 과정이 더 빨리 움직이는 것은

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

마구 나열된 단어들이 아닌 문맥이 있는 문장일 때입니다.

Context also helps guide us towards the intended meaning of words

문맥은 우리가 그 단어가 의도한 의미를 찾는 걸 도와주죠.

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

'bat'와 'crane'처럼 다양한 해석이 가능하거나

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

'no'와 'know' 같은 동음이의어인 경우에 말이죠.

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

여러 언어를 구사하는 사람들은 듣고 있는 언어를 단서로 삼아

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

해당 언어의 문맥에 맞지 않는 단어들을 지웁니다.

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

그러면, 완전히 새로운 단어들을 이 과정에 추가하는 건 어떨까요?

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

어른이 되어서도 우리는 며칠마다 새로운 단어를 접하곤 합니다.

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

만약 모든 단어들이 세밀한 활성화 패턴으로서

distributed over many neurons,

많은 신경 세포에 퍼져 있다면

how do we prevent new words from overwriting old ones?

새로운 단어들이 기존 단어들을 덮어쓰는 걸 어떻게 방지할까요?

We think that to avoid this problem,

이런 문제를 방지하기 위해

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

새로운 단어들은 처음에 해마라고 부르는 뇌의 한 부분에,

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

대뇌 피질의 주 단여 저장소로부터 멀리 있는 곳에 저장된다고 생각합니다.

so they don’t share neurons with others words.

다른 단어들과 같은 신경세포를 사용하지 않도록 말이죠.

Then, over multiple nights of sleep,

그리고 몇 밤 잠을 자며

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

새로운 단어들은 서서히 오래된 단어들과 섞이기 시작합니다.

Researchers think this gradual acquisition process

연구원들은 이 점진적인 습득 과정이

helps avoid disrupting existing words.

이미 알고 있던 단어들을 방해하지 않게 도와준다고 생각합니다.

So in the daytime,

그래서 낮에는

unconscious activity generates explosions of meaning as we chat away.

대화를 나누면서 무의식적으로 많은 단어의 의미를 생각해냅니다.

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

밤에 우리는 쉬지만 우리 뇌는 새로운 정보를

into the word network.

단어 네트워크에 통합시키느라 바쁩니다.

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

이 과정은 우리가 아침에 일어날 때

for the ever-changing world of language.

매일 변화하는 언어의 세계에 대응하도록 준비해줍니다.