How do our brains process speech? - Gareth Gaskell

Translator: Ayan Organization Reviewer: Ramyar Kamal

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

تێکڕای تەمەن ٢٠ ساڵەکان ٢٧٠٠٠ بۆ ٥٢٠٠٠ وشەی جیاواز دەزانن.

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

لە تەمەنی ٦٠ ساڵیدا، ئەو ژمارەیە تێکڕاکەی لە نێوان ٣٥٠٠٠ وشە و ٥٦٠٠٠ دایە

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

قسە بکە بە دەنگی بەرز، زۆربەی ئەو وشانە بۆ کەمتر لە یەك چرکە دەمێننەوە.

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

کەواتە لەگەڵ هەر وشەیەكدا، مێشك دەبێت بڕیاڕێکی خێرا بدات:

which of those thousands of options matches the signal?

کام لەو هەزاران هەڵبژاردانە لەگەڵ ئاماژەکە دەگونجێت؟

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

نزیکەی ٩٨%ی کاتەکە، مێشك وشە ڕاستەکە هەڵدەبژێرێت.

But how?

بەڵام چۆن؟

Speech comprehension is different from reading comprehension,

تێگەشتنی وشە جیاوازە لە تێگەشتنی خوێندنەوە،

but it’s similar to sign language comprehension—

بەڵام چوونیەکە بۆ تێگەشتنی زمانی هێمایی—

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

هەرچەندە تێگەشتن لە وشەی وتراو زیاتر لە زمانی هێمایی لێکۆڵینەوەی لەسەر کراوە.

The key to our ability to understand speech

کلیلی توانای ئێمە بۆ تێگەشتن لە قسە

is the brain’s role as a parallel processor,

ڕۆڵی مێشکە وەك بکەرێکی هاوڕێك،

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

واتە دەتوانێت چەند شتی جیاواز بکات لە هەمان کاتدا.

Most theories assume that each word we know

زۆربەی بیردۆزەکان ئەوە دەگرنە ئەستۆ کە هەر وشەیەكی ئێمە دەیزانین

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

لەڕێگەی یەکەی کردارێکی جیاکراوە دەنوێنرێت کە تەنها یەك کاری هەیە:

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

ئەویش خەمڵاندنی ئەگەری گونجانی قسەی هاتوو کە وشەیەکی تایبەتە.

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

لە چوارچێوەی مێشکدا، یەکەی کرداری کە نواندنی وشە دەکات

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

لەوانەیە شێوازێك لە چالاکی تەقاندن بێت بەسەر کۆمەڵەیەك لە خانە دەماریەکان

in the brain’s cortex.

لە توێکڵی مێشکدا.

When we hear the beginning of a word,

کاتێك ئێمە سەرەتای وشەیەک دەبیستین،

several thousand such units may become active,

چەندین هەزار وەك یەکە بنچینەییەکان لەوانەیە چالاك بێت،

because with just the beginning of a word,

چونکە تەنها لەگەڵ دەسپێکی وشەیەك،

there are many possible matches.

چەندین هەڵبژاردەی گونجاو هەیە.

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

دواتر، کە وشەکە بەردەوام دەبێت، یەکەی زیاتر و زیاتر تۆمار دەکرێن،

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

کە هەندێك پارچەی گرینگ لە زانیاری ونبوون و چالاکی لە دەست دراوە.

Possibly well before the end of the word,

شیاوانە باشە بەر لە کۆتایی وشەکە،

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

تەنها یەك شێوازی تەقاندن بە چالاکی دەمێنێتەوە هاوشێوە بۆ یەك وشە.

This is called the "recognition point."

.ئەمە پێی دەگوترێت "خاڵی تێگەشتن"

In the process of honing in on one word,

لە کرداری تیژکردنەوەی یەک وشەدا

the active units suppress the activity of others,

یەکە چالاکەکان چالاکی ئەوانی دیکە کپ دەکەن،

saving vital milliseconds.

بۆ پاراستنی میلی چرکەی زۆر گرینگ.

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

زۆربەی خەڵکی دەتوانن لە زیاتر لە نزیکی ٨ بڕگە تێبگەن لە هەر چرکەیەکدا.

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

تا ئێستا، ئامانجەکە تەنها بۆ ناسینەوەی وشەکە نییە،

but also to access its stored meaning.

بەڵکو بەهەمان شێوە بۆ گەشتنە بە مانا کۆکراوەکەی.

The brain accesses many possible meanings at the same time,

مێشک دەگات بە زۆربەی مانا شیاوەکان لە هەمان کاتدا،

before the word has been fully identified.

بەر لەوەی وشەکە بەتەواوەتی بناسرێتەوە.

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

لەو توێژینەوانەی کە نیشانی دەدەن دەزانین کە تەنانەت لەسەروو بیستنی پارچەیەکی وشەکە—

like "cap"—

وەکو "cap"—

listeners will start to register multiple possible meanings,

گوێگرەکان دەست دەکەن بە تۆمارکردنی مانای شیاوی هەمەجۆر،

like captain or capital, before the full word emerges.

وەکو captain یان capital، پێش ئەوەی تەواوی وشەکە بێتە دەرەوە.

This suggests that every time we hear a word

ئەوە دەری دەخات کە هەر کاتێك ئێمە گوێمان لە وشەیەك دەبێت

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

تەقینەوەیەکی کورت لە ماناکان لە مێشکماندایە،

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

و لەڕێگەی خاڵی تێگەشتن مێشك جێگیر دەبێت لەسەر یەك لێکدانەوە.

The recognition process moves more rapidly

کرداری تێگەشتن بە خێرایی زیاتر دەجوڵێت

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

لەگەڵ ڕستەیەك کە بوارێکمان دەداتێ لە زنجیرەیەکی هەڕەمەکی لە وشە.

Context also helps guide us towards the intended meaning of words

هەروەها بوار یارمەتی ڕابەرایەتی کردنمان دەدات بەرەو مانای ئەو وشانەی کە دەمانەوێت

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

لەگەڵ لێکدانەوە هەمەجۆرەکان، وەکو "شەمشەمەکوێرە"، یاخود "لەقلەق"،

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

یاخود لە باری دەربڕینە لێكچووەکان وەکو "no" یان "know".

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

بۆ خەڵکانی فرە زمان، ئەو زمانەی ئەوان گوێی پێدەگرن ئاماژەیەکی دیکەیە،

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

بەکاردێت بۆ لابردنی وشە شاراوەکان کە گونجاو نییە بۆ چوارچێوەی زمانەکە.

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

کەواتە، چی دەربارەی زیادکردنی تەواوەتی وشەی نوێ بۆ ئەو سیستەمە؟

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

تەنانەت وەك گەنجان، لەوانەیە ئێمە بە ڕێکەوت وشەی نوێ بین هەموو چەند ڕۆژێك.

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

بەڵام ئەگەر هەموو وشەیەك وەکو شێوازێکی پوختی چالاکی بنوێنرێت

distributed over many neurons,

دابەش دەبێت بۆ سەر چەندین خانە دەماریەکان،

how do we prevent new words from overwriting old ones?

چۆن ئێمە ڕێگری بکەین لەوەی وشەی نوێ لە جێگەی وشەی کۆن بنوسرێتەوە؟

We think that to avoid this problem,

ئێمە بیر دەکەینەوە کە بۆ خۆلادان لەو کێشەیە،

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

وشە نوێیەکان سەرەتا لە چەند بەشێکی مێشک کۆدەبێتەوە کە پێی دەڵێن قەڵا،

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

لەڕاستیدا دوور لە مانا کۆکراوەکانی وشەکان لە توێکڵدا،

so they don’t share neurons with others words.

لەبەرئەوە خانە دەمارییەکان بەشداری ناکەن لەگەڵ وشەکانی دیکە.

Then, over multiple nights of sleep,

دواتر، بە درێژای چەندین شەو لە خەو،

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

وشەی نوێ بەهێواشی دەئاخاوترێت و دەگوازرێتەوە بەسەر کۆنەکاندا.

Researchers think this gradual acquisition process

توێژەرەکان وابیر دەکەنەوە ئەو کرداری دەستکەوتنە پلە بە پلەیە

helps avoid disrupting existing words.

یارمەتی دوورکەوتنەوە لە پارچە پارچە بوونی وشە هەبووەکان دەدات.

So in the daytime,

هەروەها لە ڕۆژدا،

unconscious activity generates explosions of meaning as we chat away.

چالاکییە هەست پێنەکراوەکان تەقینەوەی ماناکان دروست دەكەن کاتێك دەدوێین.

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

لە شەودا، ئێمە پشوو دەدەین، بەڵام مێشکمان سەرقاڵە بە لێکدانەوەی زانیاری نوێ

into the word network.

لە تۆڕی وشەدا.

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

کاتێك هەڵدەستین لە خەو، ئەو کردارە دڵنیامان دەکاتەوە لەوەی ئێمە ئامادەین

for the ever-changing world of language.

بۆ جیهانی هەمیشە گۆڕاو لە زمان.