How do our brains process speech? - Gareth Gaskell

Vertaald door: Peter van de Ven Nagekeken door: Rik Delaet

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

De gemiddelde 20-jarige kent tussen de 27.000 en 52.000 woorden.

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

Als we 60 zijn, schommelt dat gemiddelde tussen de 35.000 en 56.000.

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

Uitgesproken duren de meeste van die woorden minder dan een seconde.

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

Dus bij ieder woord moet het brein snel beslissen:

which of those thousands of options matches the signal?

welke van die duizenden mogelijkheden past bij het signaal?

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

In ongeveer 98% van de gevallen kiest het brein het juiste woord.

But how?

Maar hoe?

Speech comprehension is different from reading comprehension,

Begrijpend luisteren werkt anders dan begrijpend lezen,

but it’s similar to sign language comprehension—

maar het lijkt op het begrijpen van gebarentaal --

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

al is begrijpend luisteren meer onderzocht dan gebarentaal.

The key to our ability to understand speech

De sleutel tot het begrijpen van spraak,

is the brain’s role as a parallel processor,

is de rol van het brein als parallelle processor,

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

wat betekent dat het meerdere dingen tegelijk kan doen.

Most theories assume that each word we know

De meeste theorieën nemen aan dat elk woord dat we kennen,

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

vertegenwoordigd wordt door een aparte proceseenheid die maar één taak heeft:

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

beoordelen hoe waarschijnlijk het is dat we dat woord nu horen.

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

In termen van ons brein is de proceseenheid van een woord

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

waarschijnlijk een patroon van vuuractiviteit van een groep neuronen

in the brain’s cortex.

in de cortex van het brein.

When we hear the beginning of a word,

Als we het begin van een woord horen,

several thousand such units may become active,

activeert dat wellicht duizenden van dat soort eenheden,

because with just the beginning of a word,

omdat alleen het begin van een woord

there are many possible matches.

nog naar veel verschillende woorden kan verwijzen.

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

Terwijl het woord zich verder ontvouwt, merken steeds meer eenheden echter op

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

dat er vitale informatie ontbreekt, waarop ze hun activiteit staken.

Possibly well before the end of the word,

Wellicht al ver voor het einde van het woord

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

blijft nog maar één vuurpatroon actief, verwijzend naar één woord.

This is called the "recognition point."

Dit heet het 'herkenningspunt'.

In the process of honing in on one word,

Tijdens dit proces van het inzoomen op één woord,

the active units suppress the activity of others,

onderdrukt de actieve eenheid de activiteit van de anderen,

saving vital milliseconds.

wat belangrijke milliseconden bespaart.

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

De meeste mensen begrijpen tot ongeveer acht lettergrepen per seconde.

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

Maar het doel is niet alleen het woord te herkennen,

but also to access its stored meaning.

maar ook de opgeslagen betekenis ervan te benaderen.

The brain accesses many possible meanings at the same time,

Het brein benadert vele mogelijke betekenissen tegelijkertijd

before the word has been fully identified.

voordat het woord volledig geïdentificeerd is.

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

We weten dit van onderzoeken die laten zien

dat zelfs als we een woordfragment horen --

like "cap"—

zoals 'kap' --

listeners will start to register multiple possible meanings,

luisteraars alvast op zoek gaan naar verschillende betekenissen,

like captain or capital, before the full word emerges.

zoals 'kapitein' of 'kapitaal', voordat ze het woord volledig horen.

This suggests that every time we hear a word

Dit suggereert dat iedere keer dat we een woord horen,

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

er een explosie van betekenissen in ons hoofd plaatsvind

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

tot het brein pas op het herkenningspunt besluit tot de uiteindelijke betekenis.

The recognition process moves more rapidly

Het herkenningsproces speelt zich sneller af

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

bij een zin die ons context geeft, dan bij een willekeurige rij woorden.

Context also helps guide us towards the intended meaning of words

Context helpt ook te begrijpen wat er precies wordt bedoeld

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

als een woord meerdere betekenissen heeft, zoals 'muis', of 'vorst',

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

of in het geval van homofonen zoals 'wij' of 'wei'.

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

Voor meertaligen is de taal waarnaar ze luisteren ook een aanwijzing

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

om woorden te elimineren die niet passen in de taalcontext.

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

Hoe worden volstrekt nieuwe woorden dan aan dit systeem toegevoegd?

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

Zelfs volwassenen komen iedere paar dagen wel weer een nieuw woord tegen.

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

Maar als elk woord wordt gerepresenteerd door een genuanceerd activiteitenpatroon

distributed over many neurons,

verspreid over meerdere neuronen,

how do we prevent new words from overwriting old ones?

hoe voorkomen we dan dat nieuwe woorden oude overschrijven?

We think that to avoid this problem,

We denken dat om dit te vermijden,

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

nieuwe woorden eerst worden opgeslagen in de hippocampus,

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

ver weg van de centrale woordenopslag in de cortex,

so they don’t share neurons with others words.

zodat ze geen neuronen delen met andere woorden.

Then, over multiple nights of sleep,

Gedurende meerdere nachten slaap

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

verhuizen dan de nieuwe woorden en worden ze verweven met bestaande.

Researchers think this gradual acquisition process

Onderzoekers denken dat dit geleidelijke acquisitieproces

helps avoid disrupting existing words.

helpt voorkomen dat bestaande woorden worden beschadigd.

So in the daytime,

Dus overdag

unconscious activity generates explosions of meaning as we chat away.

genereert onbewuste activiteit explosies van betekenis

tijdens het kletsen.

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

's Nachts rusten we, maar ons brein integreert ondertussen nieuwe kennis

into the word network.

in het bestaande woordennetwerk.

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

Als we wakker worden, zorgt dit proces dat we klaar zijn

for the ever-changing world of language.

voor de voortdurend veranderende wereld van taal.