大脑就像Google“自动完成”功能,不停预测对方要说什么
当与人对话,大脑运行模式部分类似手机及计算机“自动完成”(Auto-Complete)输入功能:输入部分内容就会自动预测后面。最近德国马克斯普朗克心理语言学研究所(Max Planck Institute for Psycholinguistics)科学家以科学实验印证这论点。研究成果8月发布于《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,PNAS)。
大脑一直忙着“填空”
人们日常生活应该都有类似经验,对话者语速较慢、口吃或一时词穷时,脑袋就会自动“填空”完成对方尚未说出口的句子,通常“答对”次数还挺多。研究结果显示,大脑预测并非仅上述场景,而是对话聆听时“不断”猜测。
大脑宛如预测未来的机器
这次研究成果再次印证神经科学领域对人类大脑如何运行的理论:就像预测机器(prediction machine),且不断将收到的感官消息(如图片、声音和语言)与预测结果比较。虽然这论点神经科学界广为接受,但现有证据通常是间接的,且实验通常是在较不自然的条件下进行。主导此次研究的Micha Heilbron博士很想在较自然条件下更精确了解大脑如何运行。
让受试者一边听有声书一边测量脑波
方法为受试者边听《老人与海》或《福尔摩斯》有声书并以脑磁波仪(Magnetoencephalogram,MEG)及脑电波仪(Electroencephalogram,EEG)监测大脑活动。还使用计算机演算模型分析故事内容以计算每个单词的不可预测性。交叉比对分析的结果显示,大脑对每个单词或声音都有预期,当故事出现不如预期的字词时大脑总会出现强烈脑波信号。研究人员指出,预测错误产生的强烈信号可帮助大脑修正模型以提升下次准确性。
人脑预测的层面比计算机多样
虽然大脑功能和语音识别软件有相似处(因手机、计算机语音识别软件也不断预测,并依预测反应),不过研究团队点出很大差别:大脑不仅预测单词,还能于多层面预测,但凡抽象意义、语法及语气等,都在大脑预测范围内。因此计算机还有许多可跟人脑“学习”之处。
结语
传统脑神经科学研究描述的单纯“刺激─反应”机械式大脑运行模式,似乎无法解释为什么“大脑是人体消能耗量最多的器官”,即使大脑重量只占全身2%,却消耗高达20%能量。随着研究愈深入揭示,大脑是由多层次多节点神经网络组成,就像高端中央处理器,可同时快速进行多项庞大且复杂的运算。果真如此,难怪大脑需耗费大部分能量了。 在新科技的帮助下,使我们进一步详尽了解大脑的工作过程及原理的有趣实验。 虽然说是很棒的一件事,但是太早了,来太早期了
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