Учёные из Нью-Йоркского университета под руководством Адама М. Моргана и Адина Флинкера провели исследование, которое проливает свет на то, как мозг обрабатывает слова при построении предложений. Используя метод электрокортикографии (ECoG), они записали активность коры головного мозга у десяти пациентов с эпилепсией, которым электроды были имплантированы по медицинским показаниям.

Участники выполняли три типа заданий: называли изображения шести персонажей (курица, собака, Дракула и другие), описывали сцены с их участием, а также перечисляли персонажей в определённом порядке.

Главное открытие исследования заключается в том, что префронтальная кора играет ключевую роль в организации слов в предложениях, особенно при использовании пассивных конструкций. В то время как сенсомоторная кора активирует слова в порядке их произнесения, префронтальные области демонстрируют более сложную динамику, зависящую от синтаксиса.

Особенно интересными оказались результаты, связанные с пассивными предложениями, такими как «Франкенштейн был ударен Дракулой». В отличие от активных конструкций, где слова обрабатываются последовательно, в пассивных оба существительных (подлежащее и дополнение) кодируются одновременно. При этом подлежащее преимущественно активирует нижнюю лобную извилину (IFG), а дополнение — среднюю лобную извилину (MFG). Это указывает на пространственное разделение синтаксических ролей в мозге.

Участники эксперимента, описывая сцены из мультфильмов, должны были составлять активные и пассивные конструкции. В качестве основных персонажей ученые выбрали курицу, собаку, Дракулу, Франкенштейна, ниндзя и медсестру

Исследование также проливает свет на эволюцию языков. Учёные отмечают, что подавляющее большинство языков (более 95%) предпочитают порядок «подлежащее-дополнение», в то время как обратный порядок встречается крайне редко. По-видимому, это связано с тем, что обратные конструкции требуют больших когнитивных усилий, что подтверждается данными о повышенной активности префронтальной коры при их производстве.

Практическое значение работы огромно: полученные результаты могут помочь в понимании речевых расстройств, разработке нейропротезов и даже в создании более совершенных систем искусственного интеллекта, имитирующих человеческую речь.