Mozek vnímá esperanto a klingonštinu stejně jako angličtinu či mandarínštinu

V lidském mozku se vyvinula síť oblastí, které zpracovávají jazyk. Tyto oblasti se konzistentně aktivují, kdykoli lidé poslouchají svůj mateřský jazyk nebo jakýkoli jazyk, kterým plynule hovoří.

Nová studie výzkumníků z MIT zjistila, že tato síť reaguje i na zcela uměle vytvořené jazyky, jako je esperanto, které bylo vytvořeno na konci 19. století s cílem podpořit mezinárodní komunikaci, a dokonce i na jazyky vymyslené pro televizní seriály, jako jsou \"Star Trek\" a \"Game of Thrones\".

Aby vědci z MIT prozkoumali, jak mozek reaguje na tyto umělé jazyky, svolali téměř 50 mluvčích těchto jazyků na jeden víkend. Pomocí funkční magnetické rezonance (fMRI) zjistili, že když účastníci poslouchali konstruovaný jazyk, kterým plynule hovořili, rozsvítily se stejné oblasti mozku, které se aktivují při zpracování jejich mateřského jazyka.

\"Zjistili jsme, že konstruované jazyky ve velké míře využívají stejný systém jako přirozené jazyky, což naznačuje, že klíčovým faktorem pro zapojení tohoto systému může být druh významů, které oba typy jazyků dokáží vyjádřit,\" říká Evelina Fedorenko, docentka neurovědy na MIT, členka McGovern Institute for Brain Research na MIT a hlavní autorka studie.

Výsledky pomáhají definovat některé klíčové vlastnosti jazyka a naznačují, že není nutné, aby se jazyky přirozeně vyvíjely po dlouhou dobu nebo aby měly velký počet mluvčích.

\"Pomáhá nám to zúžit otázku, co jazyk je, a to empiricky, testováním toho, jak náš mozek reaguje na podněty, které mohou nebo nemusí být jazykově podobné,\" říká Saima Malik-Moraleda, postdoktorandka na MIT a hlavní autorka článku, který vyšel tento týden v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences.

Svolání komunity konstruovaných jazyků

Na rozdíl od přirozených jazyků, které se vyvíjejí v komunitách a časem se formují, jsou konstruované jazyky, neboli \"konlangy\", obvykle vytvářeny jednou osobou, která rozhoduje o tom, jaké zvuky se budou používat, jak se budou označovat různé koncepty a jaká budou gramatická pravidla.

Esperanto, nejrozšířenější konlang, vytvořil v roce 1887 Ludwik Zamenhof, který ho zamýšlel jako univerzální jazyk pro mezinárodní komunikaci. V současné době se odhaduje, že esperanto plynule ovládá asi 60 000 lidí po celém světě.

V předchozí práci Fedorenko a její studenti zjistili, že programovací jazyky, jako je Python – další typ vynalezeného jazyka – neaktivují mozkovou síť, která se používá ke zpracování přirozeného jazyka. Místo toho se lidé, kteří čtou počítačový kód, spoléhají na takzvanou síť s více požadavky, systém mozku, který se často používá pro náročné kognitivní úkoly.

Fedorenko a další také zkoumali, jak mozek reaguje na jiné podněty, které sdílejí vlastnosti s jazykem, včetně hudby a neverbální komunikace, jako jsou gesta a výrazy obličeje.

\"Strávili jsme hodně času prohlížením všech těchto různých druhů podnětů a znovu a znovu jsme zjistili, že žádný z nich nezahrnuje mechanismy zpracování jazyka,\" říká Fedorenko. \"Takže pak vyvstává otázka, co mají přirozené jazyky, co žádný z těchto dalších systémů nemá?\"

To vedlo výzkumníky k otázce, zda by umělé jazyky, jako je esperanto, byly zpracovávány spíše jako programovací jazyky, nebo spíše jako přirozené jazyky. Podobně jako programovací jazyky, i konstruované jazyky jsou vytvářeny jednotlivcem pro specifický účel, bez přirozeného vývoje v rámci komunity. Na rozdíl od programovacích jazyků však konlangy i přirozené jazyky lze použít k vyjadřování významů týkajících se stavu vnějšího světa nebo vnitřního stavu mluvčího.

Aby prozkoumali, jak mozek zpracovává konlangy, pozvali výzkumníci mluvčí esperanta a několika dalších konstruovaných jazyků na MIT na víkendovou konferenci v listopadu 2022. Mezi další jazyky patřily klingonština (ze \"Star Treku\"), na'vi (z \"Avatara\") a dva jazyky z \"Game of Thrones\" (vysoká valyřština a dothraštína). U všech těchto jazyků existují texty pro lidi, kteří se chtějí jazyk naučit, a pro esperanto, klingonštinu a vysokou valyřštinu je k dispozici dokonce i aplikace Duolingo.

\"Byla to opravdu zábavná událost, kde se zúčastnily všechny komunity, a během víkendu jsme shromáždili všechna data,\" říká Malik-Moraleda, která vedla sběr dat společně s bývalou postgraduální studentkou MIT Mayou Taliaferro, nyní doktorandkou na Newyorské univerzitě.

Během této akce, která také zahrnovala přednášky od několika tvůrců konlangů, výzkumníci použili fMRI k naskenování 44 mluvčích konlangů, když poslouchali věty z konstruovaného jazyka, kterým plynule hovořili. Tvůrci těchto jazyků – kteří jsou spoluautory článku – pomohli sestavit věty, které byly účastníkům předkládány.

Když účastníci leželi v skeneru, poslouchali nebo četli věty ve svém mateřském jazyce a pro srovnání prováděli i některé nelingvistické úkoly. Výzkumníci zjistili, že když lidé poslouchali konlang, aktivovaly se stejné jazykové oblasti v mozku jako když poslouchali svůj mateřský jazyk.

Společné vlastnosti

Výsledky pomáhají identifikovat některé klíčové vlastnosti, které jsou nutné k zapojení oblastí mozku pro zpracování jazyka. Jednou z hlavních charakteristik, která řídí reakce na jazyk, se zdá být schopnost vyjadřovat významy týkající se vnitřního a vnějšího světa – vlastnost, kterou sdílejí přirozené a konstruované jazyky, ale ne programovací jazyky.

\"Všechny jazyky, jak přirozené, tak konstruované, vyjadřují významy související s vnitřním a vnějším světem. Označují objekty ve světě, vlastnosti objektů, události,\" říká Fedorenko. \"Programovací jazyky jsou však mnohem podobnější matematice. Programovací jazyk je symbolický generativní systém, který vám umožňuje vyjádřit komplexní významy, ale je to uzavřený systém: významy jsou vysoce abstraktní a většinou relační a nejsou spojeny se skutečným světem, který zažíváme.\"

Zdá se, že některé další vlastnosti přirozených jazyků, které nesdílejí konstruované jazyky, nejsou nutné k vyvolání odpovědi v jazykové síti.

\"Nezáleží na tom, zda je jazyk vytvářen a tvarován v čase komunitou mluvčích, protože tyto konstruované jazyky nejsou,\" říká Malik-Moraleda. \"Nezáleží na tom, jak staré jsou, protože konlangy, které jsou staré jen deset let, zapojují stejné oblasti mozku jako přirozené jazyky, které existují už mnoho stovek let.\"

Aby dále vylepšili vlastnosti jazyka, které aktivují jazykovou síť mozku, plánuje Fedorenkova laboratoř nyní zkoumat, jak mozek reaguje na konlang zvaný Lojban, který byl vytvořen Logickou jazykovou skupinou v 90. letech a byl navržen tak, aby zabránil nejednoznačnosti významů a podporoval efektivnější komunikaci.

Výzkum byl financován z McGovern Institute for Brain Research na MIT, katedry Brain and Cognitive Sciences, Simons Center for the Social Brain, Frederick A. a Carole J. Middleton Career Development Professorship a amerických National Institutes of Health.