Tolkede setninger lagres i bestemte områder i tinninglappen i hjernen, viser amerikanske forsøk med hjerneskanning. Dette ligner måten dataprogrammer lagrer abstrakte elementer i ulike deler av dataminnet, ifølge studien. (Illustrasjonsfoto: Pixtal (RM))
Tolkede setninger lagres i bestemte områder i tinninglappen i hjernen, viser amerikanske forsøk med hjerneskanning. Dette ligner måten dataprogrammer lagrer abstrakte elementer i ulike deler av dataminnet, ifølge studien. (Illustrasjonsfoto: Pixtal (RM))

Abstrakt forståelse vises på hjerneskann

Hjernen lagrer tolket mening omtrent som en datamaskin.

Publisert

Smak på disse to setningene: «Babyen sparket bestefaren.» og «Babyen ble sparket av bestefaren».

Den første gir bilder av søt uskyld, mens den andre gir gysninger, ikke sant?

Og likevel – setningene er ganske like. Rekkefølgen på nøkkelordene «baby», «sparket» og «bestefaren» kan ikke forklare hvorfor idyll blir til uhygge.

Det kreves mer enn mekanisk sortering av ordene for å oppfange forskjellen mellom setningene. Det kreves forståelse på høyere, abstrakt nivå.

Hvem var det som sparket, og hvem ble sparket? Hvem var den aktive, og hvem gikk handlingen ut over?

Sorterte ut meningen

Svarene på disse abstrakte spørsmålene lyste opp forskjellige steder på hjerneskanningene til de 18 mennene som deltok i forsøket.

Forskerne Steven Frankland og Joshua Greene fra Harvard University i USA brukte flere ord i forsøkene enn «baby», «sparket» og «bestefar».

Andre setninger var for eksempel på den ene siden «Hunden bet mannen» og «Mannen ble bitt av hunden», og på den andre siden «Mannen bet hunden» og «Hunden ble bitt av mannen».

Både aktive og passive utgaver av setningene ble altså prøvd. Uansett – hjernene til forsøksdeltakerne tolket og sorterte ut meningen i adskilte områder på skanningene med funksjonell magnetresonans.





Denne videoen viser blant annet hvordan funksjonell magnetresonans (fMRI) virker Den er laget av forskning.no i samarbeid med Intervensjonssenteret på Oslo universitetssykehus, Rikshospitalet.

Det sitter i tinninglappen

Meningsforskjellene ble kodet i en del av hjernen som kalles den venstre tinninglappen. Den ligger på siden av hjernen, omtrent rett under det venstre øret.

Den venstre tinninglappen har flere viktige oppgaver hos høyrehendte, som deltakerne i forsøket var. En av dem er å forstå språk. En annen er å tolke synsinntrykk.

Begge disse evnene kom til nytte i forsøkene. Forsøkspersonene fikk nemlig se setningene som skrift.

Forplanter seg til følelsene

Men forsøket stanset ikke her. Det viste også hvordan meningen forplanter seg videre til andre deler av hjernen, med andre viktige oppgaver.

Når forsøkspersonene fikk lese at bestefar slo baby, reagerte nemlig amygdala. Dette er en urgammel del av hjernen som blant annet lar oss oppleve følelser som frykt og aggresjon.

Områder (gule) i tinninglappen (rødt) lyste opp på hjerneskann i forsøkene der deltakerne fikk se skrevne setninger. De aktive områdene inneholdt tolkninger av teksten. Figuren viser omtrentlig plassering av områdene, og er basert på en original figur fra studien i Proceedings of The National Academy of Sciences, PNAS. (Foto: (Figur: Gray's Atonomy, Wikimedia Commons, bearbeidet av Arnfinn Christensen, forskning.no))
Områder (gule) i tinninglappen (rødt) lyste opp på hjerneskann i forsøkene der deltakerne fikk se skrevne setninger. De aktive områdene inneholdt tolkninger av teksten. Figuren viser omtrentlig plassering av områdene, og er basert på en original figur fra studien i Proceedings of The National Academy of Sciences, PNAS. (Foto: (Figur: Gray's Atonomy, Wikimedia Commons, bearbeidet av Arnfinn Christensen, forskning.no))

Vrimmel av meninger

Hva betyr dette for forståelsen av hjernen? Språket vårt bruker et begrenset antall ord for å uttrykke et nesten uendelig antall forskjellige tanker.

Allerede på 1800-tallet var filosofen Wilhelm von Humboldt inne på slike tanker, skriver forskerne i studien, som publiseres åpent i tidsskriftet Proceedings of The National Academy of Sciences.

­Hjernens oppgave blir dermed å finne den riktige meningen i denne vrimmelen av meninger som en setning kan formidle.

Mulig vei mot kunstig intelligens

– … menneskehjernen koder meningen i enkle setninger omtrent som en datamaskin, med adskilte nerveområder som representerer svar på grunnleggende spørsmål om mening, slik som «Hvem gjorde det?» og «Hvem ble det gjort på?», skriver forskerne i studien.

Betyr dette at forsøkene med å lage kunstig intelligens kan dra nytte av denne forskningen? Kan vi bygge dataprogrammene og datamaskinene slik at de tolker på samme måte som hjernen?

Forskningen gir ingen nye innsikter i hvordan kunstig intelligens kan lages, ifølge en e-post til forskning.no fra Steven Frankland.

Likevel kan den støtte opp om noen av de metodene som brukes til å lage kunstig intelligens, framfor andre.

Peker videre

Slike metoder ordner informasjon om «Hvem som gjorde det?» og «Hvem ble det gjort mot?» i grupper av nevrale nettverk, dataprogrammer som etterligner hvordan hjerneceller er koblet sammen.

– Så kan de bruke mønstre av aktivitet i disse områdene som pekere mot symboler som lagres i andre områder, liksom pekerne i dataprogrammer, skriver Frankland.

I studien utdyper forskerne dette poenget. Områdene som forskerne har funnet, lagrer kanskje ikke tolkningen i seg selv.

Isteden er de pekere til andre områder av hjernebarken der tolkningene er lagret i en rikere og mer sammensatt form.

Foreløpig grovt nivå

– Vi studerer fortsatt dette på et forholdsvis grovt nivå, der vi finner gjennomsnittet av nerveaktivitet fra millioner av nerveceller i disse områdene, skriver Frankland til forskning.no.

– Det vil bli spennende å forsøke å forstå mer i detalj hvordan nervecellene i disse områdene faktisk får til dette, skriver han.

Referanse:

Steven M. Frankland and Joshua D. Greene: An architecture for encoding sentence meaning in left mid-superior temporal cortex, Proceedings of The National Academy of Sciences (PNAS), 24. August 2015, doi: 10.1073/ pnas.1421236112.