Scoperto il dizionario dei sinonimi e contrari del cervello

Scoperto il 'dizionario dei sinonimi e contrari' utilizzato dai neuroni per dedurre il significato delle parole che ascoltiamo: è stato mappato nel cervello di 13 volontari dai ricercatori del Massachusetts General Hospital, grazie a una tecnica innovativa che permette di registrare l’attività dei singoli neuroni.

I risultati dello studio

I risultati dello studio, pubblicati sulla rivista Nature, contribuiscono a far luce sui meccanismi di comprensione del linguaggio, aprendo la strada a nuove tecnologie che potranno aiutare chi fatica a comunicare dopo una paralisi o un ictus.

"Gli esseri umani possiedono un'eccezionale capacità di estrarre significati sfumati attraverso il linguaggio: quando ascoltiamo un discorso, possiamo comprendere il significato di decine di migliaia di parole e farlo senza soluzione di continuità attraverso concetti e temi straordinariamente diversi", afferma il coordinatore dello studio Ziv Williams, neurologo del Massachusetts General Hospital e professore associato di neurochirurgia presso la Harvard Medical School. “Tuttavia, il modo in cui il cervello umano elabora il linguaggio a livello computazionale di base dei singoli neuroni è ancora una sfida da comprendere”.

Per affrontarla, i ricercatori hanno deciso di realizzare una mappa dettagliata di come i neuroni del cervello umano rappresentano i significati delle parole: ad esempio, come viene rappresentato il concetto di animale quando sentiamo la parola gatto e cane, e come distinguiamo tra il concetto di cane e quello di automobile. In particolare, hanno utilizzato una nuova tecnica che ha permesso di registrare simultaneamente l'attività di un centinaio di neuroni del cervello durante l'ascolto di frasi e racconti. In questo modo hanno scoperto come i neuroni nel cervello associano le parole a significati particolari e come distinguono determinati significati da altri.

L'osservazione complessiva dei neuroni

"Ad esempio - spiega Williams - abbiamo scoperto che mentre certi neuroni si attivavano preferenzialmente quando le persone sentivano parole come 'correva' o 'saltava', che riflettono azioni, altri neuroni si attivavano preferenzialmente con l'ascolto di parole che hanno connotazioni emotive, come 'felice' o 'triste'. Inoltre, osservando tutti i neuroni insieme, potremmo iniziare a costruire un quadro dettagliato di come i significati delle parole sono rappresentati nel cervello".

Dallo studio è emerso che alcuni neuroni sono in grado di distinguere parole diverse che hanno un suono simile e cercano continuamente di anticipare il loro significato più probabile in base al contesto della frase.

Infine i ricercatori hanno dimostrato che, analizzando l'attività di un piccolo numero di neuroni, è possibile capire ciò che la persona sta ascoltando o pensando in quel momento. Questa scoperta "potrebbe permetterci di sviluppare in futuro delle interfacce cervello-macchina che possano consentire a individui con condizioni come paralisi motoria o ictus di comunicare in modo più efficace”, conclude Williams.