Ученые объяснили, почему мы запоминаем одни слова лучше других

Слова, которые запомнил наш мозг, можно представить в виде своеобразной карты / Zaghloul Lab, NINDS, 2020

Мозгу проще найти нужное слово, ориентируясь не на частоту его употребления, а на семантику. Именно поэтому мы легко вспоминаем одни слова и никак не можем вытащить из памяти другие. 

В нашем мозге хранится информация о тысячах и даже десятках тысяч слов. Одними из них мы пользуемся часто, другими — заметно реже. Новая статья, опубликованная в Nature Human Behaviour, показывает, как мозг оперирует таким огромным «словарем».

К такому выводу Се и его коллеги пришли по итогам экспериментов с 30 пациентами с эпилепсией, проведенных в Национальном институте неврологических расстройств и инсульта США. Эти пациенты страдали неразрешимой формой болезни, которая не поддается медикаментозному лечению. Исследуя нейронную активность больных, ученые пытались найти способ устранить причину припадков.

Для оценки способности мозга хранить кратковременные воспоминания и создавать нейронные связи авторы работы проводили тесты памяти. Пациентам показывали пары слов — например, «рука» и «яблоко», — отобранные из списка 300 существительных. Через несколько секунд после демонстрации словарной пары испытуемым демонстрировали одно слово из пары и просили вспомнить второе.

Изучая результаты тестов, исследователи отметили, что пациенты вспоминали некоторые слова чаще, чем другие. И это не зависело от того, как слова были соединены в пары. «Лучшие» пять слов из всего используемого списка испытуемые успешно вспоминали с вероятностью примерно в семь раз выше, чем пять «худших». При этом слова, чаще употребляемые в обиходной речи (например, «улица», «облако» и «кровать»), участники эксперимента вспоминали хуже, чем более редкие («кукла», «пруд» или «танк»).

Позже ученые провели аналогичный тест на память в онлайн-формате: в нем приняли участие 2623 здоровых добровольца. Результат оказался таким же, что убедительно подтвердило: подобный феномен запоминания никак не связан с патологическими состояниями нервной системы.

В ходе проведения исследований ученые пытались выяснить, что же связывает хорошо запоминаемые слова / Zaghloul, Xie, Bainbridge, Nature Human Behaviour, 2020

По мнению Вейжена Се, результаты можно объяснить при помощи модели поиска ассоциативной памяти (Search for Associative Memory, SAM). «Один из способов понять результаты тестов с парами слов состоит в том, чтобы применить теории сетей к тому, как мозг запоминает прошлый опыт. В этом случае воспоминания об используемых нами словах выглядят как карты интернета или схемы терминалов аэропорта, где более запоминающиеся слова выглядят как более крупные элементы <…>, — говорит ученый. — Ключом к полному пониманию этого механизма было выяснение того, что же связывает слова между собой».

Исследователи написали компьютерную программу, которая выясняла, могут ли конкретные правила для установления связи между словами предсказать определенную во время экспериментов запоминаемость, которые они увидели в исследовании. Правила основывались на изучении корпуса данных из книг, новостей и статей на «Википедии».

Результаты оказались весьма интригующими. Например, более запоминающиеся слова не появляются в предложениях чаще, чем менее запоминающиеся. Точно так же не было никакой связи между относительной однозначностью определения слова и его запоминаемостью: так, слово «мотылек» было не более запоминающимся, чем «вождь», у которого более абстрактное значение.

Вместо этого оказалось, что более запоминающиеся слова были скорее семантически похожи или чаще связаны со значениями других слов, используемых в английском языке. Когда исследователи подставляли данные о семантическом сходстве в компьютерную модель, то с большой вероятностью правильно угадывали, какие слова запомнились пациентам с эпилепсией и здоровым добровольцам. На основании данных о частоте слов или конкретности их значения такой прогноз об угадывании сделать не удавалось.

Результаты работы подтвердили предположение о том, что более запоминающиеся слова представляют собой своеобразные центры с высоким трафиком в нейронных сетях памяти. Такие слова нашему мозгу найти гораздо проще. «Вам ведь знакома ситуация, когда вы вводите слова в поисковую систему, и она показывает вам список подсказок? И кажется, что поисковая система читает ваши мысли. Наши результаты показывают, что мозги испытуемых в этом исследовании делают нечто похожее, когда они пытаются вспомнить парное слово, — подытоживает Вейжен Се. — Результаты также свидетельствуют, что определенная структура английского языка хранится в мозге каждого человека».