Мозг билингвов не делит языки — у него одна карта смыслов для всех

Нейробиологи впервые получили прямое доказательство давней гипотезы: мозг билингвов устроен как единая система. Четыре добровольца с билингвальным знанием английского и испанского, проходившие лечение эпилепсии, позволили учёным вживить микроэлектроды в гиппокамп и записать активность отдельных нейронов. Пациенты слушали подкасты, читали и общались на обоих языках. На уровне отдельных клеток реакции на слово «dog» и «perro» различались — нейроны «зажигались» по-разному, как будто каждый язык использовал свои нейронные пути. Но когда учёные проанализировали всю популяцию клеток, открылась иная картина: геометрия смысловых связей между словами оставалась неизменной.

Математические расстояния между ответами на слова «собака», «кошка», «дом» в английском языке почти идеально повторяли расстояния между теми же понятиями в испанском. Это похоже на то, как один и тот же трёхмерный объект выглядит по-разному, если смотреть на него под разными углами, но его внутренняя форма не меняется. Мозг использует единую концептуальную карту, а языки лишь активируют различные «проекции» этой карты. Получается, билингвы не переключаются между отдельными «словарями» — они просто используют разные пути доступа к одному хранилищу смыслов.

Этот вывод перекликается с тем, как устроены современные языковые модели искусственного интеллекта, например multilingual BERT. В них значения слов тоже представлены как точки в многомерном пространстве, где отношения между понятиями разных языков выстраиваются в одну и ту же геометрию. Сходство нейронной и машинной организаций смыслов — не случайность, а, возможно, указание на фундаментальный принцип обработки информации: семантическая структура языка не привязана к конкретным звукам или буквам, а является абстрактной математической формой.

Однако важно учитывать ограничения. Исследование проведено на четырёх людях, свободно владеющих двумя близкородственными языками с детства. Для пар дальнеродственных языков, например русского и китайского, или для людей, выучивших второй язык во взрослом возрасте, нейронная геометрия может отличаться. Скорее всего, степень близости языков и возраст их освоения влияют на то, насколько «единая» карта формируется в мозге. Взрослый ученик, вероятно, опирается на более разнородные нейронные сети, чем тот, кто рос в двуязычной среде.

Практическое значение этого открытия выходит далеко за рамки лингвистики. Понимание того, что мозг хранит абстрактные смыслы в общем пространстве, может изменить подходы к разработке интерфейсов «мозг-компьютер»: вместо перевода с одного языка на другой машины смогут напрямую считывать концептуальную карту человека. В реабилитации после инсультов или травм, повреждающих речевые зоны, появляется надежда на восстановление доступа к сохранённой смысловой сети, а не к разрушенным языковым символам. Для ИИ этот принцип — ключ к созданию систем, которые не просто переводят слова, а понимают стоящие за ними значения, приближаясь к тому, как это делает человек.