Как мозг обрабатывает слово: исследователи НИУ ВШЭ сравнили читательские маршруты взрослых и детей
Исследователи Центра языка и мозга ВШЭ с помощью магнитоэнцефалографии изучили, как мозг взрослых и детей реагирует на слова при чтении. Они показали, что у детей мозг дольше обрабатывает даже часто употребляющиеся в речи слова, а слова, которые встречаются редко, и псевдослова обрабатывает одинаково — медленно и по частям. С возрастом система перестраивается: высокочастотные слова переходят на быстрый маршрут, а вот новые сочетания букв по-прежнему анализируются медленно. Исследование опубликовано в журнале Psychophysiology.
Когда человек читает, его взгляд скользит по строке почти автоматически. Кажется, что смыслы просто появляются в голове. Но на уровне мозга чтение — цепочка быстрых процессов. Сначала распознаются буквы, затем они объединяются в слоги и слова, а после слово связывается со значением. Каждая стадия активирует разные области коры головного мозга. При этом для одних слов путь чтения оказывается короче, чем для других. Это зависит от частотности слова (насколько часто оно встречается в языке) и от возраста, в котором оно усвоилось.
В психолингвистике давно обсуждается идея двух путей чтения: быстрый путь для знакомых слов и более медленный — для незнакомых сочетаний букв. Ее подтверждали и поведенческие эксперименты, и нейролингвистические исследования. Но исследований о том, какие области коры включаются при чтении слов разной частотности и как этот процесс меняется у детей, у которых система чтения еще формируется, было немного, и их результаты были противоречивы.
В новом исследовании сотрудники Центра языка и мозга ВШЭ использовали магнитоэнцефалографию (МЭГ) — метод, который фиксирует мозговую активность с точностью до миллисекунд и позволяет определить, в каких участках коры возникает сигнал. Исследователи анализировали две характеристики сигнала: амплитуду (насколько сильно активируется область мозга) и время пика сигнала (через сколько миллисекунд после появления стимула амплитуда достигает максимума).
Это одно из первых исследований, где взрослые и дети выполняли одно и то же задание на чтение слов, что позволило сравнить, как созревают быстрый и медленный маршруты чтения. В эксперименте участвовали 30 взрослых и 30 детей 7–12 лет, все носители русского языка без нарушений чтения. Участники читали про себя высокочастотные слова (сумка, ручка, диван), редкие слова (карцер, реагент, сводка) и псевдословa (смейф, кифил, пузуч).
Результаты в обеих группах показали, что чем выше была частотность слова, тем меньше амплитуда мозгового сигнала и тем раньше наступал момент его наибольшей активности, то есть этап, на котором слово уже распознается. Также при чтении высокочастотных слов быстрее активировались височные области, связанные с распознаванием и пониманием слов. Для слов с более низкой частотностью и псевдослов реакция была более выраженной и разворачивалась дольше, несмотря на то, что работала та же самая сеть областей. Эти результаты хорошо вписываются в идею двух маршрутов чтения: знакомые слова проходят по короткой траектории, а незнакомые — по более трудоемкому пути.
С другой стороны, детям для обработки тех же стимулов требовалось гораздо больше времени и привлечение большего числа ресурсов. У детей задержка накапливалась по мере продвижения обработки слова. Ранняя зрительная реакция в затылочной коре возникала почти одновременно у взрослых и детей (около 70–130 мс). На следующем этапе, связанном с анализом буквенных последовательностей, пик активности у детей сдвигался примерно на 40–60 мс. А на позднем этапе, на котором подключаются области, связанные с фонологической и смысловой обработкой, задержка достигала уже 150–200 мс по сравнению со взрослыми.
Амплитуда сигналов у детей была выше: чтобы обработать то же слово, развивающемуся мозгу требовалось больше ресурсов. Различия были и при чтении высокочастотных слов: именно они сильнее всего демонстрировали разрыв между зрелой и формирующейся системой чтения. Важно, что исследователи обнаружили частотный эффект и в верхней височной области у детей. Это говорит о том, что лексический, быстрый путь чтения уже начинает работать, но пока еще неустойчив. Еще один важный результат был связан с интерпретацией псевдослов.
Татьяна Больгина
«У детей псевдословa вызывали такую же затратную реакцию, как и редкие настоящие слова, — возможно, потому, что и те и другие мозг обрабатывает по частям. Отсутствие четкой разницы между этими двумя категориями говорит о том, что быстрый, автоматический способ чтения у детей еще не сформировался», — комментирует один из авторов статьи, младший научный сотрудник Центра языка и мозга НИУ ВШЭ Татьяна Больгина.
При этом сами области, которые активировались у детей и взрослых, были почти одинаковыми. Различались не карты активации, а скорость и интенсивность работы мозга. Исследование показывает, что основные механизмы чтения формируются рано, но постепенно становятся более экономными, точными и быстрыми. Полученные данные о реакциях мозга могут стать ориентиром для понимания развития навыков чтения.
Исследование выполнено в рамках Программы фундаментальных исследований НИУ ВШЭ.
Вам также может быть интересно:
Исследователи ВШЭ показали, как создавать регуляторную ДНК напрямую
Исследователи НИУ ВШЭ разработали модель для генерации промоторов и энхансеров — участков ДНК, регулирующих работу генов. Модель работает с нуклеотидами ДНК напрямую, без промежуточного преобразования в непрерывное числовое пространство. Разработка может быть полезна в синтетической биологии и генной терапии. Результаты исследования представлены на воркшопе конференции ICLR 2026.
«Самый результативный метод не теряться — делать хорошие исследования»
Эксперты Международной лаборатории проектирования и исследований в онлайн-обучении ВШЭ изучают и разрабатывают методы образования, предполагающие большую вовлеченность студентов и школьников в процесс обучения. Лаборатория активно исследует поведение учащихся через их цифровые следы в онлайн-системах, отношение педагогов к применению современных технологий и коммуникаций в обучении и разрабатывает принципы продуктивного применения ИИ в образовании. О деятельности лаборатории «Вышка.Главное» побеседовала с ее заведующей Анастасией Капузой.
Развивая сотрудничество: совместный семинар ФКН ВШЭ и Харбинского технологического университета
13–16 июля на факультете компьютерных наук прошел Российско-китайский научно-исследовательский семинар по приложениям машинного обучения, организованный Научно-учебной лабораторией облачных и мобильных технологий совместно с Харбинским политехническим университетом (Китай). Делегация из семи студентов и трех представителей университета прибыла в Москву, чтобы принять участие в интенсивной четырехдневной программе.
«Работа с ИИ — решение целого спектра инженерных задач»
Искусственный интеллект — рабочий инструмент, построенный на сбалансированном сочетании алгоритмов с инженерной проработкой. Как технологии ИИ способны улучшить приложение, устройство, систему и какие инженерные задачи решаются при этом, рассказывают специалисты и аспиранты Московского института электроники и математики ВШЭ.
Новая секция по ИИ и призовое место: молодые ученые Вышки на Международной конференции IEEE EDM
В Республике Алтай прошла 27-я Международная конференция молодых специалистов в области электронных приборов и материалов (IEEE EDM). В этом году ученые НИУ ВШЭ представили на ней результаты своих исследований, а также приняли участие в организации новой секции по искусственному интеллекту. Доклад магистранта Вышки Родиона Сидоренко занял третье место в конкурсе научных работ конференции.
НИУ ВШЭ инициировал разработку этического стандарта для антропоморфных роботов
Развитие антропоморфной робототехники требует не только технологических, но и этических решений. В июле на площадке Института робототехнических систем НИУ ВШЭ прошла форсайт-сессия, посвященная разработке Этического стандарта для антропоморфных робототехнических комплексов. Представители бизнеса, органов государственной власти, научных организаций и университетов обсудили ключевые этические и правовые вопросы, связанные с развитием антропоморфных робототехнических комплексов. Главным итогом встречи стала подготовка проекта Этического стандарта.
НИУ ВШЭ первым среди университетов начал фиксировать интеллектуальные права на научные результаты в блокчейне
Высшая школа экономики подключила свой Репозиторий научно-технической информации к доверенной блокчейн-сети РЦИС.РФ как самостоятельный узел. Теперь каждый исследовательский результат, размещенный в цифровом хранилище НИУ ВШЭ, может получить признаваемую госорганами запись в распределенном реестре, подтверждающую авторство и принадлежность исключительных прав.
ФКН ВШЭ и ЧГУ реализовали три отраслевых образовательных модуля по искусственному интеллекту
В 2025/26 учебном году факультет компьютерных наук (ФКН) ВШЭ совместно с Череповецким государственным университетом реализовал три отраслевых образовательных модуля по искусственному интеллекту. Инициатива была представлена в рамках проекта «Топ-ИИ» Минцифры России при участии АНО «Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации». Эксперты НИУ ВШЭ совместно с индустриальными партнерами разработали линейку отраслевых образовательных модулей в области искусственного интеллекта.
«Нам бы хотелось, чтоб наши корпуса использовались больше»
Созданные в Международной лаборатории языковой конвергенции и Школе лингвистики НИУ ВШЭ корпуса абхазо-адыгских языков, на которых говорят народы Западного Кавказа, позволяют изучить их особенности, показывают возможности современного использования. Создание корпусов стало возможным благодаря серии экспедиций ученых и студентов Вышки на Кавказ, современным методам лингвистической обработки и взаимодействию с коллегами из региональных университетов. О работе лингвистов новостной службе «Вышка.Главное» рассказал ведущий научный сотрудник Международной лаборатории языковой конвергенции, доцент Школы лингвистики Юрий Ландер.
В НИУ ВШЭ появится суперкомпьютер для работы с ИИ
Высшая школа экономики готовит к запуску второй суперкомпьютер. Новый кластер будет ориентирован прежде всего на задачи ИИ и дополнит уже действующий суперкомпьютер cHARISMa. Его запуск планируется на конец 2026 года.