سه زبان، یک نقشهٔ معنا در مغز
یک خوانندهٔ چینی، یک شنوندهٔ انگلیسی‌زبان و یک شنوندهٔ فرانسوی‌زبان می‌توانند یک داستان را دنبال کنند، هرچند زبان‌هایشان تقریباً هیچ واژهٔ مشترکی ندارند و جمله‌ها را به شکل متفاوتی می‌چینند. مغز باید جایی آنچه را داستان معنا می‌دهد نگه دارد. یی گوئو، شوچیانگ وانگ و همکارانشان در مؤسسه‌های فناوری پیشرفتهٔ شنژن وابسته به آکادمی علوم چین و دو دانشگاه در هنگ‌کنگ، این زمینهٔ مشترک را در اسکن‌های مغزی جست‌وجو کردند.
نه فعالیت یکسان، که فاصله‌های یکسان
ایدهٔ کلیدی آن‌ها مقایسهٔ هندسه به جای فعالیت است. دو نفر، یا دو زبان، ممکن است برای یک جمله الگوهای متفاوتی از فعالیت مغزی پدید آورند. اما همچنان می‌توان پرسید: مغز کدام بخش‌ها را به هم نزدیک و کدام را دور از هم تلقی می‌کند؟ اگر این نسبت‌ها در زبان‌های مختلف پابرجا بمانند، مغز حتی وقتی جزئیات متفاوت‌اند، نقشهٔ مشترکی از معنا دارد.
227 مغز، سه زبان
گروه چهار مجموعهٔ عمومی از ضبط‌های MRI کارکردی (functional MRI) را، در مجموع با 227 شرکت‌کننده، دوباره تحلیل کرد:
- بزرگسالانی که شازده کوچولو را به انگلیسی (49)، چینی (35) یا فرانسوی (28) می‌شنیدند — سه گروه جداگانه از افراد؛
- شش دوزبانهٔ چینی–انگلیسی که داستان‌هایی را به هر دو زبان می‌خواندند؛
- دوازده نفر که اخبار را به ماندارین می‌شنیدند و برای پیش‌آموزش سامانه به کار رفتند؛
- 97 فرانسوی‌زبان بومی که بخش‌هایی از ماجراهای آلیس در سرزمین عجایب را می‌شنیدند، به‌عنوان آزمونی مستقل؛ 79 نفر از آن‌ها همان بخش‌ها را به انگلیسی هم شنیدند.
آن‌ها SemDecoder را ساختند، یک رمزگشای مغزی. یک مدل زبانی چندزبانه واژه‌های بعدی ممکن را پیشنهاد می‌کند؛ سیگنال‌های مغز تعیین می‌کنند کدام‌ها نگه داشته شوند. این سامانه در هر سه زبان محتوای معنادار را بازیابی کرد و در همهٔ معیارها و مجموعه‌داده‌ها از یک رمزگشای مرجع پیشین بهتر بود. نمونه‌ای از مقاله: سطر «برای من، مثل چشمهٔ آب گوارایی در بیابان بود» از مغز به شکل «دیگر، درست مثل بارانی از آب پاک در بیابان بود.» بازگشت. در فرانسوی، جمله‌ای دربارهٔ تصویری در «کتابی دربارهٔ جنگل بکر» به شکل «کتابی دربارهٔ جنگل سیاه» بازگشت. مهم‌ترین نواحی مغز، در هر سه زبان، در لوب‌های گیجگاهی (temporal lobes) هر دو نیمکره بودند.
نقشهٔ مشترک
سپس نویسندگان هندسه را مقایسه کردند. مقایسهٔ دو مغز نخست یعنی قرار دادن آن‌ها در یک چارچوب مشترک: این همان هم‌ترازسازی است، چرخشی محاسبه‌شده که نزدیک‌ترین تناظر میان الگوهای فعالیت دو گروه را می‌جوید، بی‌آنکه فرض کند همان نقاط مغز روشن می‌شوند. پس از هم‌ترازسازی، چینش رویدادهای داستان میان چینی، انگلیسی و فرانسوی تا حد زیادی بر هم منطبق شد. آنگاه نویسندگان به هر بخش بر پایهٔ سه ویژگی معنا نمره دادند — اینکه چقدر عینی است در برابر انتزاعی، چقدر دربارهٔ انسان‌ها و روابط است، و چقدر برانگیزانندهٔ هیجان است — و جهتی را بر نقشهٔ مغز جستند که هر نمره در آن افزایش می‌یابد: این سه جهت در هر سه زبان به یک سو اشاره داشتند. بخش‌هایی که در یک زبان از هم دور بودند، در زبان دیگر هم معمولاً دور بودند. این انطباق برای تک‌تک شنوندگان و در سراسر داستان برقرار بود.
این انطباق در سراسر مغز یکنواخت نبود. انطباق میان‌زبانی در نواحی نزدیک به حواس و حرکت ضعیف‌ترین و در نواحی تداعی سطح بالا (association regions) قوی‌ترین بود — نواحی‌ای که سیگنال‌ها را مستقیم از گوش‌ها یا چشم‌ها نمی‌گیرند، بلکه آن‌ها را ترکیب می‌کنند. پایین این شیب هیچ شگفتی ندارد: یک جملهٔ چینی و یک جملهٔ فرانسوی هیچ صدایی را با هم شریک نیستند، و نواحی شنوایی این تفاوت را پیش از هر معنایی می‌شنوند، پس توافق تنها می‌تواند دورتر در مسیر پدیدار شود. این شیب از نزدیک با محور اصلی و شناخته‌شدهٔ سازمان‌دهی مغز همخوانی داشت، محوری که از نواحی حسی و حرکتی تا یکپارچه‌سازترین نواحی امتداد دارد (همبستگی 0.80 در 400 ناحیهٔ مغزی). نویسندگان احتمال می‌دهند که این نواحی سطح بالا نسبت‌های میان معناها را به شکلی نگه می‌دارند که کمتر به صورت هر زبان خاصی وابسته است.
خواندن زبانی که هرگز نیاموخته
آزمون عملی، تعمیم بود. رمزگشایی که روی یک زبان آموزش دیده بود، روی زبان دیگری که هرگز ندیده بود بالاتر از شانس عمل کرد، در هر شش جهت میان سه زبان، و همچنین در دوزبانه‌ها. رمزگشایی که روی شنوندگان چینی آموزش دیده بود، بهتر از یک شبکهٔ آموزش‌ندیده، تشخیص داد فرانسوی‌زبانان کدام‌یک از دوازده بخش را می‌شنوند — به فرانسوی یا به انگلیسی. هرچه بیشتر به نواحی سطح بالا تکیه داشت، بهتر تعمیم می‌داد.
سرانجام، وقتی در زبان هدف تنها مقدار اندکی دادهٔ مغزی در دسترس بود، پیش‌آموزش روی زبان‌های دیگر در همهٔ اندازه‌های دادهٔ آزموده‌شده رمزگشایی را بهبود داد. نویسندگان به پرسشی دربارهٔ انصاف اشاره می‌کنند: ضبط‌های مغزی برای همهٔ زبان‌ها به یک اندازه در دسترس نیستند، و وام گرفتن از زبان‌های خوب‌مطالعه‌شده می‌تواند به بقیه کمک کند — هرچند این را مستقیماً نیازمودند. پژوهش آن‌ها سه زبان را در بر می‌گیرد؛ اینکه آیا این نقشهٔ مشترک به تمام تنوع زبان‌های بشری گسترش می‌یابد، و با تجربهٔ شخصی فرد از چند زبان چگونه تغییر می‌کند، هنوز پرسشی باز است.