3つの言語、脳の中のひとつの意味の地図

中国語の読み手、英語の聞き手、フランス語の聞き手は、それぞれの言語にほとんど共通の単語がなく、文の組み立て方も違うのに、同じ物語についていくことができる。脳はどこかに、その物語が意味するものを保っているはずだ。中国科学院深圳先進技術研究院と香港の2つの大学のイー・グオ（Yi Guo）、シューチャン・ワン（Shuqiang Wang）らは、脳スキャンの中にその共通の土台を探した。

同じ活動ではなく、同じ距離

彼らの鍵となる考えは、活動ではなく幾何学を比べることだ。2人の人、あるいは2つの言語は、同じ文に対して異なる脳活動のパターンを生み出すかもしれない。それでも、こう問うことはできる。脳は、どの文章どうしを互いに近いものとして扱い、どれを遠いものとして扱っているのか？そうした関係が言語をまたいで保たれているなら、細部が違っていても、脳は意味の共通の地図を共有していることになる。

227の脳、3つの言語

チームは、公開されている機能的MRIの記録4セット、合計227人の参加者のデータを解析し直した。

***『星の王子さま』***を英語（49人）、中国語（35人）、フランス語（28人）で聞いた大人。3つの別々の人のグループだ。
両方の言語で物語を読んだ、中国語と英語のバイリンガル6人。
北京語のニュースを聞いた12人。システムの事前学習に使われた。
独立した検証として、*『不思議の国のアリス』*の一節を聞いたフランス語のネイティブ話者97人。うち79人は、同じ一節を英語でも聞いた。

彼らは脳のデコーダー SemDecoder を構築した。多言語の言語モデルが次に来そうな単語を提案し、脳の信号がそのどれを残すかを決める。このデコーダーは3つの言語すべてで意味のある内容を復元し、あらゆる指標とデータセットで、以前の基準となるデコーダーを上回った。論文から一例を挙げよう。“For me, it was like a spring of fresh water in the desert”（私にとって、それは砂漠の中の新鮮な水の泉のようだった）という一文は、脳から*“Anymore, it was just like a rain of pure water in the desert.”*（もはや、それはまさに砂漠の中の純粋な水の雨のようだった）として戻ってきた。フランス語では、「原生林についての本」にあった絵についての文が、「黒い森についての本」として戻ってきた。最も重要だった脳の領域は、3つの言語すべてで、左右両側の側頭葉にあった。

共有された地図

次に著者らは幾何学を比べた。2つの脳を比べるには、まず共通の枠組みに置かなければならない。それが位置合わせだ。2つのグループの活動パターンのあいだで最も忠実に対応する向きを計算で探すもので、脳の同じ場所が光ると決めつけることはしない。位置合わせをしたあと、物語の出来事の配置は、中国語、英語、フランス語の間で大部分が一致した。次に著者らは、意味の3つの性質——抽象的ではなくどれだけ具体的か、どれだけ人や人間関係についての話か、どれだけ感情を高ぶらせるか——について各文章に点数をつけ、脳の地図の上でその点数が上がっていく方向を探した。その3つの方向は、3つの言語すべてで同じ向きを指していた。ある言語で遠く離れた文章は、別の言語でも遠く離れている傾向があった。この一致は、個々の聞き手についても、物語全体を通じても成り立っていた。

ただし、脳全体で一様だったわけではない。言語をまたいだ一致は、感覚や運動に近い領域で最も弱く、高次の連合野——耳や目から直接に信号を受け取るのではなく、それらを組み合わせる領域——で最も強かった。この勾配の下のほうは驚くことではない。中国語の文とフランス語の文は音をまったく共有しておらず、聴覚野は意味よりも先にその違いを聞き取る。だから一致は、もっと先に進んだところにしか現れえないのだ。この勾配は、感覚野や運動野から最も統合的な領域へと向かう、脳の組織化についてよく知られた主要な軸に密接に従っていた（400の脳領域にわたって相関0.80）。著者らは、こうした高次の領域が、どれか一つの言語の形にあまり左右されない、意味どうしの関係を保持しているのではないかと示唆している。

学んだことのない言語を読む

実用上の試金石は汎化だった。ある言語で訓練したデコーダーは、3つの言語の間の6通りの組み合わせすべてで、さらにバイリンガルでも、一度も見たことのない別の言語で偶然を上回る成績を収めた。中国語の聞き手で訓練したデコーダーは、フランス語話者が12の文章のうちどれを聞いているのかを、それがフランス語でも英語でも、訓練していないネットワークよりうまく言い当てた。高次の領域に頼るほど、汎化はうまくいった。

最後に、目標とする言語の脳データがわずかしかない場合、ほかの言語で事前学習しておくと、試したどのデータ量でも解読が改善した。著者らは公平性の問題を指摘している。脳の記録は、すべての言語について同じように手に入るわけではなく、よく研究された言語から借りてくることが、ほかの言語の助けになるかもしれない。ただし、彼らはそれを直接は検証していない。この研究が扱っているのは3つの言語だ。共有された地図が人間の言語の多様性全体にまで広がるのか、そして複数の言語についての本人の経験によってどう変わるのかは、まだわかっていない。