Kommer du ihåg rösten till Charlie Browns lärare:"Wha wha wha wha ..."? Ibland kan vi höra någon tala, men det betyder inte alltid att vi ställer in. Nu har neurovetenskapare identifierat ett sätt att upptäcka hjärnsignaler som indikerar när en person faktiskt förstår tal.

Tekniken, som gäller maskininlärning, representerar ett framsteg när det gäller att använda relativt billig EEG -teknik (elektroencefalografi) (tänk skalhuvud utrustad med trådbundna elektroder) för att övervaka elektrisk hjärnaktivitet och bedöma förståelse. Tillvägagångssättet kan erbjuda ett känsligt mått på språkutveckling hos spädbarn och förståelse bland patienter, inklusive personer med nedsatt medvetenhet.

"Tal är verkligen fantastiskt, men vi är så vana vid det och våra hjärnor är så bra på att förstå en stadig ström av ord att vi ofta tar det för givet, "säger Edmund Lalor, docent i biomedicinsk teknik och neurovetenskap vid University of Rochester och Trinity College Dublin. Lalor, som övervakade studien publicerad mars 2018 i tidskriften Current Biology, påpekar att ord rullar av tungan hos de flesta högtalare vid ett imponerande klipp - cirka 120 till 200 ord per minut. Våra hjärnor, vid uppmärksamhet, har lite problem att hänga med och tolka ljuden som stavelser, ord, stycken och mening.

För att upptäcka hur mycket bearbetning som sker när vi tolkar tal, Lalor och kollegor, inklusive doktorand och huvudförfattare, Michael Broderick, först tillämpade maskininlärning på ljudbokinspelningar och adresser av tidigare president Barack Obama för att utvärdera när viktiga ögonblick av förståelse skulle inträffa. "Maskininlärningen slutade producera en stor lång vektor av siffror för varje ord, "Lalor säger." Ett ord med högt talvärde har stor betydelse och borde framkalla ett starkare EEG -svar. "Maskininlärningens avläsning i linje med EEG -avläsningar från hjärnan hos människor som lyssnar på samma inspelningar, han säger. Spikar i elektrisk laddning från hjärnan motsvarade viktiga ögonblick för förståelse.

För att ytterligare testa att topparna i elektriska signaler motsvarade vad folk hörde, laget tog EEG -avläsningar i andra situationer där lyssnandet äventyrades. I ett, bakgrundsljud gjorde det svårt att höra högtalaren, och lyssnarens hjärnsignaler visade ett svagare svar (förståelsen förbättrades när lyssnaren också kunde se en video av högtalaren). I ett annat experiment, lyssnarens uppmärksamhet förvirrades av det konkurrerande ljudet från en annan berättare som berättade en annan historia samtidigt. "Detta simulerar en verklig miljö där du är i ett bullrigt rum och du måste fokusera din uppmärksamhet på en högtalare och ignorera rösterna från alla andra runt dig, "förklarar Broderick. I det bullriga barliknande scenariot, ämnets EEG -avläsningar visade också minskad förståelse.

Till sist, laget spelade ljudbokinspelningar bakåt. I dessa tester, Broderick säger, hjärnans svar "försvann" eftersom ljuden helt klart inte var meningsfulla för lyssnarna.

Praktiken att upptäcka förståelse med hjälp av EEG är inte ny. Sedan början av 1980 -talet har forskare har identifierat EEG -spikar när människor hör oväntade ord i en serie. Det så kallade N400-svaret ses vanligtvis cirka 400 millisekunder efter att det inkongruenta ordet hörts. Problemet, säger Lalor, är att tolka betydelsen av N400 -signalen.

"Du ger människor en mening som" tandläkaren sa till mig att borsta mitt träd, 'och den har denna konstiga kränkning i sig och så svarar din hjärna. Folk diskuterar fortfarande vad det svaret kan innebära, "Lalor säger." Det som är annorlunda med vårt är att det bygger på en bedömning av betydelsen av varje ord i sitt sammanhang. Så det kan tillåta oss att bättre förstå olika aspekter av språklig bearbetning. "

Medan Lalor medger att deras modell kan förfinas, han föreslår att EEG -testerna, som är mycket billigare och mer tillgängliga än MRT, kunde hitta flera användbara applikationer. Föräldrar som kan vara oroliga för deras barns utveckling kan be dem om barn även så unga som 18 månader, när tidig språkförståelse börjar. I det skedet, EEG -avläsningar bör signalera viss grundläggande språkförståelse, Säger Lalor. Om de inte gör det, det kan vara ett tidigt tecken på ett språkproblem, som annars inte kan diagnostiseras förrän vid en senare ålder.

Testet kan också erbjuda ett billigt sätt att utvärdera patienter i ett uppenbart vegetativt tillstånd. Lalor säger att det kan vara så enkelt som att fästa elektroder på en patient, låta dem lyssna på en ljudbok i en timme och sedan köra analys. Damian Cruse, en psykolog vid U.K.s universitet i Birmingham som har analyserat hjärnans funktion bland personer med nedsatt medvetenhet, kallade lagets metod "mycket lovande, "tillägger att tillvägagångssätt som dessa kan" ge familjer och vårdgivare viktig information. "

Ser till framtiden, Lalor ser även för sig att utveckla bärbara EEG -tester som kan ta en omedelbar läsning om, säga, en soldat i ett slagfält, eller en pilot i ett upptaget luftrum hör inte bara instruktioner, men - till skillnad från eleverna i Charlie Browns klassrum - också registrera dem.

"Om signalerna finns där, " han säger, "då vet du att de förstår."

Fröken Othmar heter Linus van Pells lärare i "Jordnötter". Hon dök upp första gången i serieteckningen den 5 oktober, 1959, och redan från början hade Linus en enorm förälskelse i henne.