Uniwersytet Śląski w Katowicach

„Pizza była zbyt gorąca, żeby krzyczeć”

| Olimpia Orządała |

Co się dzieje w naszym mózgu, kiedy słyszymy zdanie typu „Schodzić po schodach w górę”? Czym jest hipoteza symulacji i deiktyczna sprzeczność? Badaniem tych kwestii zajmuje się dr Witold Marzęda z Wydziału Humanistycznego Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, laureat drugiej edycji konkursu „Swoboda badań” Inicjatywy Doskonałości Badawczej.

Jednym z zainteresowań naukowca z UŚ jest semantyka kognitywna, która łączy w sobie elementy językoznawstwa, filozofii i psychologii. Jej główną tezą jest stwierdzenie, że gramatyki języków naturalnych odzwierciedlają procesy poznawcze (m.in. związane z uwagą, pamięcią czy sposobem postrzegania świata).

– Zwykle semantykę kognitywną wiąże się z tzw. hipotezą ucieleśnienia czy z poznaniem ucieleśnionym. W badaniach szczególnie interesuje mnie hipoteza symulacji ucieleśnionej – mówi dr W. Marzęda. Teoria ta głosi, że rozumienie i powstawanie języka opiera się na tych strukturach mózgu, które są odpowiedzialne za faktyczne wykonanie akcji. Gdy mówimy o jakiejś czynności, to mimo że jej nie wykonujemy, w naszym układzie nerwowym pojawiają się wzorce odpowiadające aktywnościom odpowiedzialnym za tę czynność. – Na przykład jeśli mówimy z zamkniętymi oczami o patrzeniu, to kora wzrokowa i tak się aktywuje. Podobnie kiedy wspominamy o łapaniu, w naszym mózgu uruchamia się kora motoryczna związana z dłonią – wyjaśnia naukowiec.

W ramach konkursu „Swoboda badań” dr W. Marzęda odbył staż na Uniwersytecie w Ulm w Niemczech, gdzie uczył się, jak przeprowadzać badanie EEG (elektroencefalografia), które pozwala na rejestrowanie aktywności mózgu za pomocą specjalnej aparatury. – Nie miałem wcześniej zbyt wiele styczności z technikami badania EEG, więc podczas stażu mogłem zapoznać się z każdym krokiem, od zakładania czepka do analizy danych – mówi badacz.

Elektroencefalografia powstała w latach 20. XX wieku. Nie jest tak precyzyjna jak funkcjonalne obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (fMRI) – za pomocą EEG nie można dokładnie zbadać, która część mózgu się aktywuje, tylko określić mniej więcej, gdzie pojawia się jakaś aktywność. Technikę EEG stosuje się w medycynie (za jej pomocą lokalizowane są m.in. ogniska padaczkowe) i w kognitywistyce. Najczęstszą metodą stosowania EEG jest tzw. metoda ERP (event-related potentials), czyli potencjały wywołane.

– ERP polega na tym, że badanym prezentuje się jakiś bodziec, np. wzrokowy, słuchowy, dotykowy, a następnie patrzymy, w jaki sposób reaguje na niego mózg. Uczestnikom testów zakładamy czepek z przymocowanymi elektrodami, które są w stanie rejestrować aktywność piramidalnych komórek nerwowych materii szarej w korze mózgowej. Dzięki temu możemy obserwować, jak ta aktywność elektryczna kształtuje się pod wpływem pewnych bodźców, z dokładnością do milisekund – wyjaśnia laureat konkursu. – Sygnał EEG z mózgu jest zupełnie inny w momencie, kiedy osoba badana siedzi rozluźniona, z zamkniętymi oczami, a inny kiedy coś ogląda albo czegoś słucha. Na wykresie prezentującym sygnał EEG pojawiają się tzw. załamki – dodaje naukowiec.

Dr W. Marzęda w swoich badaniach chce sprawdzić, czy zdania deiktycznie sprzeczne, które są poprawne gramatycznie, ale nie tworzą spójnej sceny i są niezrozumiałe (np. „Schodzić po schodach w górę”), wywołują inne wartości EEG niż anakoluty, które mimo naruszania reguł gramatycznych mogą zostać zrozumiane (np. „Moje chcieć dać twoje prezent”). Wyniki badań mogą potwierdzić lub zaprzeczyć hipotezie symulacji ucieleśnionej.

– Pojęcie deiktycznej sprzeczności ukułem sam. O ile mi wiadomo, nie występuje ono nigdzie w literaturze – przyznaje naukowiec. – Sprzeczność w logice to sytuacja, w której mamy koniunkcję zdana z jego negacją. Natomiast tutaj sprzeczność jest brana w trochę w luźniejszym sensie.

Deiksa jest częścią języka służącą wskazywaniu; dzieli się ją na osobową, czasową, przestrzenną i społeczną. To przede wszystkim zaimki, np. „tu”, „teraz”, „jutro”, „ja”, „ty”, „pani”. – Są to te elementy języka, których zrozumienie wymaga bycia w danej sytuacji – mówi dr W. Marzęda. – Słowo „ja” jest używane przez każdego z nas, ale dopiero w momencie wypowiadania wiemy, do kogo się ono odnosi. Deiktyczne sprzeczności to takie wyrażenia, które blokują rozumienie. Prostym przykładem jest zaburzenie związku zgody rzeczownika i czasownika. Powiemy „ludzie idą”, ale nie „ludzie idę” – wyjaśnia badacz.

Naukowca z UŚ najbardziej interesują wyrażenia, w których wektory ucieleśnione symulacyjne są zaburzone. Przykładami są takie zdania, jak: „Schodzę po schodach w górę” oraz „Stoję na łące i ręce wiszą mi wysoko w górę”. Trudno wyobrazić sobie te sytuacje. – Jeśli hipoteza symulacji, o której wspominałem, jest prawdziwa, to nie powinniśmy móc rozumieć tych zdań – przyznaje dr W. Marzęda.

Badacz chciał zobaczyć na wykresie EEG, na czym polega różnica w rozumieniu zwykłych zdań (poprawnych), anakolutów (syntaktycznie niepoprawnych) oraz zdań deiktycznie sprzecznych. Jego zdaniem na wykresie powinna pojawić się jakaś ciekawa załamka. – Są takie badania Marty Kutas z Uniwersytetu Kalifornijskiego, które pokazują słynną załamkę N400. Występuje ona w momencie, w którym zdanie traci sens albo nie rozwija się w sposób, jakiego oczekiwaliśmy – mówi laureat konkursu „Swoboda badań”. Klasycznym przykładem jest zdanie: „Pizza była zbyt gorąca, żeby krzyczeć”. Na wykresie przy słowie „krzyczeć” pojawia się wówczas załamka N400.

Projektowanie badań związanych z deiktycznymi sprzecznościami nie jest łatwe. Dr W. Marzęda przyznaje, że zdania często są dość długie – zwykle potrzeba od jednej do dwóch sekund, żeby je wypowiedzieć. EEG natomiast działa na bardzo szybkich bodźcach. To powoduje, że materiał językowy trzeba odpowiednio dostosować.

– Anakoluty i sprzeczności deiktyczne to jest coś, czym chciałbym się zajmować w swoich badaniach – mówi naukowiec z UŚ. – W dalszej perspektywie chciałbym się przyjrzeć filozoficznej hipotezie, która głosi, że wiedza o tym, kiedy jest teraz, wcześniej, gdzie jest góra, dół, kto jest kim w moim stadzie, czyli zdolność orientacji w czasie, przestrzeni i przestrzeni społecznej, jest tym, co potocznie nazywa się świadomością. Jeśli badanie EEG się powiedzie i pokaże, że deiksa jest dość kluczowym elementem języka, to chciałbym dowieść, że rozumienie czy posiadanie kompetencji deiktycznych jest właściwie tym samym, co potocznie nazywamy świadomością – dodaje dr W. Marzęda.

Niedawno na Uniwersytecie Śląskim powstało laboratorium kognitywistyczne, sfinansowane w ramach Inicjatywy Doskonałości Badawczej, które umożliwi naukowcom prowadzenie zaawansowanych, interdyscyplinarnych badań. Znajduje się w nim m.in.: aparat EEG, okularograf oraz urządzenie do obrazowania aktywności mózgu za pomocą światła podczerwonego (fNIRS).