还记得查理·布朗老师的声音吗：“哇哇…”？有时我们能听到有人说话，但这并不总是意味着我们正在收听。现在，神经科学家已经发现了一种检测大脑信号的方法，这种信号表明一个人何时真正理解了语言。
应用机器学习的技术代表了使用相对便宜的脑电图（脑电图）技术（思维与有线电极的Skullcap）的进步来监测电脑活动和评估理解。该方法可以为婴儿和患者的理解提供敏感的语言开发衡量标准，包括其中的患者意识减弱状态．
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“讲话真的很棒，但我们已经习惯了，我们的大脑对理解我们经常认为理所当然的稳定的词语非常擅长，”大学生物医学工程和神经科学副教授的Edmund Lalor说罗切斯特和三位一体学院都柏林。Lalor，在2018年3月发表于2018年期刊的Lalor目前的生物学他指出，大多数人从舌头上蹦出的单词速度惊人——大约每分钟120到200个单词。当我们的大脑处于警觉状态时，保持和解释音节、单词、段落和意义的声音几乎没有问题。
为了检测到言论，拉洛和同事，包括研究生和领导作者，迈克尔布罗德里克（Michael Broderick），迈克尔布罗德里克（Michael Broderick）的迈克尔·布罗克（Michael Broderick）学习前总统的录音以及前总统巴拉克•奥巴马的地址，以评估理解的关键时刻。“机器学习最终为每一个单词产生了一个大的数字数量，”拉拉说。“具有高数量的单词具有重要意义，应该唤起更强大的脑电图响应。”他说，机器学习的读数与从聆听相同录音的人的大脑中读数与脑电图读数一致。来自大脑电荷的尖峰对应于理解的关键时刻。
为了进一步测试电子信号的峰值是否与人们所听到的相对应，研究小组在听力受损的其他情况下进行了脑电图读数。在其中一个实验中，背景噪音让听不到说话者的声音，而听者的大脑信号显示出较弱的反应(当听者能够看到说话者的视频时，理解能力就会提高)。在另一个实验中，听者的注意力被另一个叙述者在同一时间讲述不同故事的相互竞争的声音弄糊涂了。布罗德里克解释说:“这模拟了一个真实世界的环境，你在一个嘈杂的房间里，你必须把注意力集中在一个说话者身上，忽略周围其他人的声音。”在那种嘈杂的条形场景中，受试者的脑电图读数也显示理解力下降。
最后，团队向后播放了Audiobook录音。在这些测试中，Broderick说，大脑的反应“消失了”，因为听觉听众没有意义。
使用脑电图检测理解的实践并不新鲜。自20世纪80年代初以来，研究人员已经确定了当人们在一系列事件中听到意料之外的话时，脑电图会出现峰值。所谓的N400响应通常在听到不一致的单词后400毫秒左右出现。Lalor说，问题在于解释N400信号的含义。
“你给人们一个像'牙医告诉我刷我的树'的句子，它有这种奇怪的违规行为，所以你的大脑响应。人们仍然争论这是什么反应可能意味着什么，”拉洛说。“我们的不同之处在于，它是建立在上下文中每个单词的含义的评估。所以它可能让我们更好地了解语言处理的不同方面。”
虽然Lalor承认他们的模型还可以改进，但他认为脑电图测试比核磁共振成像更便宜、更容易使用，可以找到一些有用的应用。那些担心孩子成长的父母甚至可以在孩子18个月大的时候，也就是早期语言理解开始的时候，就要求他们给孩子做手语。拉洛说，在这个阶段，脑电图读数应该表明一些基本的语言理解能力。如果他们不这样做，这可能是语言问题的早期迹象，否则可能直到更晚的年龄才会被诊断出来。
这项测试还可以提供一种廉价的方法来评估植物人状态的病人。Lalor说，这可能很简单，只要给病人接上电极，让他们听一个小时的有声书，然后进行分析。英国心理学家达米安·克鲁斯(Damian Cruse)说他曾分析过意识受损人群的大脑功能，称该团队的方法“非常有前途”，并补充说，这样的方法可以“为家庭和护理人员提供重要信息”。
展望未来，Loor甚至想象开发可穿戴的脑电图测试，这可能会暂时阅读，例如，在战斗领域的士兵，或繁忙的空域中的飞行员不仅听取了指示，而是 - 与学生不同查理布朗的教室 - 也注册他们。
“如果信号存在，”他说，“那么你就知道他们正在理解。”
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