מחקר ישראלי: המוח שלנו מעבד שפה ממש כמו בינה מלאכותית

מחקר ישראלי חדש שפורסם בכתב העת "Nature Communications" מגלה משהו שהדהים את החוקרים: המוח האנושי ומודלי הבינה המלאכותית מעבדים שפה כמעט באותו אופן בדיוק. שניהם עולים על אותו "סולם" שלבי, מקליטת צלילים בסיסיים ועד להבנת משמעות עמוקה של מילים.

המחקר הוביל אריאל גולדשטיין מהאוניברסיטה העברית בירושלים, והוא התבסס על מערך נתונים די יוצא דופן. תשעה חולי אפילפסיה, שכבר הושתלו במוחם אלקטרודות מסיבות רפואיות, האזינו לפודקאסט במשך 30 דקות. בזמן ההאזנה, הפעילות העצבית שלהם הוקלטה ישירות, בדיוק גבוה מאוד.

החוקרים השוו את הפעילות המוחית הזו, אזור אחר אזור, לאופן שבו מודל שפה גדול עיבד את אותן המילים בדיוק, שכבה אחר שכבה. מה שהם מצאו הפתיע אותם: ההתאמה הייתה כמעט זהה.

איך זה עובד בפועל? השכבות המוקדמות של מודל הבינה המלאכותית, אלו שמטפלות במאפיינים הבסיסיים של השפה, תאמו לתגובות המוחיות הראשונות. השכבות העמוקות יותר של המודל, שלוכדות הקשר ומשמעות, תאמו לפעילות מאוחרת יותר באזורי מוח ספציפיים. אחד מהם הוא אזור ברוקה, שמזוהה כבר שנים רבות עם עיבוד שפה. שתי המערכות זזו באותו הרצף: מאות אקוסטי, לצלילי דיבור, למילים בודדות, ולבסוף למשמעות.

אבל שווה לדעת: החוקרים עצמם מבקשים לא לגזור יותר מדי מהממצאים האלה. המחקר מראה הלימה בין שני סטים של ייצוגים, אבל לא מוכיח שהמוח "מריץ" את אותם החישובים כמו מודל טרנספורמר. המוח והמחשב בנויים ומאומנים בצורות שונות לחלוטין. האחד עוצב על ידי האבולוציה וחיים שלמים של הקשבה, השני על ידי סטטיסטיקה מתוך ערמות ענק של טקסט.

אז מה כן משותף? לפי החוקרים, מה ששתי המערכות חולקות הוא את "צורת הפתרון". כלומר, הטיפוס השכבתי מצליל למשמעות. ייתכן שהסיבה לכך פשוטה: הפיכת דיבור למשמעות היא בעצם בעיה ששכבותיות טבועה במהותה. שתי מערכות שונות לגמרי שניסו לפתור אותה הגיעו, באופן עצמאי, לאותם שלבים.

המשמעות המעשית של זה גדולה. ראשית, הממצאים מחלישים תיאוריות ישנות שראו בהבנת שפה יישום של חוקים דקדוקיים פורמליים, ומצביעים במקומן על בנייה סטטיסטית והדרגתית של משמעות. שנית, ככל שמודלי הבינה המלאכותית מצליחים לנבא טוב יותר את פעילות המוח, כך אפשר להשתמש בהם ככלי מחקר לחקר המוח עצמו.

למדעני מוח מדובר בהישג של ממש: עכשיו יש להם מודל קונקרטי שאפשר לבחון, שמתאר איך הבנת שפה מתפתחת שלב אחר שלב. זה לא אומר שאנחנו יודעים מה "קורה בפנים" במוח, אבל זה צעד משמעותי לקראת הבנה טובה יותר של תהליכים שהיו עלומים עד היום.