Uma equipe de pesquisa internacional liderada pela Universidade Carnegie Mellon descobriu que quando o cérebro “lê” ou decodifica uma frase em inglês ou português, seus padrões de ativação neural são os mesmos.

Publicado em NeuroImage, o estudo é o primeiro a mostrar que diferentes línguas têm assinaturas neurais semelhantes para descrever eventos e cenas. Utilizando um algoritmo de aprendizado mecânico, a equipe de pesquisa foi capaz de compreender a relação entre o significado de sentenças e os padrões de ativação cerebral em inglês e, em seguida, reconhecer o significado de sentenças com base em padrões de ativação em português. As descobertas podem ser usadas para melhorar a tradução automática, decodificação cerebral em várias línguas e, potencialmente, o aprendizado de uma segunda língua.

“Isso nos diz que, na maioria das vezes, a linguagem que aprendemos a falar não muda a organização do cérebro”, disse Marcel Just, professor de psicologia da D.O. Hebb University e pioneiro no uso de imagens do cérebro e técnicas de aprendizagem de máquina para identificar como o cérebro decifra pensamentos e conceitos.

“A informação semântica é representada no mesmo lugar no cérebro e com o mesmo padrão de intensidade para todos, sabendo que isso significa que interfaces cérebro a cérebro ou cérebro para computador provavelmente podem ser as mesmas para falantes de todas as línguas”, disse Just.

Para o estudo, 15 falantes nativos de língua portuguesa – oito eram bilíngues em português e inglês – leram 60 frases em português enquanto estavam em um scanner de ressonância magnética funcional (fMRI). Um modelo computacional desenvolvido pela CMU foi capaz de prever quais frases os participantes estavam lendo em português, baseado apenas em padrões de ativação.

O modelo computacional usa um conjunto de 42 características semânticas de nível de conceito e seis marcadores dos papéis dos conceitos na frase, como agente ou ação, para identificar padrões de ativação cerebral em inglês.

Com 67% de precisão, o modelo previu quais frases foram lidas em português. As imagens cerebrais resultantes mostraram que os padrões de ativação para as 60 frases estavam nas mesmas localizações cerebrais e em níveis de intensidade semelhantes para frases em inglês e português.

Além disso, os resultados revelaram que os padrões de ativação poderiam ser agrupados em quatro categorias semânticas, dependendo do foco da frase: pessoas, lugares, ações e sentimentos. Os agrupamentos eram muito semelhantes entre as línguas, reforçando que a organização da informação no cérebro é a mesma, independentemente da língua em que é expressa.

“O modelo de previsão “cross-language” capturou a essência conceitual do evento ou estado descrito nas sentenças, em vez de depender de idiossincrasias de linguagem específicas. Ele demonstrou uma capacidade de previsão de meta-linguagem a partir de sinais neurais em pessoas, idiomas e status bilíngue”, disse Ying Yang, um associado pós-doutorado em psicologia na CMU e primeiro autor do estudo.

Descobrir que o cérebro decodifica frases da mesma forma em diferentes línguas é uma das muitas descobertas de investigação cerebral na Carnegie Mellon. A CMU criou alguns dos primeiros tutores cognitivos, fundou um programa de doutorado inovador em computação neural, e é o berço da inteligência artificial e psicologia cognitiva. Com base em seus pontos fortes em biologia, informática, psicologia, estatística e engenharia, a CMU lançou o BrainHub, uma iniciativa que incide sobre como a estrutura e a atividade do cérebro dar origem a comportamentos complexos.

Fonte:  Carnegie Mellon University. Obs: Conteúdo pode ser editado para estilo e comprimento do texto 

1. Ying Yang, Jing Wang, Cyntia Bailer, Vladimir Cherkassky, Marcel Adam Just. Commonality of neural representations of sentences across languages: Predicting brain activation during Portuguese sentence comprehension using an English-based model of brain function. NeuroImage, 2016; DOI: 1016/j.neuroimage.2016.10.029