Andrea Martin
Andrea Martin

Structuur vs statistiek: DYNALANG onderzoekt hoe we taal verwerken

Andrea E. Martin, onderzoeksleider van de Lise Meitner-onderzoeksgroep aan het Max Planck Instituut en onderzoeker aan het Donders Instituut, heeft een prestigieuze ERC Consolidator Grant van €2 miljoen toegekend gekregen. Met deze financiering kan haar team een van de langstlopende discussies in de taalwetenschap onderzoeken: hoe onze hersenen structuur en statistische kennis combineren om taal te verwerken.

Het moment voordat ze de subsidie kreeg toegekend was zowel spannend als zenuwslopend, vertelt Martin: “Deze subsidie vertegenwoordigt meer dan een jaar voorbereiding, van het opstellen van de aanvraag tot het doorlopen van het beoordelingsproces.” 

DYNALANG-project 

De verlossende toekenning financiert Martins project, DYNALANG, dat twee historisch gescheiden perspectieven binnen de taalwetenschap integreert. De ene benadering richt zich op grammatica en structuur en de regels die we instinctief volgen om zinnen te vormen. De andere legt de nadruk op de statistische patronen die we leren zoals het voorspellen van woorden in een zin, vergelijkbaar met hoe grote taalmodellen werken. Volgens Martin is er een neiging geweest om grammatica en statistiek als aparte concepten te zien, maar zij beschouwt ze als twee zijden van dezelfde medaille. 

DYNALANG wil begrijpen hoe de hersenen deze elementen combineren, vooral in alledaagse situaties zoals gesprekken. Het project richt zich op het ontdekken van verborgen patronen in hersenactiviteit tijdens zowel spreken als luisteren in verschillende talen. Door gebruik te maken van geavanceerde machine learning-technieken zullen onderzoekers modellen ontwikkelen die laten zien hoe factoren als spraakklanken, grammatica en timing tegelijkertijd taalverwerking in de hersenen beïnvloeden. Met deze modellen wil Martins team onderzoeken hoe de hersenen diverse informatiebronnen combineren. Dit biedt een nieuw perspectief op hoe we taal begrijpen en produceren in natuurlijke contexten. 

Mogelijke toepassingen 

Hoewel DYNALANG zich richt op fundamenteel onderzoek, zijn de mogelijke toepassingen breed. Een beter begrip van hoe de hersenen taal verwerken kan bijdragen aan de ontwikkeling van technologieën zoals brein-computer interfaces, kunstmatige intelligentie en klinische hulpmiddelen voor spraak- en taalstoornissen. 

“Taal biedt ons een venster op de dynamiek van de hersenen,” zegt Martin. “Als we kunnen ontrafelen hoe de hersenen structuur en statistiek integreren, kunnen we nauwkeurigere modellen van hersenactiviteit maken. Deze inzichten kunnen uiteindelijk leiden tot technologieën die communicatie voor mensen met een beperking mogelijk maken, verbeterde spraakherkenningssystemen en effectievere therapieën voor taalstoornissen.” 

Vijfjarig project 

Het vijfjarige project biedt ook kansen voor de volgende generatie wetenschappers. Martin is van plan twee postdoctorale onderzoekers, twee promovendi en onderzoeksassistenten aan te nemen om haar team te versterken. Het onderzoek zal plaatsvinden aan het Max Planck Instituut en het Donders Centre for Cognitive Neuroimaging. 

Samenwerking speelt een sleutelrol binnen het project, met bijdragen van experts zoals Linda Drijvers (Donders Instituut) en Aslı Özyürek en Judith Holler (Max Planck Instituut). “Hun expertise op het gebied van gebaren en multimodale taal zal van onschatbare waarde zijn,” aldus Martin. 

Met DYNALANG hoopt Martin de taalwetenschap verder te ontwikkelen en toekomstige innovaties te inspireren. “Dit is een nieuw hoofdstuk voor mijn onderzoeksgroep,” zegt ze. “We zijn enthousiast om de grenzen van onze kennis over het brein en taal te verleggen, en te ontdekken hoe verschillende soorten informatie samenkomen en als geheel worden gecodeerd.” 

Meer informatie over het project, Andrea E. Martin en haar team is te vinden op lacns.github.io, en mpi.nl.