Ein interdisziplinäres Forschungsteam der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und der Universität Heidelberg hat neue Erkenntnisse darüber gewonnen, wie das menschliche Gehirn Sprache verarbeitet. Die Studie zeigt, dass das Gehirn beim Zuhören kontinuierlich vorhersagt, welche Wörter als Nächstes folgen werden – ähnlich wie moderne KI-Sprachmodelle.

Für die Untersuchung kombinierten die Forschenden natürliche Hörsituationen mit hochauflösenden EEG- und MEG-Messungen der Hirnaktivität. Die Ergebnisse wurden anschließend mit den Vorhersagen großer Sprachmodelle verglichen.

Gehirn sagt Worte bereits vor ihrem Auftreten vorher

Dabei zeigte sich: Je wahrscheinlicher ein Wort im jeweiligen Kontext war, desto geringer fiel die neuronale Reaktion bei seiner Verarbeitung aus. Gleichzeitig konnten die Forschenden bereits vor dem eigentlichen Wortbeginn messbare Aktivierungen im Gehirn nachweisen. Unerwartete Wörter lösten dagegen deutlich stärkere Reaktionen aus.

Die Ergebnisse liefern Hinweise darauf, dass Gehirn und KI-Sprachmodelle Sprache nach vergleichbaren Prinzipien organisieren und verarbeiten. Obwohl beide Systeme grundlegend unterschiedlich aufgebaut sind, scheinen sie ähnliche Mechanismen zur Vorhersage sprachlicher Informationen zu nutzen.

Die Studie stärkt zentrale Annahmen der kognitiven Neurowissenschaften und könnte zugleich erklären, warum moderne Sprachmodelle bei vielen Aufgaben so leistungsfähig sind.

Langfristig erhoffen sich die Forschenden neue Erkenntnisse für die Entwicklung von Gehirn-Computer-Schnittstellen, personalisierten Therapien sowie transparenteren und besser erklärbaren KI-Systemen.