Ученые из Бэйлорского медицинского колледжа (Baylor College of Medicine) установили, что человеческий мозг способен на комплексную обработку языка даже в состоянии глубокого бессознания, вызванного общим наркозом. Это открытие, опубликованное в авторитетном научном журнале Nature, радикально меняет наши представления о сознании и когнитивных функциях.
По разъяснению авторов исследования, в бессознательном состоянии мозг гораздо активнее, чем считалось ранее, и продолжает анализировать окружающую среду даже в условиях полной анестезии.
Как проводилось исследование?
В ходе операции по поводу эпилепсии группа ученых зафиксировала активность сотен индивидуальных нейронов в гиппокампе (области мозга, отвечающей за память). Для этого они впервые использовали новейшие зонды Neuropixels.
На первом этапе эксперимента пациентам давали прослушивать повторяющиеся звуки, в которые время от времени вклинивался отличающийся тон. Выяснилось, что нейроны гиппокампа различали необычные звуки, и эта способность со временем улучшалась, что указывает на наличие обучения и нейропластичности во время анестезии.
Мозг обладает способностью предсказывать следующее слово
В рамках более сложного эксперимента пациентам давали слушать короткие рассказы. Результаты оказались ошеломляющими: мозг обрабатывал язык в режиме реального времени. По активности нейронов мозг различал разные части речи (существительные, глаголы, прилагательные).
Более того, нервные сигналы предсказывали последующие слова в предложении. По оценке ученых, способность мозга предвосхищать следующее слово напоминает принцип работы больших языковых моделей (LLM) искусственного интеллекта. Медики поясняют, что эта форма прогностического кодирования традиционно ассоциировалась только с состоянием бодрствования и внимания, однако теперь она зафиксирована и в бессознательном состоянии.
Что изменит это открытие?
Результаты указывают на то, что для восприятия и прогнозирования языка не требуется сознание. Открытие открывает огромные перспективы для развития интерфейсов мозг-компьютер (BCI) и может стать шагом вперед в создании новых речевых протезов для пациентов, потерявших способность говорить в результате травмы или инсульта.
При этом ученые уточняют, что на данном этапе эксперимент касался только одного типа анестезии и одной конкретной области мозга. Следовательно, неизвестно, распространяется ли та же закономерность на другие бессознательные состояния, такие как сон или кома. В конечном итоге, новая научная работа побуждает общество переосмыслить суть сознания, так как за кулисами мозг управляет гораздо более сложными процессами, чем кажется на первый взгляд.
