Мозг под общей анестезией способен выполнять сложные языковые задачи: различать части речи и предсказывать следующее слово в рассказе еще до того, как оно прозвучало. К такому выводу пришли ученые Медицинского колледжа Бейлора. Работа опубликована в журнале Nature.
Исследователи записывали активность сотен отдельных нейронов гиппокампа — области мозга, связанной с памятью, — пока пациенты, перенесшие операцию по поводу эпилепсии, находились под наркозом. Применялись зонды Neuropixels — технология с высоким пространственным разрешением, ранее никогда не использовавшаяся в гиппокампе в подобном контексте.
Первый эксперимент показал, что нейроны гиппокампа устойчиво реагировали на нестандартные тоны в повторяющейся звуковой последовательности. Более того, со временем мозг лучше распознавал эти аномалии — признак, свидетельствующий о нейропластичности даже в отсутствие сознания.
Во втором эксперименте пациентам воспроизводили короткие истории. Картина нейронной активности гиппокампа содержала четкое разграничение существительных, глаголов и прилагательных, а также сигналы, позволявшие предсказать следующее слово.
«Мозг, судя по всему, предвосхищает, что будет дальше в рассказе, не имея никакого сознательного осознания», — отмечает доктор Самир Шет, профессор нейрохирургии Бейлора.
«Такое «прогностическое кодирование» мы обычно ассоциируем с бодрствованием и вниманием — а оно происходит в бессознательном состоянии», — добавил доктор Бенджамин Хайден, профессор нейрохирургии. Авторы также отметили сходство с работой больших языковых моделей, которые генерируют текст, предсказывая следующий токен.
Практическое значение открытия — потенциал для речевых нейропротезов: сигналы гиппокампа, возможно, можно использовать для восстановления коммуникации у пациентов с повреждениями мозга. Исследование ставит под сомнение и ключевую догму нейронауки: сознание может оказаться не условием, а лишь результатом работы сложных когнитивных сетей.
Ранее в мозге курильщиков обнаружили неожиданные изменения.
