Человеческий мозг способен обрабатывать речь и даже прогнозировать следующие слова, пока человек находится под общей анестезией. К такому выводу пришли исследователи из Медицинского колледжа Бейлора в США. Их работа, опубликованная в журнале Nature, заставляет пересмотреть устоявшиеся представления о связи сознания и когнитивных функций.
Ученые получили редкую возможность напрямую изучить активность гиппокампа – области мозга, отвечающей в том числе за память. Наблюдения проводили во время нейрохирургических операций у пациентов с эпилепсией. С помощью новейших зондов Neuropixels команда записывала активность сотен отдельных нейронов, пока пациенты в состоянии наркоза слушали звуки и короткие рассказы.
В ходе экспериментов мозг не только отличал стандартные повторяющиеся звуки от редких и неожиданных, но и со временем начинал лучше их распознавать, что говорит о способности к обучению в бессознательном состоянии. Когда пациентам включали аудиозаписи рассказов, гиппокамп демонстрировал явные признаки обработки языка: его нейроны по-разному реагировали на существительные, глаголы и прилагательные.
Самым неожиданным открытием стала способность мозга к прогнозированию. По нейронной активности исследователи могли предсказать, какое слово в рассказе прозвучит следующим. Ранее считалось, что такая способность к «предиктивному кодированию» свойственна только бодрствующему и сконцентрированному мозгу. Результаты показывают, что мозг продолжает анализировать окружающий мир даже при полном отсутствии сознания.
Это может означать, что сложные когнитивные процессы, включая понимание речи, не требуют сознательного участия. Само же сознание, по-видимому, возникает не из-за активности одной области, а в результате обмена сигналами между разными участками мозга. Авторы также отмечают сходство между работой гиппокампа и принципами действия больших языковых моделей, которые тоже генерируют текст, предсказывая следующее слово. В будущем эти данные могут помочь создавать более совершенные речевые протезы.
Исследователи, однако, призывают к осторожности. В работе изучали только один тип анестезии, и неясно, применимы ли выводы к другим бессознательным состояниям, таким как сон или кома. Кроме того, наблюдения ограничились только гиппокампом, и предстоит выяснить, как в этих процессах участвуют другие отделы мозга.
