Ученые из Медицинского колледжа Бэйлора обнаружили, что человеческий мозг продолжает обрабатывать речь и даже предсказывать следующие слова в предложениях, пока человек находится без сознания под общей анестезией. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature, ставят под сомнение привычные представления о связи сознания и мышления, пишет MedicalXpress.
Исследование проводилось во время операций по лечению эпилепсии. Ученые наблюдали за активностью сотен отдельных нейронов в гиппокампе — области мозга, связанной с памятью. Для этого использовали специальные зонды, которые ранее не применялись для изучения этой части мозга.
Сначала пациентам под наркозом включали повторяющиеся звуки, периодически заменяя их необычными сигналами. Исследователи обнаружили, что нейроны гиппокампа способны различать такие изменения, причем со временем они делали это все лучше. По словам авторов работы, это может говорить о своеобразном обучении мозга даже в бессознательном состоянии.
Затем участникам начали проигрывать короткие истории. Несмотря на полное отсутствие сознания, мозг продолжал активно анализировать воспринимаемую на слух речь. Ученые увидели, что активность нейронов различается в зависимости от частей речи — существительных, глаголов или прилагательных.
Еще более неожиданным оказалось то, что сигналы мозга позволяли предсказывать слова, которые должны были прозвучать дальше.
«Похоже, мозг предугадывает, что произойдет дальше в истории, даже без осознанного восприятия», — заявил нейрохирург и один из авторов исследования Самир Шет.
По словам исследователей, подобная способность, которую называют предиктивным кодированием, обычно ассоциируется с бодрствованием, однако эксперимент показал, что она сохраняется и под наркозом.
Ученые считают, что результаты могут изменить представления о природе сознания. По их мнению, понимание языка и прогнозирование событий, вероятно, не требуют сознательного восприятия сами по себе. Возможно, сознание возникает не из активности отдельной области мозга, а из координации между разными его зонами.
Авторы работы также отмечают сходство между работой мозга и современными системами искусственного интеллекта. Способность мозга предсказывать следующие слова напоминает принципы работы больших языковых моделей, генерирующих текст, считают они.
Исследователи предполагают, что в будущем эти данные могут помочь в создании речевых протезов для людей, потерявших способность говорить после инсульта или травм мозга.
При этом ученые подчеркивают, что исследование касалось только одного типа анестезии и одной области мозга. Пока неизвестно, происходят ли аналогичные процессы во время сна, комы или при других состояниях потери сознания.