Тайна мозга: выяснилось, что гиппокамп анализирует речь даже под общим наркозом

В медицинском мире долгое время считалось, что пациент под общим наркозом полностью отрезан от внешнего мира, а его сознание перестает обрабатывать внешние сигналы. Однако новое исследование, проведенное учеными из Медицинского колледжа Бейлора в США, изменило эти представления. Согласно научной работе, опубликованной в журнале Натуре, часть человеческого мозга, отвечающая за память — гиппокамп, продолжает анализировать речь и прогнозировать слова даже в состоянии глубокого наркоза. Об этом сообщает Иксбт.ком.

Группа исследователей под руководством нейрохирурга Самира Шета наблюдала за активностью мозга семи пациентов во время операции. Для этого впервые в человеческом гиппокампе были использованы высокоточные микрочипы, называемые Неуропикселс. Эта технология позволила с беспрецедентной точностью считывать сигналы сотен отдельных нейронов одновременно. Выяснилось, что, несмотря на глубокую анестезию под воздействием препарата пропофол, мозг пациентов продолжал выполнять сложные вычисления.

Как нейроны обрабатывают речь?

В ходе эксперимента пациентам под наркозом зачитывали короткие рассказы. Результаты оказались поразительными: нейроны гиппокампа не только реагировали на звук, но и различали грамматические категории — существительные, глаголы и прилагательные. Самое главное, мозг, как и в состоянии бодрствования, запускал механизм вероятностного прогнозирования следующего слова в предложении (предиктиве кодинг).

Ученые отмечают, что этот процесс очень похож на принцип работы современных систем AI, в частности LLM (больших языковых моделей). Подобно тому, как модели вроде ChatGPT генерируют следующее слово на основе предыдущего контекста, человеческий мозг под наркозом точно так же прогнозировал продолжение речи. Это открытие может способствовать формированию общих концепций между нейробиологией и сферой AI.

Будущие возможности и ограничения

Практическая значимость исследования оценивается как очень высокая. Такие сигналы, полученные из гиппокампа, в будущем могут помочь в создании нейропротезов для пациентов с поврежденными речевыми центрами или перенесших инсульт. То есть, анализируя активность мозга, появится возможность восстанавливать слова, которые человек хочет произнести, с помощью технологий.

Согласно данным иксбт.ком, исследователи также призывают к осторожности в интерпретации результатов. Пока что это явление наблюдалось только под анестезией пропофолом. Повторяется ли этот процесс во время естественного сна или комы, пока неизвестно. Кроме того, поскольку эксперимент ограничился только гиппокампом, степень участия других частей мозга в этом процессе требует дополнительного изучения.

Тем не менее, это открытие стало важным шагом, доказывающим сложность человеческого сознания и способность мозга сохранять способность к обработке информации даже в самых тяжелых состояниях.