Учёные исследовали состояние мозга при потере сознания. Даже в такой момент главный центр управления нервной системы не прекращает сложную обработку речевой информации. Под общей анестезией нейроны гиппокампа анализируют речь в режиме реального времени и формируют ожидания относительно следующих слов. Это ставит под сомнение традиционные представления о связи между сознанием и когнитивными процессами. Об этом сообщает ScienceDaily.

Чтобы выяснить, на что способен человеческий мозг в бессознательном состоянии, исследователи регистрировали активность сотен отдельных нейронов в гиппокампе пациентов, находившихся под общей анестезией во время операций по поводу эпилепсии. Для этого они использовали сверхтонкие зонды Neuropixels, которые впервые применили для таких исследований в этой области мозга.

Во время первого эксперимента пациентам воспроизводили серии повторяющихся звуков с редкими неожиданными сигналами. Гиппокамп стабильно реагировал на такие изменения, а со временем эффективность их распознавания даже возрастала. Таким образом, определенные механизмы обучения и нейропластичности остаются активными даже под наркозом. Во второй части исследования ученые проигрывали участникам короткие истории. Анализ активности нейронов показал, что мозг продолжал обрабатывать речь, различая существительные, глаголы и прилагательные. Более того , сигналы гиппокампа позволяли предсказать некоторые слова ещё до того, как они прозвучали, что свидетельствует о работе механизмов прогнозирования.

На самом деле такие результаты означают, что сложные когнитивные процессы могут происходить без сознательного восприятия. Это подтверждает гипотезу о том, что само сознание возникает не благодаря работе отдельной области мозга, а в результате взаимодействия многих его структур.

Учёные заметили сходство этого механизма с принципами работы современных моделей искусственного интеллекта, которые прогнозируют следующее слово на основе предыдущего контекста. Понимание этих процессов может помочь в создании новых речевых нейропротезов для людей, утративших способность говорить после инсульта или черепно-мозговых травм.

В то же время выводы пока имеют ограничения. Работа касалась лишь одного вида общей анестезии и активности гиппокампа, поэтому пока неизвестно, проявляются ли аналогичные процессы во время сна, комы или с участием других участков мозга.