贝勒医学院研究发现,患者在全身麻醉完全失去意识时,海马体仍可区分词性、预测词语,颠覆了对意识与认知关系的认知,并为脑机接口带来新启示。
贝勒医学院的神经科学家发现,人类海马体在患者全身麻醉完全失去意识时,仍能持续进行复杂的语言处理——包括区分词性和预测即将出现的词语。这一研究成果于5月6日发表在《自然》杂志上,颠覆了人们对意识与认知关系的基本认知。

这项研究题为《麻醉状态下人类海马体的可塑性与语言》,首次将Neuropixels探针应用于该脑区,记录了正在接受手术的癫痫患者的神经活动。研究人员先向患者播放重复音调,并穿插偶发的"异常音",发现海马体神经元能察觉这些异常,且该能力随时间增强,表明麻醉状态下大脑仍存在学习。
在更复杂的实验中,团队向失去意识的患者播放短篇故事。神经记录显示,海马体能根据神经元放电模式区分名词、动词和形容词。更引人注目的是,大脑似乎能预判句子中接下来的内容——这种"预测性编码"通常被认为与有意识的专注状态相关。
"即使患者完全麻醉,大脑仍在持续分析周围世界,"贝勒医学院神经外科教授、通讯作者萨米尔·谢思(Sameer Sheth)博士表示。同为贝勒神经外科教授的本杰明·海登(Benjamin Hayden)博士指出:"这种预测性编码通常与清醒且专注的状态相关联,但它竟发生在无意识的大脑中。"医学快讯
研究人员认为,意识的产生可能依赖于多个脑区的协同配合,而非海马体等单一脑区的活动。大脑对词汇的预测性处理方式,与人工智能大语言模型的文本生成机制高度相似,这为生物信息处理与人工信息处理之间架起了桥梁。医学快讯
这些发现为脑机接口和言语假肢技术开辟了应用前景,有望帮助丧失语言能力的患者重新获得沟通可能。但研究团队指出,目前的结果仅适用于特定麻醉和特定脑区,未必能推广至睡眠或昏迷等其他无意识状态。EurekAlert
"这项研究促使我们重新思考意识的本质,"Sheth 说道,"大脑在幕后所做的远比我们理解的多得多。"EurekAlert
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