麻醉状态下的大脑信号揭示语言处理能力

无意识的大脑可能仍在处理语言

全身麻醉下的人可能仍保留比科学家以往认为更复杂的语言处理活动。贝勒医学院研究人员报告称，即使没有意识体验，大脑仍能分析语言、区分词语类型，并预测故事接下来可能出现的内容。

这项发表在Nature上的研究挑战了把麻醉简单视为高级处理完全停止状态的观点。但它并不意味着麻醉者具有意识或能够意识到周围环境。相反，它表明，即使有意识体验缺失，特定脑系统仍可对结构化信息作出反应。

记录单个神经元的难得机会

研究对象是接受癫痫手术、并处于全身麻醉状态的患者。这些手术使研究团队能够接触海马体——位于颞叶、深度参与学习和记忆的结构。

海马体帮助组织信息，并在形成新记忆时发挥重要作用。手术期间对其进行检查，使研究人员能够研究人在无意识状态下神经活动如何变化，同时直接测量通常难以在人类研究中获取的信号。

团队使用了Neuropixels探针，这种先进记录设备可以同时监测数百个单个神经元的电活动。通过同时记录大量神经细胞，研究人员能够观察语言展开时神经元群体如何作出反应。

不只是被动反应

根据研究摘要，麻醉下的大脑不只是对孤立声音作出反应。它能够分析语言，识别不同词语类别，并预测故事接下来会发生什么。

预测是结果中特别值得注意的部分。理解语音和文本通常依赖语境：人们利用前面的词语和句子结构，对可能的后续内容形成预期。这些发现表明，支持部分结构化分析的神经过程在全身麻醉下仍可能保持活跃。

贝勒大学神经外科教授、负责人，同时也是Baylor St. Luke’s Medical Center神经外科医生的Sameer Sheth博士表示，这项工作显示，大脑在无意识状态下比此前理解的更加活跃且更有能力。研究结果涉及脑活动和信息处理，并不证明患者以通常意义上的有意识状态听到或理解了材料。

重新思考思维与意识之间的联系

全身麻醉的目的在于产生无意识，但无意识并不一定等同于所有神经计算形式都完全停止。贝勒大学的研究结果进一步明确了这一区别：复杂处理可以在没有被报告的意识体验时发生。

这对意识研究很重要，因为它区分了两个常被视为同一问题的问题：大脑能够处理什么信息，以及一个人意识到自己拥有什么体验。研究表明，即使第二种条件不存在，至少部分语言相关操作仍可持续。

这项工作并未解决意识如何产生这一更大的问题。不过，它提供了全身麻醉期间人类海马体的详细证据，并为研究人员测试哪些神经功能能够持续、哪些会改变、哪些需要意识提供了方法。

对神经科学和交流研究的潜在价值

研究人员表示，这些发现可能帮助推动记忆和语言处理研究，也可能为神经损伤后的交流支持技术提供方向，因为了解大脑剩余的处理能力可能十分重要。

任何实际应用都需要进一步研究。目前的结果来自接受癫痫手术的患者，并使用了临床环境中的专业记录设备。它展示了麻醉大脑一种出人意料的能力，但尚未构成诊断工具或治疗方法。

不过，核心观察仍然重要：在全身麻醉、被认为完全无意识的状态下，海马体仍能对语言以及叙事形成的预期表现出有组织的反应。这一证据使人们关于无意识大脑能做什么、不能做什么的熟悉假设变得更加复杂。

本文根据Science Daily的报道编写。阅读原文。