Впервые удалось получить прямые доказательства того, что человеческий мозг способен выполнять сложную обработку речи даже во время глубокого общего наркоза. В исследовании нейробиологи записали активность отдельных нейронов гиппокампа у семи пациентов, которым проводили операцию по поводу тяжёлой эпилепсии. Во время анестезии пропофолом участникам воспроизводили звуки и подкасты, а работу мозга регистрировали с помощью микроэлектродов Neuropixels.
Пациентам воспроизводили последовательности одинаковых звуков с редкими необычными сигналами. По мере эксперимента реакция нейронов становилась всё точнее, а компьютерное моделирование показало, что мозг продолжал обучаться прямо во время наркоза. Это свидетельствует о сохранении нейропластичности — способности нервной системы перестраивать свои связи под воздействием новой информации.
Во второй части эксперимента участникам включали записи обычной разговорной речи. Активность нейронов зависела от того, насколько неожиданным было очередное слово в контексте. Алгоритмы машинного обучения смогли определить по этим сигналам, относится ли услышанное слово к предметам, местам или эмоциям, а также отличить существительные от других частей речи. Более того, активность гиппокампа позволяла статистически предсказывать смысловую категорию слова, которое диктор произносил примерно через секунду. Иными словами, мозг продолжал строить ожидания относительно дальнейшего развития речи.
Долгое время считалось, что подобная обработка информации невозможна без сознания. Предыдущие исследования показывали лишь сохранение работы первичных сенсорных зон, реагирующих на звук или свет. Новая работа впервые демонстрирует, что значительно более сложные процессы могут продолжаться и в глубинных структурах мозга, отвечающих за формирование памяти, смысла и контекста. Это заметно расширяет представления о том, как устроено человеческое мышление.
