В гиппокампе под анестезией обнаружили сигналы предсказания слов — ScienceDaily
Исследователи из Baylor College of Medicine установили, что мозг пациентов под общей анестезией может обрабатывать речевые сигналы, различать категории слов и содержать информацию, пригодную для предсказания следующих слов в предложении. Результаты работы опубликовали в журнале Nature, сообщает ScienceDaily.
Записи активности гиппокампа
В исследовании приняли участие пациенты, которым проводили операции по поводу эпилепсии под общей анестезией. Это позволило ученым записывать активность гиппокампа — структуры височной доли мозга, играющей важную роль в обучении и формировании памяти.
Команда использовала зонды Neuropixels, способные одновременно регистрировать электрические сигналы сотен отдельных нейронов. Во время первого эксперимента пациентам воспроизводили последовательности повторяющихся тонов, среди которых время от времени появлялся другой звук. Нейроны гиппокампа по-разному реагировали на такие отклонения и в ходе эксперимента лучше различали необычные тоны. Авторы связывают это с признаками нейропластичности — способности мозга изменять реакции на основе опыта.
Реакция на слова и предсказание
В другой части исследования пациентам под анестезией воспроизводили короткие истории. В паттернах активности нейронов содержалась информация о различных категориях слов, в том числе существительных, глаголах и прилагательных. По мнению авторов, это свидетельствует о том, что гиппокамп реагировал не только на звуки, но и на смысловые свойства речи.
Больше актуальных новостей — в Telegram-канале UA.News Telegram.
Ученые также обнаружили в нейронной активности информацию, которую можно было использовать для предсказания слов, которые должны были появиться далее в предложении. Такой механизм называют предиктивным кодированием: мозг использует предыдущий контекст и приобретенный опыт, чтобы формировать ожидания относительно последующей информации.
Ограничения исследования
Исследователи подчеркивают, что результаты не означают сознательного понимания историй пациентами под анестезией. Работа показывает, что отдельные сложные процессы обработки информации могут продолжаться без осознания. В то же время эксперименты проводили при одном типе общей анестезии и сосредоточились только на гиппокампе. Пока неизвестно, сохраняются ли подобные процессы во время сна, комы или при других методах анестезии.
Авторы также считают, что дальнейшее изучение таких сигналов может быть полезным для разработки интерфейсов мозг-компьютер и технологий поддержки коммуникации для людей, утративших способность говорить из-за травм или неврологических заболеваний.
