河北
贝勒医学院的研究人员发现，人类大脑在全身麻醉而失去意识的状态下仍能进行复杂的语言处理。这项发表在《自然》杂志上的发现，挑战了我们关于意识与认知作用的既有理解，并可能为理解记忆、语言和脑机接口开辟新的途径。
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“我们的研究结果表明，大脑在失去意识时，比我们原先以为的更加活跃、能力更强，”贝勒医学院神经外科教授、Cullen基金会讲席教授、麦克奈尔学者Sameer Sheth博士表示。“即使患者被完全麻醉，他们的大脑依然在解读周围的环境。”
Sheth同时也是贝勒圣路加医疗中心的神经外科医生。他和合作者在患者因癫痫手术而处于全身麻醉期间，首次记录到海马体（大脑中与记忆相关的区域）中数百个神经元的活动。之所以选用接受这类手术的患者，是因为通过这种手术，研究人员能够触及大脑的这一特定区域。
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研究团队使用Neuropixels探针（一种以前从未在这个脑区用过的技术），收集了大脑在无意识状态下如何处理声音和语言的数据。
研究一开始，患者听到的是重复的音调，其中偶尔会插入一个不同的声音。研究人员发现，海马神经元能够区分这些不寻常的音调，而且这种能力越来越强，说明麻醉状态下，大脑仍能进行某种学习，或者说有神经可塑性。
随后，研究人员开展了更复杂的实验，在给患者播放小故事的同时，记录他们的神经反应。令人惊讶的是，海马体竟然能实时处理语言。从神经活动可以看出，大脑能根据神经元放电模式，区分出名词、动词和形容词这些词性。
更让人意外的是，研究人员发现神经信号能够预测句子中接下来会出现的词。
“大脑好像能提前猜到故事接下来要讲什么，哪怕你根本意识不到，它也会这样，”塞斯（Sheth）说道。他还是德克萨斯儿童医院邓肯神经科学研究所的主任，该研究所内设有戈登与玛丽·凯恩儿童神经病学研究基金会实验室。
“我们通常认为这种预测性编码只会在清醒、专注的状态下出现。可没想到，现在它居然在没有意识的情况下发生了，”贝勒大学神经外科教授本杰明·海登博士说。
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这些发现表明，语言理解和预测等认知功能并不需要意识。相反，意识可能依赖于大脑区域之间更广泛的协调，而不是靠海马体这种单一结构里的活动。
这种活动也和我们在人工智能（AI）里看到的预测行为很像。大脑预测下一个词的能力，类似于大型语言模型生成文本的方式。这些发现有助于研究人员理解生物系统和人工智能系统如何处理信息。
这可能有助于开发和改进新的通信技术，比如为无法说话的人提供语音辅助设备。
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“我们能否利用这些信号，为大脑中因中风或损伤而受损的某些部位使用一种言语假体？针对大脑的这一部分，我们现在可以思考这些问题了，”第一作者、贝勒医学院神经外科住院医师维吉·卡特洛维茨博士说。
不过，还需要做更多研究。这些发现只适用于一种麻醉类型，可能不适用于睡眠或昏迷等其他无意识状态。这项研究也只观察了一个大脑区域，还不知道这些过程在大脑不同区域里有多普遍。
“这项工作推动我们重新思考‘有意识’到底意味着什么，”谢思说。“大脑在幕后做的事，比我们完全理解的要多得多。”
更多信息： 萨米尔·谢思（Sameer Sheth），麻醉状态下人脑海马体的可塑性与语言，《自然》（2026）。DOI: 10.1038/s41586-026-10448-0。www.nature.com/articles/s41586-026-10448-0
本文由贝勒医学院提供
这篇报道最初发表在 Medical Xpress 上。
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