即使是無意識的大腦也能學習——并預測你接下來要說什么。

一項研究發現，即使在全身麻醉下，人們的大腦仍然能夠處理文字和聲音。 圖片來源：BSIP/UIG Via Getty

來源：https://www.nature.com/articles/d41586-026-01465-0

接受全身麻醉的人會進入類似昏迷的狀態，他們的記憶和疼痛感知都會被關閉。但最新數據顯示，海馬體——大腦深處一個對記憶至關重要的結構——仍然異常活躍， 能夠解析口語的語法和含義，甚至預測接下來要說什么。

今天發表在《自然》雜志上的這項研究挑戰了這樣一種假設：復雜的認知能力，例如理解語義和預測未來事件，只有在人完全清醒的情況下才能實現。研究人員通過觀察受試者在麻醉狀態下的神經元實時活動，發現大腦能夠接收刺激并主動處理這些信號的含義。

“大腦已經發展出如此驚人、精密的機制來全天完成所有這些復雜的任務，以至于即使我們沒有意識到，它也能完成其中一些任務，”德克薩斯州休斯頓貝勒醫學院的神經外科醫生薩米爾·謝思說。

探索無意識的大腦

先前的研究表明，大腦中負責初步感知感覺輸入的區域在人處于無意識狀態時仍能感知簡單的聲音。但大腦其他更深層的區域是否能在人處于無意識狀態時進行復雜的認知活動，目前尚不清楚。為了解答這個問題，謝思及其同事記錄了七名接受丙泊酚麻醉的癲癇患者在手術過程中的腦部活動。

研究人員向三名參與者播放了一系列重復的嗶嗶聲，其中穿插著不同音調的音調。十分鐘后，腦電圖記錄顯示，麻醉后的海馬體能夠更好地區分音調和嗶嗶聲，這表明存在一種無意識學習機制。

研究團隊還向四位研究參與者播放了十分鐘的播客片段，并觀察到特定的神經元會對某些詞性做出反應，例如區分名詞和其他詞語。這些神經元還能根據句子的上下文預測接下來要出現的詞語。“它們實際上是在預測下一個詞是什么，”謝思說道。

將這些參與者的數據與一組清醒的參與者（他們執行類似的播客收聽任務）的數據進行比較，結果顯示兩組參與者的表現水平相當。

通常，研究人員用來監測大腦的電極記錄的是數千個細胞的平均活動，但謝思和他的同事們使用了名為Neuropixels的先進探針。這些電極比頭發絲還細，因此可以同時記錄數百個神經元的單個信號，從而更精細地觀察海馬體的活動。

加州大學洛杉磯分校的認知神經科學家馬丁·蒙蒂表示，Neuropixels 提供了一種比以往任何技術都“更加精確的視角”來觀察大腦。“這項研究將一小片神經元在麻醉狀態下的功能提升到了一個全新的高度——令人驚訝的是，答案是：功能非常強大。”

通訊中斷

蒙蒂提醒說，不應將這些發現解讀為參與者當時處于清醒狀態或完全清醒。已知丙泊酚會擾亂大腦網絡協調通信，而許多研究人員認為這是意識的必要組成部分。蒙蒂表示，這項研究確實表明，即使在麻醉狀態下，海馬體這一結構仍然能夠計算和整合信息。

這些發現最終可能應用于臨床。謝思希望對處于昏迷或植物人狀態的嚴重腦外傷患者進行類似的實驗。由于這些患者因傷勢已失去意識，研究人員想知道他們的大腦中是否仍然存在能夠處理語言和預測言語的獨立區域。如果存在，這些數據或許有一天能夠指導未來的治療方法——例如靶向腦刺激——繞過受損的神經通路，并將這些區域與大腦的其他部分人工連接起來。

謝思表示，他希望用其他類型的麻醉劑重復這項實驗，以驗證結果的普遍性。他還想讓麻醉狀態下的人聽外語播客，看看即使他們聽不懂，無意識的大腦是否仍然會嘗試解析語音結構。

doi：https://doi.org/10.1038/d41586-026-01465-0

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