Довгий час у науці вважалося, що складна обробка мови — розрізнення слів, розуміння змісту та навіть передбачення наступних фраз — можлива лише тоді, коли людина перебуває у свідомості. Проте нове дослідження суттєво змінює це уявлення.
Виявилося, що навіть під глибокою анестезією мозок продовжує активно “слухати”, аналізувати й обробляти мову. Ба більше — він здатен розпізнавати слова та навіть прогнозувати, що буде сказано далі.
Що відбувалося в операційній
Дослідження провела команда під керівництвом нейрохірурга з Baylor College of Medicine, доктора Самира Шета. У ньому брали участь пацієнти з епілепсією, яким проводили операції на скроневій частці мозку.
Перед видаленням ураженої тканини в гіпокамп — ділянку мозку, що відповідає за пам’ять, — вводили надтонкий нейронний зонд Neuropixels. Він дозволяє одночасно “слухати” активність сотень окремих нейронів.
Усього було зафіксовано сигнали 651 нейрона у семи пацієнтів, які перебували під дією пропофолу — стандартного препарату для загального наркозу.
Мозок реагує навіть на прості звуки
Спершу пацієнтам відтворювали однакові звуки з іноді “вибитим із ряду” іншим тоном. Навіть у стані глибокого сну мозок реагував на ці зміни. Гіпокамп, який зазвичай не відповідає за слух, все одно розпізнавав закономірності.
Ще більш несподівано — з часом реакція мозку ставала сильнішою. Іншими словами, навіть під наркозом мозок “навчався” розрізняти сигнали.
Обробка мови без свідомості
У наступному етапі експерименту пацієнтам під анестезією вмикали подкасти з реальними історіями. І тут сталося найцікавіше: нейрони в гіпокампі почали реагувати на окремі слова та їх значення.
Деякі клітини відрізняли іменники від інших частин мови, а інші групували близькі за змістом слова — наприклад, “кіт” і “собака” сприймалися як схожі, тоді як “кіт” і “олівець” — як різні.
Фактично мозок без свідомості демонстрував майже ті самі мовні реакції, що й у стані неспання.
Мозок ще й “передбачає” слова
Найбільш вражаючим відкриттям стала здатність нейронів реагувати не лише на почуте, а й на те, що мало прозвучати далі. Це виглядає як елементарна форма передбачення — мозок ніби будує очікування продовження історії.
Як зазначають дослідники, це суперечить попереднім уявленням про те, що такі процеси можливі лише у свідомому стані.
Що це означає для науки
Результати дослідження змушують по-новому подивитися на саму природу свідомості. Ймовірно, вона залежить не від роботи окремих зон мозку, а від того, як вони взаємодіють між собою. Втім, дослідження має обмеження: невелика кількість учасників і використання лише одного виду анестезії не дозволяють робити остаточні висновки.
Потенційне майбутнє застосування
Науковці вважають, що такі результати можуть допомогти у створенні мовних нейроінтерфейсів — пристроїв, які дозволять спілкуватися людям, що втратили здатність говорити після інсульту чи травм. Головний висновок дослідження простий і водночас вражаючий: навіть без свідомості мозок продовжує розуміти мову, вчитися та будувати очікування. Дослідження опубліковане в журналі Nature.