全身麻醉状态下大脑仍具复杂语言处理能力
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科技日报北京5月6日电（记者张佳欣）来自美国贝勒医学院的研究团队发现，人类大脑即使在全身麻醉导致的无意识状态下，仍具备复杂高级的语言处理能力。这项发表在最新一期《自然》杂志上的成果，挑战了人们以往对意识和认知作用的认识，并可能为理解记忆、语言和脑机接口开辟新途径。
团队在进行癫痫手术中，趁患者接受全身麻醉时，记录了海马体数百个神经元的神经活动。海马体是与记忆密切相关的重要脑区。借助此前未在该区域应用过的Neuropixels探针技术，团队首次获取了该脑区在无意识状态下处理声音和语言的信息。
在最初实验中，团队向患者播放重复音调，并穿插一些不同的声音。结果显示，海马体神经元能够识别这些不寻常的音调，并且这种识别能力会随时间增强。这表明，即便在麻醉状态下，大脑仍具备一定的学习能力和神经可塑性。随后他们向患者播放短篇故事，同时记录神经反应。结果发现，海马体展现出了对语言的实时处理能力。神经活动表明，大脑能够根据神经元放电模式区分词性，例如名词、动词和形容词。
更令团队惊讶的是，这些神经信号甚至可以预测句子中即将出现的词语。这种“预测编码”通常被认为只存在于清醒、专注状态下，而此次却在无意识状态中被观察到。
这些发现意味着，语言理解与预测等高级认知功能并不完全依赖意识本身。相反，意识的产生，可能更多依赖于不同脑区之间的广泛协同，而非单一脑区的活动。
研究还显示，大脑这种对语言的预测能力，与当前人工智能中大型语言模型的工作方式具有相似性。这为理解生物系统与人工系统的信息处理机制提供了新视角，并有望推动脑机接口等技术发展。
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