科学

在麻醉之下,大脑仍在解码语言并预测下一个词

Peter Finch

当患者在全身麻醉下失去意识躺着时,他们脑中的单个神经元仍在解析语言。手术室里播放一段录好的故事,海马体的细胞跟随词性,并倾向于接下来应当出现的那个词——这正是清醒的大脑聆听时所做的预测工作。这段记录属于最早的直接证据之一,表明深度、有结构的语言处理能在意识丧失中存活。

这与麻醉的一个基本假设相抵触。药物本应抹去意识,而通行的图景是它们连同意识一起让高级脑区安静下来。如果神经元仍在跟随句子,那么无意识的大脑与专注的大脑之间的界线,比手术室所认定的更为模糊。

证据异乎寻常地直接。患者正接受重度癫痫手术,为绘制发作图谱,电极已置于脑深部。这给了研究者几乎没有哪项研究拥有的东西——看到单个神经元在一颗活的人类海马体内放电——他们在播客播放、麻醉起效之际侧耳倾听。

这些细胞做的不只是记录声音。它们把名词与动词区分开,并随着故事语法的展开改变放电,对不寻常音调的反应也随时间变得更敏锐,这是大脑即便熄了灯也在悄悄学习的迹象。无论麻醉拿走了什么,它似乎都没有拿走那套把声音之流变成有结构语言的机器。

这一切都不意味着患者是清醒的,也不意味着他们记住了任何一个词。处理一个句子、对它有意识、把它储存起来,是三件不同的事,而研究只谈第一件。大脑可以在黑暗中运行语法,而当事人始终不知道这件事发生过。

局限是真实的,团队也直言不讳。七名患者是个小群体,记录来自一个脑区而非整个大脑,研究只捕捉了一种麻醉,因此还不能替睡眠、昏迷或其他无意识状态发言。它展示的是一种可能,而非普遍规律,在改写手术室里的任何东西之前,还需要更大、更广的重复验证。

这项由贝勒医学院(Baylor College of Medicine)团队完成的研究,于五月初发表在《自然》(Nature)。研究者想知道这种潜藏的处理能延伸多远,是否触及意义而不只是语法,以及对那一小部分能记起手术片段的患者意味着什么——这是给一颗本应被关闭的大脑的下一批问题。

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