Загадочная активность мозга под наркозом заставляет по-новому взглянуть на сознание

Пациентка под наркозом с кислородной маской на лице. На заднем плане — визуализация электрической активности мозга. После общего наркоза в памяти обычно остаётся пустота: была операция, что-то происходило, но для вас словно не прошло ни секунды. Мы уже рассказывали, что человек чувствует под наркозом . Но теперь выяснилась любопытная деталь: даже без сознания мозг способен анализировать речь и предугадывать продолжение услышанного . И это заставляет по-новому взглянуть на то, что вообще означает «быть в сознании». Учёные записали работу мозга прямо во время операции В исследовании участвовали семь пациентов с тяжёлой формой эпилепсии. Всем проводили операцию на мозге под общей анестезией с использованием пропофола. Это позволило учёным сделать то, что в обычных условиях практически невозможно: записать активность отдельных нейронов глубоко внутри человеческого мозга. Тончайшие электроды установили в гиппокамп — область, которая участвует в обучении и формировании памяти. Именно она помогает собирать воспоминания в связную историю . A и C — cнимки с операции; B — расположение электрода Neuropixels (красная точка) в гиппокампе (обозначен жёлтым) Троим пациентам включали короткие звуковые сигналы, а ещё четверым — записи рассказов. Люди находились под наркозом, но их нейроны продолжали реагировать на услышанное. Причём совершенно иначе, чем ожидалось. Мозг замечал необычные звуки и менял свою реакцию Сначала пациентам проигрывали одинаковые звуковые сигналы, иногда заменяя один другим. Представьте монотонное «пик-пик-пик», среди которого вдруг раздаётся совсем другой звук. Оказалось, что нейроны гиппокампа отличали редкие сигналы от привычных . Более того, примерно за десять минут их реакция на неожиданные звуки менялась. Получается, даже под наркозом мозг способен подстраиваться под поступающую информацию. Нейрон под микроскопом с электродами для измерения электрической активности Это похоже на один из простейших механизмов обучения. Но не спешите записываться на курсы английского под анестезией. Учёные обнаружили изменения в работе нервных клеток, а вовсе не доказали, что человек может сознательно усваивать новые знания. Без сознания мозг даже пытался предсказывать слова С рассказами эксперимент получился ещё интереснее. Когда пациентам включили человеческую речь, исследователи обнаружили активность, связанную не только со звуками, но и со смыслом слов. Нейронные сигналы содержали информацию о смысловых категориях и частях речи. А самое удивительное — по активности мозга можно было получить информацию о вероятном смысле следующих слов , ещё до того, как они прозвучали. В каком-то смысле это напоминает автоподсказки в смартфоне: система учитывает предыдущие слова и предполагает, что появится дальше. Только здесь подобный процесс происходил в человеческом мозге под общим наркозом. Нейрохирургическая операция, во время которой учёные записывают электрическую активность мозга пациента Важно, что исследователи не угадывали конкретные слова и не читали мысли пациентов. Они выявили признаки обработки смысла и предсказания, которые обычно связывают с работой бодрствующего мозга. Почему тогда человек ничего не помнит, если мозг продолжает работать После операции ни один из семи пациентов не вспомнил происходившего во время наркоза . Это важное различие: мозг может обрабатывать информацию, но человек не обязательно осознаёт её. Нечто похожее происходит и во сне. Например, исследования показали, что спящий мозг реагирует на слова , хотя человек может даже не подозревать, что кто-то с ним разговаривал. Правда, обычный сон и медикаментозная анестезия — далеко не одно и то же. Пациенту подают кислород через маску перед введением в общий наркоз Одна из возможных разгадок связана с обменом информацией между отделами мозга. Под наркозом отдельные области могут продолжать анализировать сигналы, но их взаимодействие с другими участками нарушается. Для сознания, вероятно, важна не только активность нейронов, но и согласованная работа целых мозговых сетей. Однако это пока объяснение, а не окончательно доказанный механизм. Будь в курсе новых открытий — подписывайся на наш канал в Max ! Открытие может помочь людям, потерявшим способность говорить Есть у исследования и вполне практическая перспектива. Если научиться точнее распознавать информацию, закодированную в активности нейронов, её можно использовать для создания новых нейроинтерфейсов. Такие технологии уже существуют. Например, парализованная женщина заговорила через аватар , который преобразовывал сигналы её мозга в речь. Парализованная женщина общается с помощью нейроинтерфейса и цифрового аватара на экране Как сообщает ScienceDaily, новые результаты могут подсказать дополнительные способы извлекать языковую информацию из мозга. В перспективе это пригодится людям, которые не могут говорить после инсульта или травмы. Но пока до такого применения далеко. В исследовании участвовали всего семь пациентов, изучали только гиппокамп и использовали определённый тип анестезии. Неизвестно, сохраняются ли такие способности при других видах наркоза, во сне или в коме. И главное: это открытие не доказывает, что человек под наркозом осознанно слышит разговоры, понимает их или испытывает боль. Зато теперь у учёных появилась возможность выяснить, какие сложные процессы могут продолжаться без нашего сознательного участия.
Batafsil | Подробно | Read more... Hi News