科技日報北京5月6日電 （記者張佳欣）來自美國貝勒醫學院的研究團隊發現，人類大腦即使在全身麻醉導致的無意識狀態下，仍具備複雜高級的語言處理能力。這項發表在最新一期《自然》雜誌上的成果，挑戰了人們以往對意識和認知作用的認識，並可能爲理解記憶、語言和腦機接口開闢新途徑。
團隊在進行癲癇手術中，趁患者接受全身麻醉時，記錄了海馬體數百個神經元的神經活動。海馬體是與記憶密切相關的重要腦區。藉助此前未在該區域應用過的Neuropixels探針技術，團隊首次獲取了該腦區在無意識狀態下處理聲音和語言的信息。
在最初實驗中，團隊向患者播放重複音調，並穿插一些不同的聲音。結果顯示，海馬體神經元能夠識別這些不尋常的音調，並且這種識別能力會隨時間增強。這表明，即便在麻醉狀態下，大腦仍具備一定的學習能力和神經可塑性。隨後他們向患者播放短篇故事，同時記錄神經反應。結果發現，海馬體展現出了對語言的實時處理能力。神經活動表明，大腦能夠根據神經元放電模式區分詞性，例如名詞、動詞和形容詞。
更令團隊驚訝的是，這些神經信號甚至可以預測句子中即將出現的詞語。這種“預測編碼”通常被認爲只存在於清醒、專注狀態下，而此次卻在無意識狀態中被觀察到。
這些發現意味着，語言理解與預測等高級認知功能並不完全依賴意識本身。相反，意識的產生，可能更多依賴於不同腦區之間的廣泛協同，而非單一腦區的活動。
研究還顯示，大腦這種對語言的預測能力，與當前人工智能中大型語言模型的工作方式具有相似性。這爲理解生物系統與人工系統的信息處理機制提供了新視角，並有望推動腦機接口等技術發展。
