《自然》:全麻并非意识“关机”?科学家发现海马体在无意识下仍能“盲听”并预测语言-肽度TIMEDOO

长期以来,全身麻醉(General Anesthesia)被视为意识的“断路器”,临床与学术界普遍认为,在全麻诱导的深度无意识状态下,大脑的高级认知功能会陷入静默。然而,贝勒医学院(Baylor College of Medicine)的一项颠覆性研究挑战了这一传统范式。研究证实,人类大脑在全麻状态下不仅能处理复杂的语言信息,甚至展现出与人工智能(AI)大模型高度相似的“预测性编码”能力。

相关研究成果于近日在线发表于国际顶尖学术期刊《自然》(Nature)。

技术破局:高分辨率探针揭示海马体的“暗活动”

为了捕捉无意识状态下的微弱神经信号,由 Sameer Sheth 教授领衔的科研团队在癫痫手术期间,创新性地将 Neuropixels 探针 植入患者的海马体(Hippocampus)。这是这种具备极高空间分辨率的电生理探测技术首次被应用于人类大脑的深部核心区域,能够同时记录数百个独立神经元的放电模式。

海马体虽以记忆功能著称,但在本次实验中却展现了惊人的实时信息处理能力。实验初期,研究人员向处于全麻状态的患者播放重复音调,并在其中穿插异常音。监测数据发现,海马体神经元不仅能精准识别这些“违和”的音信号,且识别的敏感度随时间显著提升——这意味着即便在无意识状态下,大脑海马体依然保有某种形式的学习能力与神经塑性。

深度解读:大脑“幕后”的语言分析与词汇预判

研究最令人震撼的部分在于对语言序列的处理。当研究人员向全麻患者播放短篇故事时,海马体的神经元电活动并未呈现随机杂乱的放电,而是表现出高度组织化的特征。

研究发现,海马体神经元能通过特定的放电序列,实时区分故事中的词性——例如名词、动词与形容词。更具颠覆性的是,神经信号竟然表现出了预测编码(Predictive coding)现象:大脑能够根据上下文,在下一个单词尚未发出前就提前“预判”其内容。

“这种前瞻性的预判行为,以往被认为是清醒且高度专注状态下的‘专利’,”共同作者 Benjamin Hayden 教授表示,“但在全麻状态下,这种预测机制依然在后台高效运转,其逻辑与目前主流 AI 大语言模型的文本预测机制异曲同工。”

哲学思考:认知功能是否必须依赖“意识”?

这一发现不仅是神经科学的技术进步,更引发了对“意识”本质的深度思考。它表明,诸如语言解析、词汇预测等高级认知功能,在逻辑上可能并不绝对依赖于“清醒意识”的存在。

Sameer Sheth 教授指出:“这迫使我们重新审视意识的边界。海马体即使在‘孤立’运行且不产生主观意识的情况下,依然能完成极其复杂的计算任务。这暗示意识可能并非源于特定脑区的单一活动,而是取决于大脑全域范围内更大规模的协同整合。”

临床蓝图:从科学发现到“言语假体”

该研究为脑机接口(BCI)与言语修复技术开辟了新路径。研究团队认为,既然海马体等区域在损伤或麻醉状态下仍能维持语言处理能力,那么利用这些残留的神经信号,未来有望为中风、脑外伤导致的严重失语症患者开发新一代“言语假体(Speech prosthetics)”。

不过,研究者也保持了必要的审慎。他们指出,该结论目前仅基于特定麻醉剂环境,是否能外推至自然睡眠或病理性昏迷等其他无意识状态,仍需多中心、多维度的进一步验证。

“大脑在幕后所做的工作,远比我们肉眼所见的深邃,”Sheth 教授总结道,“这项工作正在推着我们跨过重新定义‘何为意识’的门槛。”

参考文献:Sameer Sheth, Plasticity and language in the anaesthetized human hippocampus, Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10448-0. www.nature.com/articles/s41586-026-10448-0

编辑:王洪

排版:李丽