Amerykańscy neurobiolodzy z Baylor College of Medicine dokonali przełomowego odkrycia. Przy użyciu innowacyjnych mikrosond zajrzeli prosto do hipokampów (struktur odpowiadających za pamięć i naukę) siedmiu pacjentów poddanych znieczuleniu ogólnemu przed zabiegiem chirurgicznym. Wyniki, opublikowane na łamach prestiżowego magazynu „Nature”, szokują: człowiek pod narkozą potrafi na bieżąco analizować padające wokół niego słowa.
WIDEO…
Technologiczny przełom w badaniu świadomości. Czy mózg pod narkozą słyszy?
Zbadanie tak głębokich warstw umysłu pod narkozą było możliwe tylko dzięki wykorzystaniu nowoczesnych mikroelektrod (tzw. Neuropixels). Rejestrują one sygnały z setek pojedynczych neuronów jednocześnie. Dotychczas naukowcy potrafili obserwować jedynie resztkowe reakcje sensoryczne w korze mózgowej, do której bodźce docierają najszybciej. Hipokamp znajduje się jednak znacznie głębiej.
Pojawienie się tam aktywności udowadnia, że centralny układ nerwowy nie ulega całkowitemu zablokowaniu. Jak podkreśla uczestniczący w badaniu neurochirurg prof. Sameer Sheth, nieświadomy mózg jest znacznie bardziej aktywny i zdolny do analizowania środowiska, niż dotąd przypuszczano.
Nasz umysł uczy się jak sztuczna inteligencja
Naukowcy przeprowadzili dwa nowatorskie testy. Najpierw odtwarzano uśpionym pacjentom monotonne ciągi standardowych dźwięków, sporadycznie przerywając je odmiennymi tonami. W mózgu błyskawicznie zarejestrowano skoki aktywności, co pokazało, że struktury nerwowe bezbłędnie rozróżniały „intruza”, stając się z czasem coraz sprawniejsze w jego identyfikacji.
Ale to dopiero drugi eksperyment ujawnił niesamowity mechanizm. Kiedy osobom znieczulonym puszczano fragmenty podcastów i filmów edukacyjnych, ich hipokamp weryfikował mowę w czasie rzeczywistym. Badania dowiodły, że nieświadomy mózg na bieżąco sortuje usłyszane rzeczowniki, czasowniki i przymiotniki. Co więcej, potrafi wręcz przewidywać kolejne słowo w usłyszanym zdaniu. Dr Benjamin Hayden zauważa, że to „kodowanie predykcyjne” do złudzenia przypomina działanie modeli generatywnej sztucznej inteligencji. Do tej pory uważano, że takie procesy wymagają pełnego wybudzenia i uwagi – tymczasem radzą one sobie doskonale bez naszej świadomości.
To nowa nadzieja na odzyskanie mowy
To przełomowe odkrycie, ale rodzi ono pewne pytanie – czym jest świadomość? Autorzy badania zaznaczają, że wszystkim uczestnikom podano konkretny lek (propofol), dlatego w przyszłości warto sprawdzić zachowanie mózgu przy innych anestetykach, a także u osób w śpiączce lub podczas zwykłego snu.
Wnioski z tych badań mogą ostatecznie zrewolucjonizować rehabilitację neurologiczną. Neurochirurg dr Vigi Katlowitz – główny autor przełomowej pracy – sugeruje, że podświadoma zdolność układu nerwowego do przetwarzania dźwięków może pomóc w tworzeniu innowacyjnych protez mowy. Wykorzystanie zachowanych, wciąż „nasłuchujących” ścieżek nerwowych to ogromna szansa na leczenie pacjentów z afazją po udarach czy ciężkich urazach głowy.
Źródło: Nature
Nasz autor
Jonasz Przybył
Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
