Mózg podczas narkozy zaskakuje. Potrafi więcej, niż sądzono

Badacze z Baylor College of Medicine w Stanach Zjednoczonych postanowili sprawdzić, jak mózg reaguje na dźwięki i mowę, gdy człowiek jest nieprzytomny wskutek znieczulenia ogólnego. W eksperymencie uczestniczyli pacjenci operowani z powodu padaczki. Dzięki charakterowi zabiegów naukowcy mogli obserwować aktywność neuronów hipokampu, czyli struktury odgrywającej ważną rolę w procesach pamięciowych i uczeniu się. Do pomiarów wykorzystano specjalistyczne sondy Neuropixels, umożliwiające rejestrowanie sygnałów pochodzących od setek pojedynczych neuronów.

Początkowo pacjentom odtwarzano serię podobnych dźwięków, wśród których sporadycznie pojawiał się inny ton. Okazało się, że mózg potrafił wychwytywać różnice, a zdolność rozpoznawania nietypowych dźwięków poprawiała się w trakcie eksperymentu. Zdaniem badaczy może to świadczyć o zachowaniu pewnych mechanizmów uczenia się podczas narkozy.

W następnej części badania uczestnikom odtwarzano krótkie opowieści. Analiza aktywności neuronów wykazała, że hipokamp reagował na strukturę języka i rozróżniał części mowy, między innymi rzeczowniki, czasowniki oraz przymiotniki. Co więcej, na podstawie sygnałów nerwowych możliwe było przewidywanie słów pojawiających się w dalszej części zdań.

Zdaniem naukowców wyniki mogą przyczynić się do rozwoju technologii umożliwiających komunikację osobom, które utraciły zdolność mówienia wskutek udaru lub uszkodzenia mózgu. W przyszłości sygnały neuronalne mogłyby zostać wykorzystane do udoskonalenia protez mowy.

Badacze podkreślają jednak, że eksperyment obejmował wyłącznie hipokamp i jeden rodzaj znieczulenia. Nie wiadomo więc, czy podobne mechanizmy występują podczas snu, śpiączki lub w innych obszarach mózgu. – Nasza praca zmusza nas do ponownego zastanowienia się nad tym, co właściwie oznacza bycie świadomym. Mózg wykonuje w ukryciu znacznie więcej zadań, niż jesteśmy obecnie w stanie w pełni zrozumieć – podsumował dr Sameer Sheth, jeden z autorów badania.

Źródło: bcm.edu