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來自美國貝勒醫(yī)學(xué)院的研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，人類大腦即使在全身麻醉導(dǎo)致的無意識狀態(tài)下，仍具備復(fù)雜高級的語言處理能力。這項發(fā)表在最新一期《自然》雜志上的成果，挑戰(zhàn)了人們以往對意識和認(rèn)知作用的認(rèn)識，并可能為理解記憶、語言和腦機(jī)接口開辟新途徑。

團(tuán)隊在進(jìn)行癲癇手術(shù)中，趁患者接受全身麻醉時，記錄了海馬體數(shù)百個神經(jīng)元的神經(jīng)活動。海馬體是與記憶密切相關(guān)的重要腦區(qū)。借助此前未在該區(qū)域應(yīng)用過的Neuropixels探針技術(shù)，團(tuán)隊首次獲取了該腦區(qū)在無意識狀態(tài)下處理聲音和語言的信息。

在最初實驗中，團(tuán)隊向患者播放重復(fù)音調(diào)，并穿插一些不同的聲音。結(jié)果顯示，海馬體神經(jīng)元能夠識別這些不尋常的音調(diào)，并且這種識別能力會隨時間增強(qiáng)。這表明，即便在麻醉狀態(tài)下，大腦仍具備一定的學(xué)習(xí)能力和神經(jīng)可塑性。隨后他們向患者播放短篇故事，同時記錄神經(jīng)反應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，海馬體展現(xiàn)出了對語言的實時處理能力。神經(jīng)活動表明，大腦能夠根據(jù)神經(jīng)元放電模式區(qū)分詞性，例如名詞、動詞和形容詞。

更令團(tuán)隊驚訝的是，這些神經(jīng)信號甚至可以預(yù)測句子中即將出現(xiàn)的詞語。這種“預(yù)測編碼”通常被認(rèn)為只存在于清醒、專注狀態(tài)下，而此次卻在無意識狀態(tài)中被觀察到。

這些發(fā)現(xiàn)意味著，語言理解與預(yù)測等高級認(rèn)知功能并不完全依賴意識本身。相反，意識的產(chǎn)生，可能更多依賴于不同腦區(qū)之間的廣泛協(xié)同，而非單一腦區(qū)的活動。

研究還顯示，大腦這種對語言的預(yù)測能力，與當(dāng)前人工智能中大型語言模型的工作方式具有相似性。這為理解生物系統(tǒng)與人工系統(tǒng)的信息處理機(jī)制提供了新視角，并有望推動腦機(jī)接口等技術(shù)發(fā)展。