Nauka.ua

Мозок пацієнтів під наркозом розпізнав слова та частини мови. Це підтвердили записи активності нейронів Марія Довга 07 Маy 2026, 15:35 Мозок людей під загальною анестезією розрізняв рідкісні звуки серед повторюваних, а також опрацьовував інформацію про значення слів та їх приналежність до частин мови.  Такі висновки зробили дослідники, записавши активність окремих нейронів у гіпокампі семи пацієнтів під час операцій на скроневій частці мозку. Імовірно, частина складної обробки звукової інформації може відбуватися навіть у несвідомому стані, але це не означає, що під час перебування під наркозом мозок запам’ятовує все, що відбувалося довкола. Дослідження опублікували в журналі Nаturе.Пристрій, за допомогою якого відстежували активність нейронів під наркозом (а), і гіпокамп, у якому вивчали цю активність, на схемі мозку (b). Каtlоwіtz еt аl. / Nаturе, 2026

Чому вирішили вивчати роботу мозку під наркозом?

Нейробіологи досі сперечаються, наскільки складне опрацювання інформації потребує участі свідомості. Провідні теорії у когнітивних науках стверджують, що для складного опрацювання інформації необхідне активне залучення свідомості. З іншого боку, психологічні дослідження свідчать, що якась частина цих процесів усе ж відбувається поза свідомим контролем.Загальна анестезія, або наркоз, створює легкодоступний, оборотний та добре вивчений стан відсутності свідомості. Тому науковці з дослідницьких установ США та Угорщини вирішили перевірити, як нейрони гіпокампа — структури мозку, пов’язаної з пам’яттю, навчанням та формуванням контексту інформації, реагують на звуки та мовлення під дією наркозу.

Як досліджували опрацювання інформації у мозку без участі свідомості?

Щоб з’ясувати, чи відбувається складне опрацювання інформації поза свідомістю вчені провели кілька експериментів, під час яких записували нейронну активність гіпокампа семи пацієнтів, яким робили операції для лікування епілепсії.У першому досліді вчені перевірили, чи помічає мозок під наркозом відхилення від очікувань. Для цього трьом пацієнтам вмикали послідовність коротких тонів, більшість з яких були однаковими, але іноді траплявся звук, що відрізнявся від інших. Виявилося, що понад 70 відсотків нейронів гіпокампа реагували на незвичний звук зміною активності. Ба більше, упродовж експерименту реакція нейронів на «рідкісні» звуки ставала дедалі виразнішою — мозок адаптувався до нових умов, тобто спостерігалася нейропластичність, яка лежить в основі навчання.Під час другого експерименту вчені перевірили, чи залучений гіпокамп в опрацювання природного мовлення. Для цього під час операції чотирьом пацієнтам вмикали уривки подкастів, а потім зіставляли активність нейронів з початком і кінцем окремих слів. Виявилося, що за електричними сигналами у гіпокампі можна було розпізнати слова з різних смислових категорій — об’єкти, дії, місця, соціальні або емоційні поняття. Також сигнали нейронів відрізнялися залежно від того, було слово іменником, прикметником або іншою частиною мови. Комп'ютерне моделювання підтвердило, що гіпокамп реагує не на акустичні особливості або повторення слів, а саме на змістові відношення між ними. Ба більше, дослідники помітили, що нейрони також «передбачали» майбутні слова у реченні — подібно до того, як під час звичайного слухання мозок використовує попередні слова, щоб підготуватися до наступних.

Як це дослідження допоможе вивчати мозок? 

Це дослідження додатково вказало на те, що межа між свідомістю та її відсутністю не настільки чітка, як вважалося раніше. Водночас невідомо, наскільки ці результати можна поширювати на інші стани, такі як сон або кому.Однак, можливість зчитувати мовні сигнали з мозку навіть тоді, коли людина не може говорити або повністю усвідомлено реагувати, може допомогти у створенні мовних нейропротезів для відновлення здатності до мовлення у людей після інсульту, травм або інших уражень мозку.

Що відомо про свідомість та несвідомі стани 

🧠  Повернення людей у стан свідомості після наркозу почалося з ділянки мозку, яка відповідає за прийняття рішень. 👃  Мозок людей у стані мінімальної свідомості та в комі по-різному відреагував на сильні різкі запахи. 👶  Риси свідомості помітили у новонароджених дітей. Дослідники припустили, що вона формується ще в утробі. 🤔  Водночас розібратися у деталях роботи свідомості та знайти відповідальні за неї нейрони вчені досі не змогли.