Нейрохирург Самир Шет из Медицинского колледжа Бейлора и его коллеги наблюдали за активностью отдельных нейронов у семи пациентов под пропофолом во время операций по лечению эпилепсии.
Мозг различает речь под анестезией, и, возможно, коматозные пациенты тоже различают звуки
Под общим наркозом человек погружается в коматозное состояние: память отключается, боль не ощущается. Но новое исследование, показало, что гиппокамп — структура мозга, ответственная за память, — остается активным. Он обрабатывает грамматику и смысл слов и даже предсказывает следующее слово в предложении. Это открытие меняет представления о природе сознания.
Исследование показало, что мозг людей, находящихся под общим наркозом, продолжает обрабатывать слова и звуки. BSIP/UIG Getty
Гиппокамп получил название в честь морского конька: именно так переводится это слово с греческого. Структуру описал анатом Джулио Чезаре Аранци в 1587 году. Долгое время гиппокамп считался центром обоняния, и лишь в середине XX века, после знаменитого случая пациента Г. М., у которого после удаления гиппокампа полностью исчезла способность формировать новые воспоминания, его роль в памяти была окончательно установлена.
Часть участников слышала повторяющиеся звуковые сигналы разной тональности — и гиппокамп постепенно учился их различать, демонстрируя бессознательное обучение. Другим участникам воспроизводили подкасты. Нейроны реагировали на части речи, различали существительные среди других слов и — что особенно поразительно — предвосхищали следующее слово исходя из контекста. Уровень этой активности оказался сопоставим с показателями бодрствующих участников из контрольной группы.Работа опубликована в журнале Nature.
Гиппокамп (выделен красным) — структура лимбической системы, отвечающая за долговременную память.
Ключевым инструментом исследования стали зонды Neuropixels — электроды тоньше человеческого волоса, способные одновременно регистрировать сигналы сотен отдельных нейронов. Прежние методы позволяли фиксировать лишь усредненную активность тысяч клеток. «Это гораздо более точная "линза" для изучения мозга», — говорит когнитивный нейробиолог Мартин Монти из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
Что это значит для медицины
Зонды Neuropixels — электроды тоньше человеческого волоса, способные одновременно регистрировать сигналы сотен отдельных нейронов
Исследователи подчеркивают: результаты не означают, что пациенты были в сознании, но врачи этого не замечали. Пропофол нарушает координацию между сетями мозга, которая считается необходимым условием осознанного восприятия.
Активен был лишь один изолированный участок — гиппокамп. Тем не менее открытие имеет практические перспективы. Самир Шет планирует провести аналогичные эксперименты с пациентами в коматозном или вегетативном состоянии после тяжелых травм мозга. Если их гиппокамп тоже сохраняет способность обрабатывать речь, эти данные смогут направлять будущие методы лечения, например, целевую стимуляцию мозга для обхода поврежденных нейронных путей.