7个人被麻醉后,科学家偷听了他们的海马体上观新闻

5/10/2026

我们一直以为,全身麻醉后意识彻底消散,大脑如同深度休眠,听不到声音、听不懂语言,更别提学习与信息预判等复杂认知能力。

然而,5月6日发表于《自然》的一项重磅研究彻底颠覆了这一固有认知:

人在全麻无意识状态下,大脑海马体依旧会保持活跃,能辨别异常声音、完成语义句法加工,甚至提前预判接下来要说什么。

图源:包图网

美国贝勒医学院团队依托癫痫手术契机,采用高密度神经像素微电极技术,对7名25–54岁全麻难治性癫痫患者进行手术过程中的脑部活动观测。研究确保患者处于深度无意识状态,将电极植入海马体前部开展听觉刺激实验,记录数百个神经元产生的电信号。

实验分为两大模块:一类播放标准重复音调,随机穿插少量异类音效,观测大脑对异常声音的辨别能力与神经可塑性变化;另一类为受试者播放短篇故事与播客音频,精准匹配单词时间节点,解析大脑语义识别、词性区分与语言预判机制。

图源:BSIP/UIG Via Getty 参考文献 [2]

研究发现,在全麻无意识状态下,海马体仍具备灵敏的听觉辨识能力,且会随时间产生神经可塑性与隐性学习。70.9%的神经元可对音调刺激产生明显反应,22.7%的神经元能够区分两种音调的身份,无论是单个神经元还是神经群体,都能清晰区分标准音与异常音。

值得注意的是,这种辨别能力并非一成不变,在约10分钟的实验进程中,异常音调解码准确率持续攀升,神经响应在高维空间不断重塑,证明大脑在毫无主观意识时,依旧能完成分钟级的自主学习与神经功能调整。

此外,大脑在无意识下展现出的完整高级语言处理能力。实验数据显示,海马体神经元放电规律与词汇频率、语义特征高度关联,85.6%的神经元具备语义类别筛选能力,79.0%可区分名词、动词等不同词性,语言解析模式与人体清醒专注状态高度契合。

出人意料的是,即便身处麻醉无意识状态,大脑依然启动了专属的预测编码机制。神经信号不仅能解析当下听到的语句,还能提前预判即将出现的词汇语义,对语句中超出常规逻辑的意外词汇,神经元响应会明显增强。这种预判能力原本被认为仅存在于人清醒、专注的状态中,如今证实无需意识参与也能自主运转。

麻醉人类海马体中的语言反应 参考文献 [1]

这项研究重新定义了意识与认知的边界,改写了传统脑科学认知:语言理解、语义分析、上下文预判等高级认知功能,并不依赖主观意识作为前提。意识的产生,更可能源于大脑多区域协同联动,而非海马体单一脑区的活动;全麻患者术后没有术中记忆,并非大脑没有加工信息,而是无意识状态下记忆巩固通路受损,只保留了即时信息处理与神经重塑能力。

研究者强调,这些发现仅针对特定静脉麻醉方式,不能随意推广到睡眠、昏迷等其他无意识状态;实验仅聚焦海马体单一脑区,尚不明确这类语言处理机制在全脑范围内的普及程度。

这项成果不仅深化了人类对意识本质、脑认知机制的理解,也为麻醉临床管理提供了新的理论支撑,更为失语人群语音假肢、脑机交互技术的研发,开辟了全新探索方向。

原来,当我们在麻醉中失去知觉、陷入沉睡时,大脑深处从未真正停歇,依旧在进行着精密、复杂且高效的神经运算。“这项研究促使我们重新思考什么是有意识。”贝勒大学神经外科教授Sameer Sheth说,“大脑在幕后做的事情远比我们理解的要多。”

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