Netikėtas atradimas: esant narkozėje smegenys toliau mokosi ir analizuoja aplinką

Naujas žurnale Nature paskelbtas tyrimas rodo, kad net taikant bendrąją nejautrą smegenys išlieka aktyvesnės, nei ilgą laiką manyta. Nors žmogus yra be sąmonės, dalis nervinių grandinių toliau fiksuoja aplinkos signalus ir apdoroja kalbinę informaciją.

Mokslininkai akcentuoja, kad kalbos apdorojimas nebūtinai reiškia sąmoningą suvokimą ar prisiminimus po operacijos. Vis dėlto rezultatai papildo supratimą, kaip smegenys veikia skirtinguose sąmonės slopinimo lygiuose.

„Mūsų išvados rodo, kad smegenys be sąmonės būklėje yra gerokai aktyvesnės ir pajėgesnės, nei manyta anksčiau“, – sakė tyrimo bendraautoris Sameer Sheth iš Baylor medicinos koledžo.

Kaip buvo tiriama neuronų veikla?

Tyrime dalyvavo septyni pacientai, kuriems buvo atliekama epilepsijos chirurgija, pašalinant dalį smilkininės skilties siekiant sumažinti traukulius. Tokios procedūros metu gydytojai gali tiesiogiai stebėti nervinių ląstelių aktyvumą, o tai suteikia retą galimybę rinkti detalius duomenis iš žmogaus smegenų.

Tyrėjai naudojo „Neuropixels“ zondus, itin plonas silicio adatas, leidžiančias vienu metu registruoti daugelio pavienių neuronų signalus. Tai viena pažangiausių technologijų, padedančių matyti, kaip skirtingos smegenų sritys reaguoja į garsą ir kalbą.

Ką parodė garsų ir kalbos testai?

Pirmajame bandyme pacientai klausėsi vienodų tonų sekos, kuri kartais būdavo pertraukiama kitokiu tonu. Tyrėjai nustatė, kad apie 71 proc. stebėtų neuronų reagavo į garsą, o maždaug 25 proc. neuronų sureagavo į retą, besiskiriantį toną.

Dar viena įdomi detalė ta, kad smegenų gebėjimas aptikti neįprastus garsus bėgant laikui gerėjo. Tai leidžia manyti, kad net be sąmonės išlieka tam tikri prisitaikymo ir statistinių dėsningumų „mokymosi“ mechanizmai.

Kitoje tyrimo dalyje keturi pacientai klausėsi tinklalaidžių ištraukų. Duomenys parodė, kad smegenys apdorojo šneką realiu laiku, reaguodamos į atskirus žodžius ir skirtingus kalbos elementus.

„Tokį nuspėjimą paprastai siejame su budrumu ir dėmesiu, tačiau čia jis vyksta be sąmonės būsenoje“, – sakė Benjamin Hayden iš Baylor medicinos koledžo.

Tyrėjų teigimu, dalis neuronų ne tik „girdėjo“ kalbą, bet ir bandė nuspėti, koks žodis galėtų pasirodyti toliau, remiantis ankstesniu kontekstu. Toks reiškinys siejamas su prognozuojamuoju kodavimu, kai smegenys nuolat kuria hipotezes apie tai, kas vyks akimirką vėliau.

Autoriai pabrėžia, kad reikia daugiau tyrimų, siekiant suprasti, kiek šie mechanizmai priklauso nuo konkrečių nejautros vaistų, dozės ir individualių smegenų ypatybių. Taip pat lieka atviras klausimas, ar panašus aktyvumo profilis pasireiškia miegant ar kitose be sąmonės būsenose.