Гиппокамп нейрондарының наркоз кезіндегі белсенділігін зерттеу

Эксперименттің негізгі нәтижелері

Эксперимент барысында терең анестезия жағдайындағы пациенттердің гиппокампындағы жекелеген нейрондардың белсенділігі тіркелді. Алынған деректерге сәйкес, наркоз әсерінде де ми тек дыбыстарды қабылдап қана қоймай, олардың мағынасын ажыратып, сөз таптарын анықтап, келесі сөзді болжай алады. Бұл нәтижелер бейсаналық қабылдаудың мүмкіндіктері туралы түсініктерді кеңейтеді.

Дәстүрлі көзқарастар мен жаңа деректер

Бұрын күрделі ойлау процестері үшін айқын сана қажет деп есептелетін. Абстрактілі ұғымдар, контекст пен грамматиканы түсіну дәстүрлі түрде тек сергек мимен байланысты болатын. Алайда, бастапқы сенсорлық қыртыс аймақтары наркоз кезінде де дыбыс пен жарық стимулдарына жауап бере алатыны белгілі. Бірақ нейрондық иерархияның жоғары деңгейлері, мысалы, гиппокамп, сананың қатысуынсыз аналитикалық жұмыс істей ала ма, бұл сұрақ ашық күйде қалды.

Эксперимент барысы

Зерттеуге ауыр эпилепсияға байланысты миына ота жасалатын жеті пациент қатысты. Хирургиялық араласу алдында пациенттерге пропофол арқылы терең наркоз берілді. Осы сәтте гиппокамп тініне Neuropixels микроэлектродтары енгізіліп, жүздеген нейрондардың белсенділігі тіркелді.

Ұйқы кезінде пациенттерге екі түрлі аудиоматериал тыңдатылды: біріншісі — бірдей монотонды дыбыстардың сериясы, арасында сирек ерекше тондар бар; екіншісі — кәдімгі оқиғалар баяндалатын подкасттар. Бірінші жағдайда гиппокамп жасушалары ерекше тондарды ғана ажыратып қоймай, уақыт өте келе реакция дәлдігін арттырды, бұл наркоз кезінде де нейропластикалылық пен оқуға қабілеттілікті көрсетеді.

Екінші жағдайда нейрондар таңдамалылық танытты: олардың белсенділігі мәтіндегі сөздің сиректігі мен тосындылығына байланысты өзгерді. Машиналық оқыту алгоритмдерінің көмегімен жасуша белсенділігі арқылы естілген сөздің мағыналық категориясын (орын, эмоция немесе зат) және сөз таптарын (зат есімдер мен басқа сөздер) анықтауға мүмкіндік туды. Ми белсенділігі келесі сөздің категориясын статистикалық тұрғыда болжауға мүмкіндік берді.

Нәтижелердің маңызы

Зерттеу нәтижелері ми толық санадан ажыратылғанда да дыбыстарды мағыналы құрылымдарға біріктіре алатынын көрсетті. Бұл ретте гиппокамп, шамасы, басқа ми бөлімдерінен өңделген сигналдарды қабылдайды, ал олар наркоз кезінде де белсенділігін сақтайды.

Алынған деректер күрделі клиникалық жағдайларды және жасырын жад феноменін түсінуге көмектесуі мүмкін, мысалы, пациенттер ота үстелінде болып жатқан оқиғаларды байқап, бірақ оны саналы түрде түсінбегенде. Жасырын сөйлеу анализі механизмі кейде терең комадағы немесе ұйқыдағы адамдардың таныс дауыстар мен сөздерге реакция беруін ішінара түсіндіреді.

Қорытындылар

Зерттеу нәтижелері контексті сақтау мен мағынаны түсіну үшін әрдайым толыққанды белсенді назар қажет емес екенін көрсетеді. Аналитикалық жұмыстың едәуір бөлігі нейрондармен толықтай фондық режимде орындалуы мүмкін.