A tudat határain túl is működik az agyunk

Az öntudatlan agy többre képes, mint hittük

A Baylor College of Medicine kutatói epilepsziaműtéten áteső, általános érzéstelenítésben részesülő pácienseknél vizsgálták, mi történik az agyban a tudatos észlelés megszűnésekor. A Nature folyóiratban közölt kutatás során a tanulásban és az emlékezet kialakításában fontos szerepet játszó hippokampusz idegsejtjeinek elektromos aktivitását rögzítették.

A kutatók különleges, úgynevezett Neuropixels-szondákat használtak, amelyek egyszerre több száz idegsejt működését képesek követni. Először ismétlődő hangokat játszottak le a betegeknek, időnként egy-egy szokatlan hanggal megszakítva a sorozatot. Az idegsejtek nemcsak eltérően reagáltak a váratlan ingerekre, hanem a kísérlet előrehaladtával egyre hatékonyabban különböztették meg azokat. Ez arra utal, hogy a tapasztalat hatására bekövetkező idegrendszeri változások, vagyis a neuroplaszticitás bizonyos formái altatás alatt is működhetnek.

A következő kísérletben már rövid történeteket játszottak le az öntudatlan pácienseknek. Az idegsejtek aktivitásából a kutatók különbséget tudtak tenni a különböző szófajokhoz, például főnevekhez, igékhez és melléknevekhez kapcsolódó mintázatok között. Ennél is meglepőbb volt, hogy az agyi jelek a következő szavakra vonatkozó előrejelzésekről is információt hordoztak.

Ez a jelenség az úgynevezett prediktív kódolásra utal. Az agy nem egyszerűen fogadja a külvilágból érkező információkat, hanem korábbi tapasztalatai és az addig feldolgozott ingerek alapján folyamatosan megpróbálja megjósolni, mi következik. A kutatás szerint ennek egyes folyamatai akkor is fennmaradhatnak, amikor az ember nincs tudatában a környezetének.

Mit árul el mindez a tudatosságról?

Az eredmények nem jelentik azt, hogy az altatásban lévő betegek tudatosan hallották vagy megértették a történeteket. Inkább arra utalnak, hogy az információfeldolgozás bizonyos összetett formái a tudatos élménytől részben függetlenül is működhetnek. Ez új kérdéseket vet fel arról, hogyan alakul ki a tudatosság, és milyen szerepet játszik benne az agy különböző területeinek összehangolt működése.

A felfedezés a mesterséges intelligencia kutatása szempontjából is érdekes. A nagy nyelvi modellek szintén képesek a korábbi szöveg alapján megjósolni a következő szavakat, bár működésük alapvetően különbözik az emberi agyétól. A hasonlóságok vizsgálata segíthet jobban megérteni a nyelvi előrejelzés mechanizmusait.

Hosszabb távon az eredmények az agy-számítógép interfészek fejlesztéséhez is hozzájárulhatnak. Ha a kutatók képesek megbízhatóan azonosítani a nyelvhez kapcsolódó agyi jeleket, azok a beszédképességüket stroke vagy sérülés miatt elvesztő betegek kommunikációját segítő technológiák alapjául szolgálhatnak.

A kutatásnak ugyanakkor vannak korlátai: egy meghatározott altatási módszert alkalmaztak, és elsősorban a hippokampusz működésére összpontosítottak. Egyelőre nem tudni, hogy más altatószerek, az alvás vagy a kóma során is megfigyelhető-e hasonló jelenség.

A tanulmány mindenesetre arra figyelmeztet, hogy a tudat hiánya nem feltétlenül jelenti az összetett agyi folyamatok leállását. Az agy a háttérben akkor is dolgozhat, amikor ebből az ember semmit sem érzékel.