Nature 新发现：全麻无意识状态下，人脑仍会像大模型一样预测词语

如果一个人被推入手术室、注射全麻药物完全失去意识，你对他讲一个故事，他能听懂吗？

按过去的认知，答案显然是不能。麻醉拔掉了意识的开关，大脑理应处于信息静默状态。

但 5 月 6 日发表在《Nature》上的一项新研究打破了这个共识。来自贝勒医学院的神经外科团队发现，即使在深度全麻状态下，人类大脑的海马体不仅在实时处理听到的语言，甚至还能像大语言模型一样，提前预测下一个要出现的词。

潜入深睡脑区的 Neuropixels 探针

这项实验是在癫痫手术过程中完成的。主持研究的贝勒医学院神经外科教授 Sameer Sheth 博士和他的团队，利用手术必须接触海马体的机会，首次将高精度的 Neuropixels 探针植入了患者的海马体深处。

海马体通常被认为负责记忆形成。研究团队通过探针，实时记录了全麻无意识状态下数百个单个神经元的电活动。

他们先做了一个基础听觉测试：给被麻醉的患者播放连续的单调音节，偶尔夹杂一个异常音调。令人意外的是，海马体神经元准确捕捉到了这种突变，而且随着时间推移，区分不同音调的能力还在逐渐变强。这意味着，即便在全麻状态下，大脑依然保留着某种神经可塑性与学习机制。

随后实验升级。研究人员开始向无意识患者播放短篇故事，同时记录神经元的反应。

结果让人惊讶：海马体神经元对语言做出了实时响应。更不可思议的是，神经元的发放模式能够清晰区分词性，名词、动词、形容词激发的神经反应完全不同。

像 LLM 一样预测下文

最抓人的一点还在后头：神经信号不仅在被动接收词汇，还在主动预测句子接下来要讲什么词。

共同作者 Benjamin Hayden 博士指出，这种预测编码机制过去被认为必须在清醒、专注的状态下才会运转。可现在它却在一个完全失去意识的大脑里跑得好好的，机制跟 ChatGPT 这类大模型预测下一个 token 几乎如出一辙。

换句话说，高级语言处理和下文预测并不需要意识在线。意识可能并不是某个局部脑区自发生成的产物，而是需要全脑更大范围的协同网络。

不过，这项研究目前也有明显局限。论文第一作者 Vigi Katlowitz 博士与团队强调，数据仅来自特定全麻药物下的癫痫手术患者，这一现象是否同样存在于正常睡眠或病理性昏迷中，还有待验证；而且实验只观测了海马体，其他脑区如何参与仍是未知数。

为什么重要

这项发现最直接的价值，在于为脑机接口和语音假体指明了一条新路。

对于因中风或脑外伤彻底丧失语言表达能力的患者来说，以前的语音假体主要依赖运动皮层或清醒状态下的神经解码。如果我们能直接利用海马体这种底层、自发的语言与预测信号，未来的语音合成假体说不定可以在患者还没费力组织好语言前，就精准补全他们的表达意图。

从认知科学和 AI 架构的角度看，这篇论文给大模型拥护者提供了强有力的生物学背书。很长一段时间里，常有人批评大模型的「下一个词预测」只是概率统计、根本不是真正的理解。但人脑海马体在无意识状态下的表现表明，生物智能很可能也是把「预测编码」当作信息处理的基石。生物神经元与人工神经网络在信息表征上，其实没有很多人想象的那么割裂。

我们认为这项研究最聪明的地方，在于借用癫痫手术的窗口期，把原本用于动物实验的前沿电生理探针带入了人类深部脑区。虽然它离普通人能用上的商业医疗产品还有很长一段路要走，但它至少帮我们看清了一件事：哪怕意识断了电，大脑深处的语言引擎其实一秒都没有停转。