无意识状态下大脑能否理解他人话语

躺在手术台上，当麻醉师告诉你“睡一觉就好了”的时候，你大概会认为大脑也随之“关机”了。毕竟，醒来后你确实对手术过程一无所知。但“不知道”就等于“没发生”吗？一项最新的研究给出了碘伏性的答案：即便在深度麻醉的无意识状态下，你的大脑，尤其是海马体，可能仍在暗中处理着复杂的信息。

2026年5月，《自然》杂志刊登了贝勒医学院团队的一项突破性研究。他们首次在人类海马体的单神经元层面，系统揭示了全身麻醉下大脑依然具备的高阶认知加工能力。简单来说，当你“不省人事”时，大脑深处的神经元仍在悄悄分辨声音、理解词义，甚至预测你下一句话会说什么。这一发现，或许将动摇我们对意识与认知关系的根本理解。

意识是认知的前提吗？

认知神经科学里有个经典难题：像理解语义、预测语言走向这类复杂的信息处理，是否必须以意识清醒为前提？

主流理论，比如全局神经工作空间理论，通常倾向于认为：高阶的认知加工需要信息进入一个全局的“意识广播系统”，才能被有效整合和利用。换言之，没有意识，就没有真正意义上的深度思考。

当然，大量证据表明，无意识状态下也能进行许多基础加工，比如感知辨别和统计学习。但过去的这些研究大多集中在处理原始感官信号的初级皮层。那么，像海马体这样深处大脑内部、与高级记忆和情境整合密切相关的区域，在意识“离线”时是否还能工作？这个问题一直悬而未决。

在麻醉患者的海马体里安装“监听器”

要回答这个问题，最大的挑战在于伦理和方法：如何合法地“监听”一个完全无意识的人类大脑？

研究团队找到了一个巧妙的窗口。他们招募了7名因药物难治性颞叶癫痫而需要接受手术的患者。这类手术本身就需要切除部分颞叶组织，其中包括海马体。因此，在即将被切除的脑区放置记录设备，在临床伦理上是可行的。所有患者均知情同意，并明确知道研究不影响其手术。术后，他们也确实无人能回忆起术中的任何事。

（来源：Unsplash）

麻醉采用临床常用的丙泊酚，深度由专业设备持续监控，确保患者处于标准的外科手术麻醉状态，既不会过浅导致术中知晓，也不会过深。

关键的“监听器”是一种名为Neuropixels的高密度神经探针。这根比头发丝还细的硅基探针上，密集排列着数百个记录点，能同时捕捉大量相邻神经元的电信号，信噪比极高。它最初用于动物研究，近年才开始应用于人类术中的急性记录。

有趣的是，深埋于大脑内部的海马体，由于被周围组织固定，受呼吸、心跳等身体运动的影响反而较小，信号比大脑皮层更稳定，成了进行高精度记录的理想位置。最终，团队从7名患者的海马体中成功分离出651个有效的神经单元进行分析。

图 | Neuropixels 的植入过程（来源：DOI: https://doi.org/10.）

麻醉的大脑能分辨“不寻常的声音”吗？

其中3名患者接受了听觉测试。研究人员播放了一系列重复的标准音调，偶尔插入一个频率不同的“异常音”。这种经典的“奇球范式”，在清醒时能可靠地引发大脑对意外刺激的强烈反应。

结果出人意料。即便在全麻下，约70%被记录的海马体神经元仍对声音产生了反应，其中超过20%的神经元能清晰区分两种不同的音调。更重要的是，神经元对“异常音”的反应强度显著高于“标准音”。这说明，无意识的海马体依然在给“出乎意料”的信息打上优先标记。

更令人惊讶的发现出现在时间维度上。在大约10分钟的测试中，神经元检测“异常音”的能力逐渐增强，而区分音调本身身份的能力却相应减弱。换句话说，大脑在无意识中悄悄调整了策略，把“计算资源”更多地分配给了侦测意外事件。这种在分钟尺度上发生的神经表征重塑，通常被认为是清醒状态下才有的学习过程。它在全麻条件下的出现，被研究者称为“无意识状态下的表征可塑性”。

麻醉的大脑能理解语言吗？

另外4名患者（其中1人也参与了音调实验）则在麻醉状态下，聆听了10到20分钟的真实英语播客片段。作为对照，10名清醒的癫痫监测患者完成了同样的任务，并且事后能回忆内容。

分析首先从词频开始。像“the”、“is”这类高频词司空见惯，而低频词则显得意外。数据显示，麻醉患者海马体神经元的放电强度，与词语的出现频率规律相关：词越不常见，神经反应就越强。这再次印证了那个模式——无意识的大脑，依然对“意外”更感兴趣。

深入分析揭示了更复杂的能力。这些神经元竟然能够编码词语的语义类别。也就是说，它们能区分“苹果”（物体）和“奔跑”（动作）属于不同的概念范畴。研究人员将词语映射到语义向量空间（一种用数学描述词义相似度的方法，例如“狗”和“猫”距离近，和“钢笔”距离远）后发现，神经元的放电模式能够可靠地预测下一个词属于哪个语义类别，其准确率远超随机猜测，并且已高度接近清醒对照组的水平。

在语法层面，约80%的神经元能够区分名词和非名词，这一比例在麻醉组和清醒组之间几乎没有差异。

最令人惊叹的发现或许是预测能力。研究发现，当前时刻的神经元活动，不仅编码了刚刚听到的词，还包含了即将出现的词的语义信息。这意味着，海马体在无意识状态下，仍在根据上下文对后续内容进行预测——这已是语言理解中最复杂、最高阶的环节之一。而在这个指标上，麻醉患者与清醒患者的表现在统计学上并无显著差别。

重新审视意识与认知的边界

研究的通讯作者萨米尔·谢思（Sameer A. Sheth）对此感慨：“大脑演化出的处理机制如此精妙复杂，以至于即便没有意识参与，它也能完成其中一部分工作。”

这项在真实手术室、真实麻醉状态下记录真实神经元放电的研究，直接挑战了“复杂认知必须依赖意识”的长期假设。海马体，这个远离感觉输入、负责高级记忆整合的脑区，在意识“离线”时，依然保留了相当程度的感知辨别、语义加工甚至语言预测能力。

这一发现具有双重意义：在基础科学层面，它为探索意识的本质提供了新的、坚实的实验支点；在临床层面，它也为讨论麻醉深度、术中知晓以及麻醉后可能存在的内隐记忆，带来了全新的神经生物学视角。

当然，它也抛给我们一个更深层的问题：如果大脑在深度麻醉时都如此“忙碌”，那么，在我们每一个自以为“放空”的日常时刻，它又在背后悄悄地处理着什么呢？

参考内容：
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10448-0

注：封面/首图由 AI 辅助生成