Gehirn versteht Sprache auch unter Vollnarkose

Studie enthüllt

Gehirn versteht Sprache auch unter Vollnarkose

Unter Narkose bekommt das Gehirn mehr mit als bislang gedacht. Selbst im bewusstlosen Zustand verarbeitet es Sprache und kann sogar Wörter vorhersagen.

Forscher des Baylor College of Medicine in den USA haben entdeckt, dass das menschliche Gehirn auch unter Vollnarkose erstaunlich aktiv bleibt. Die Erkenntnisse könnten dabei helfen, das Bewusstsein besser zu verstehen und neue Technologien für Menschen mit Sprachverlust zu ermöglichen. Nachzulesen sind die Ergebnisse im Fachmagazin „Nature“.

Für die Studie untersuchten die Wissenschaftler Patienten während einer Epilepsie-Operation, bei der die Betroffenen unter Vollnarkose standen. Weil dieser Bereich bei dem Eingriff ohnehin erreichbar war, konnten die Forscher die Aktivität einzelner Nervenzellen direkt im Gehirn messen.

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Im Mittelpunkt stand der sogenannte Hippocampus, eine kleine Struktur tief im Gehirn, die eine wichtige Rolle für das Gedächtnis spielt. Mit speziellen Messsonden zeichneten die Forscher die Aktivität von Hunderten Nervenzellen auf.

Zunächst spielten sie den Patienten einfache Tonfolgen vor, die hin und wieder von abweichenden Tönen unterbrochen wurden. Dabei zeigte sich: Das Gehirn reagierte deutlich auf ungewöhnliche Geräusche. Besonders überraschend: Die Reaktionen verbesserten sich im Verlauf der Tests. Das deutet darauf hin, dass das Gehirn selbst unter Narkose noch lernen kann.

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Danach hörten die Patienten kurze Geschichten. Auch hier zeigte das Gehirn klare Reaktionen. Die Nervenzellen unterschieden offenbar verschiedene Wortarten wie Nomen, Verben oder Adjektive.

Noch erstaunlicher fanden die Forscher jedoch etwas anderes: Das Gehirn schien vorherzusagen, welches Wort als Nächstes kommt. Ähnliche Prozesse kennt man bisher vor allem vom wachen Gehirn.

Studienleiter Sameer Sheth erklärt: „Das Gehirn scheint vorauszuahnen, wie eine Geschichte weitergeht – selbst ohne bewusstes Wahrnehmen.“ Die Wissenschaftler sprechen hierbei von sogenanntem predictive coding, also der Fähigkeit des Gehirns, ständig Erwartungen zu kommenden Informationen zu bilden.

Die Ergebnisse erinnern auch an moderne KI-Systeme wie Chatbots. Große Sprachmodelle arbeiten ebenfalls damit, das wahrscheinlich nächste Wort vorherzusagen.

Die Forscher hoffen deshalb, aus den neuen Erkenntnissen praktische Anwendungen zu entwickeln. Denkbar wären etwa Sprachprothesen für Menschen, die nach einem Schlaganfall oder einer Hirnverletzung nicht mehr sprechen können.