Человеческий мозг состоит из нейронов – мозговых клеток, которые взаимодействуют друг с другом посредством электрических сигналов. Активность нейронов лежит в основе наших мыслей, эмоций и поведения, вот почему мозговые волны меняются в зависимости от того, что мы делаем и чувствуем: при выполнении сложных когнитивных и/или физических задач электрические сигналы, вызванные активностью миллиардов нейронов, могут выравниваться по определенным частотам, подобно волне, где пик представляет собой всплеск нейронной активности, а спад – ее снижение. Самое интересное, однако, происходит, когда мы общаемся друг с другом. Результаты ранее проведенных исследований показали, что когда люди общаются или делятся впечатлениями, их мозговые волны синхронизируются. Но что это означает и почему так сильно интересует ученых?

У людей, активно взаимодействующих друг с другом, синхронизируется мозговая активность.

Что такое мозговые волны?

Мозговые волны (или ритмы мозга)– это паттерны электрической активности, происходящие в головном мозге, которые имеют решающее значение для всех аспектов его функционирования. Эта активность как правило характеризуется комбинацией мозговых волн: в зависимости от того, что человек делает в данный момент, определенная мозговая волна будет доминировать над остальными.

Этот баланс важен: когда мозговые волны не сбалансированы должным образом, то могут возникнуть проблемы с физическим и психическим здоровьем. Так, повышенная активность мозговых волн нередко наблюдается у людей с определенными видами психических расстройств, а пониженная, как правило, возникает во время усталости или сонливости.

Волны (ритмы) мозговой активности человека подразделяются учеными на пять основных видов: дельта, тета, альфа, бета и гамма.

Когда доминируют более медленные мозговые волны, мы можем чувствовать усталость, медлительность, вялость или мечтательность. Более высокие частоты доминируют, когда мы чувствуем себя взвинченными или сверхбдительными.

Мозговые волны были открыты немецким неврологом Хансом Бергером в середине 1920-х годов. И хотя Бергера хотел записать то, что, по его мнению, было психической энергией в мозге, в конце концов он сузил круг своих интересов и успешно произвел первую запись ритмов мозга: электроэнцефалограмму, или ЭЭГ.

С момента его открытия ЭЭГ использовались для получения полезной информации о психическом состоянии и функционировании человека, поскольку они могут привести к диагностике эпилепсии, нарушений сна, болезни Альцгеймера и других проблем, связанных с функционированием мозга.

Скорость мозговых волн измеряется в герцах (циклах в секунду), и они разделены на полосы, разделяющие медленные, умеренные и быстрые волны.
Существует пять различных типов мозговых волн, варьирующихся от низкой до высокой частоты:

• Дельта-ритмы — самые медленные мозговые волны. Они генерируются в глубокой медитации и сне без сновидений.
• Тета-ритмы также возникают во сне и во время расслабления. Они указывают на внутреннюю сосредоточенность – в этом состоянии мы видим сны и яркие образы.
• Альфа-ритмы возникают в спокойные времена, указывая на то, что мозг находится в состоянии покоя.
• Бета-ритмы – наиболее распространенный паттерн в нормальном состоянии бодрствования. Они возникают, когда человек бдителен и сосредоточен на решении проблем.
• Гамма-ритмы являются самыми быстрыми и связаны с более высокими уровнями сознания.

Синхронизация мозговых волн

О том, что мы постоянно копируем жесты, позы и слова друг друга, известно давно, а происходит это подсознательно. Так, результаты многочисленных исследований показали, что при совместном просмотре эмоциональных фильмов частота сердечных сокращений синхронизируется. То же самое происходит, когда романтические партнеры спят вместе.

Мозговая активность синхронизируется, подобно сердечной

Некоторые ученые считают, что причина кроется в укреплении доверия и восприятии людей, которые похожи на нас – это побуждает нас вести себя сострадательно. Удивительно, но синхронизируются не только сердечные ритмы, но и ритмы мозга. Такие исследователи, как Том Фрезе, ученый-когнитивист из Окинавского института науки и технологий в Японии, считают, что результаты проведенных исследований могут перевернуть наши нынешние модели сознания.

Возможно, вы испытывали нечто подобное на себе, когда играли с кем-то музыку или слушали ее. Или, например, пытались решить проблему, работая в команде. Возможно, вам казалось, что вы работаете на одной частоте — на самом деле это, возможно, было недалеко от истины. Такая межмозговая нейронная синхронизация наблюдалась у людей, участвующих в значимых взаимодействиях, – говорит Фрезе.

Дело в том, что многие умственные задачи требуют, чтобы различные области мозга «разговаривали» друг с другом, позволяя передавать и интегрировать информацию. Некоторые ученые утверждают, что такая передача информации происходит, когда нейронные частоты из разных областей мозга выравниваются. Это называется фазовой синхронизацией.

В обычном бодрствующем состоянии, когда мы с открытыми глазами наблюдаем мир вокруг себя, или сосредоточены на решении каких-то текущих проблем, эти волны, преимущественно в диапазоне от 14 до 40 Герц, доминируют в нашем мозге.

Подобные частоты, или колебания, измеряются в герцах (Гц). Существует несколько различных способов измерения этой активности, но наиболее распространенным методом является ЭЭГ (при которой небольшие металлические диски, размещенные на коже головы, измеряют электрическую активность).

Так, наблюдая за нейронной активностью людей, во время выполнения умственных задач в парах и группах с помощью ЭЭГ, функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) и функциональной спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона (fNIRS), которые определяют кровоток в головном мозге, ученые заглянули в сознание людей.

Результатом наблюдений стало кое-что неожиданное: функциональные связи появлялись в мозге людей, когда они общались во время выполнения определенных задач. Другими словами, мозговые волны разных людей выравнивались, когда они сотрудничали.

Потенциальное объяснение: синхронизация мозговых волн усиливаются, когда люди работают вместе, но не у тех, кто соревнуется или одновременно выполняет идентичные задачи.

Мозговые волны синхронизируются во время совместной работы и общения

В одном из таких исследований, опубликованном в PLOS One в 2016 году, изучалась нейронная активность пилотов и вторых пилотов во время моделирования полета. В этом случае окружающая среда остается прежней, но уровень сотрудничества меняется на протяжении задания.

Пилоты и вторые пилоты демонстрировали высокий уровень синхронизации мозговых волн во время взлета и посадки (потому что им нужно было действовать как команда), но демонстрировали более низкий уровень на крейсерской фазе полета, когда два пилота действовали независимо.

В другом исследовании, проведенном в 2018 году, между испытуемыми ритмы мозга синхронизировались, когда им предлагалось вместе решить головоломку. Уровни синхронизации снижались, когда одни и те же испытуемые должны были решать одинаковые головоломки по отдельности или когда оба наблюдали, как другие решают одну из них.

Что касается субъективного опыта людей в таких исследованиях, то более тесное сотрудничество было связано с более высокими уровнями нейронной синхронизации, способствуя чувству вовлеченности, близости и сопереживанию.

Почему это важно?

Как в настоящее время понимает большинство нейробиологов, ни одна локализованная область мозга не несет единоличной ответственности за наш сознательный опыт. Вместо этого ряд исследователей полагает, что нейронная основа сознания — в частности, его непосредственный опыт – возникает в результате крупномасштабных взаимодействий между различными областями мозга посредством нейронной активности.

Совместное прослушивание музыки способствует синхронизации мозговых волн

Учитывая эти знания, а также изменения, происходящие в ходе совместных социальных взаимодействий, Фрезе утверждает, что сдвиг в нашем понимании сознания оправдан, так как поддерживает ‘расширение сознания’.

Отметим, ученый не предполагает, что сознанию не хватает нейронной основы; однако нейронная активность индивида воплощается в его взаимодействиях с миром.

Когда мы осознаем, что «мы» разделяем мгновение с кем—то другим, это уже не обязательно означает, что мы фундаментально разделены головами – мы действительно могли бы быть двумя личностями, проживающими один и тот же опыт одновременно, – пишет Фрезе.

И все же, научное сообщество окончательно не принимает эти идеи. Многие исследователи утверждают, что мозгу требуются физиологические, локализованные связи для передачи информации. Язык мозга передается через анатомические связи, а не через области, говорящие друг с другом посредством фазовой синхронизации. А что вы думаете по этому поводу? Ответ, как и всегда, ждем в нашем Telegram-чате, присоединяйтесь!