Речь заставила мозги «общаться» напрямую
Испанские ученые показали, что нейроволновая синхронизация во время вербального общения не только опосредуется звуком, но и происходит напрямую. Успех социального взаимодействия опосредует синхронизация поведения. Так, соотнесение движений помогает музыкальным коллективам улучшить качество исполнения. На физиологическом уровне это выражается во взаимных изменениях ритмов мозга, которые способствуют эмпатии и даже определяют обезболивающий эффект прикосновения. Кроме тактильного контакта, согласование нейроволн важно для вербального общения. От этого, в частности, зависит, поймет ли слушатель сказанное. Любопытно, что под производимую речь подстраивается активность нервных клеток как последнего, так и самого говорящего. Однако то, сопряжены ли эти процессы (синхронизируются ли ритмы собеседников не через звуки), неясно.
Чтобы выяснить это, сотрудники Баскского центра познания, мозга и языка провели эксперимент с 30 незнакомыми людьми в возрасте от 19 лет до 31 года. После деления на однополые пары их заводили в звукоизолированную комнату, усаживали боком и помещали между перегородку. Она была необходима для исключения невербального компонента — жестов и артикуляции. Затем испытуемых подключали к электроэнцефалографу (ЭЭГ), и они по очереди вслух отвечали на шесть вопросов, связанных с пятью темами: спорт, еда, животные, музыка и фильмы. Задачей участников было сохранять физическую неподвижность и внимательно слушать, поскольку по завершении сессии они отвечали на вопросы о содержании сообщения.
Через 90 секунд роли менялись: говоривший — прекращал, а слушатель приступал к повествованию. Согласование электрической активности ученые оценивали по величине фазовой синхронизации (PLV), которая вычислялась как соотношение четырех ритмов: альфа-, бета-, дельта- и тета-. Первичный анализ показал, что наиболее выраженно значение отличалось по тета-ритму: у слушателей он проявлялся в центральной линии, а у говоривших — в височных областях. Рост альфа-ритма наблюдался только у последних, тогда как бета-ритм оставался слабым независимо от задачи, а дельта-ритм — распространялся по всем электродам. Таким образом, речь стимулировала активность мозга, особенно у повествователя.
Графическое отображение прямой синхронизации альфа- и бета-ритмов говорящего и слушателя / ©Alejandro Pérez et al., Scientific Reports, 2017
Последующее моделирование подтвердило гипотезу: синхронизация мозга слушателя и говорящего предсказуемо модулировалась речью. В зависимости от количества электродов, которые учитывал алгоритм, корреляция между ними встречалась реже или чаще, но многие оказались связаны минимум с двумя диапазонами частот. Тенденцию во многом объяснял именно тета-ритм. Этот низкоамплитудный компонент ЭЭГ ассоциируется с гиппокампом и, как следствие, сосредоточенным восприятием запоминаемой информации. Однако «резонанс» сохранялся и после исключения «речевых» электродов из рассмотрения. Иными словами, мозги субъектов связывались не только через звук, но и непосредственно.
По словам авторов, в этом случае речь шла не о тета-, а об усилении альфа- и бета-ритмов и сила прямого согласования этих потенциалов опредялала понимание слушателем сказанного. Точный механизм такой синхронизации неизвестен и требует дальнейшего исследования.
Подробности работы представлены в журнале Scientific Reports.
Ранее ученые выяснили, что координировать действия несмотря на физическую дистанцию электричество также помогает бактериям.