На одной волне: почему иногда мы думаем и чувствуем одинаково?

Все началось с открытия зеркальных нейронов, которое сделали в 90-х годах прошлого века итальянские ученые под руководством профессора Джакомо Риццолатти. Они обнаружили в сером веществе мозга клетки, которые заставляют его понимать других людей и сопереживать им. Изучая макак, итальянцы заметили, что когда те выполняли, к примеру, хватательные движения, то сородичи тут же начинали копировать. Клетки реагировали точно так же, если обезьяна всего лишь видела, как кто-то другой совершает такое действие.

Схема работы зеркальных нейронов Иллюстрация: © VectorMine / Shutterstock / FOTODOM

Хорошо, но мы же не обезьяны и даже не подопытные мыши. Тогда ученые пошли дальше и стали экспериментировать на себе подобных. С помощью электроэнцефалографии, функциональной магнитно-резонансной томографии и функциональной спектроскопии в ближнем инфракрасном диапазоне (fNIRS) нейробиологи выяснили, что при тесном общении нейроны разных людей начинают вести себя одинаково, из-за чего им приходят в голову буквально одни и те же мысли. Эксперименты подтвердили: в мозге человека, как и в мозге обезьяны, срабатывает «зеркалка».

Нейроны — это клетки, которые могут передавать электрический или химический сигнал. В организме они служат для передачи, обработки и хранения информации. Имеются в мозге или же являются частью нервной системы. Внешне они представляют собой крошечное тело со множеством отростков, по которым и передается информация в виде электрических импульсов. Большое скопление нейронов принято называть нейронной сетью.

Изображение нейронной сети Иллюстрация: © MattL_Images / Shutterstock / FOTODOM

Так родилась гипотеза об особых нейронах, которую позже подтвердили дальнейшие исследования. Эти нейроны были названы зеркальными, так как «включались», когда человек видел некое действие, которое мог бы делать сам. Точнее, в мозге наблюдателя и исполнителя загорались одни и те же нейронные сети, что и вызвало ассоциацию с зеркалом.

Поиграй со мной

Когда люди общаются или делятся опытом, их мозговые волны синхронизируются Фото: © Haurashko Kseniya / Shutterstock / FOTODOM

Итак, когда люди общаются или делятся опытом, их мозговые волны синхронизируются. Один и те же нейроны у разных людей одновременно активизируются и начинают вести себя одинаково — как спортсмены в синхронном плавании. Причем в этот момент синхронизируются не только слуховые и зрительные области, но и области мозга более высокого порядка, и мы не только замечаем одно и то же, но и, например, придаем увиденному и услышанному один и тот же смысл. Идея заключается в том, что когда мы разговариваем друг с другом, мы как бы создаем единый сверхмозг, который нельзя свести к сумме его частей: точно так же, как кислород и водород объединяются для создания воды.

Это работает не только со взрослыми. Более того, чтобы два мозга синхронизировались, не обязательно уметь говорить. К такому выводу пришли ученые из Принстонского института неврологии. Они исследовали, как во время игры мозг взрослого взаимодействует с мозгом младенца. Эту связь, должно быть, чувствовали все, у кого есть дети, но в 2019 году исследователи впервые наблюдали ее на компьютере. Они пришли к выводу, что активность мозга у младенца и взрослого одновременно возрастала, когда они делились игрушками и смотрели друг другу в глаза.

Изучать реальное живое общение младенцев и взрослых довольно сложно. Большинство прошлых исследований нейронной связи включали сканирование мозга взрослых с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии, пока взрослые лежали и смотрели фильмы или слушали истории. Но для изучения общения в реальном времени исследователям нужно было создать удобный для детей метод одновременной записи мозговой активности ребенка и взрослого человека. Ученые разработали новую систему нейровизуализации двойного мозга, которая использует функциональную спектроскопию ближнего инфракрасного диапазона, которая безопасна и регистрирует насыщение крови кислородом как косвенный показатель нейронной активности. Установка позволила зафиксировать нейронную координацию между младенцами и взрослыми, когда они играли, пели песни и читали книги.

Анализируя показатели активности мозга, ученые буквально могут увидеть, как происходит единение умов Фото: © Gorodenkoff / Shutterstock / FOTODOM

Исследователи обнаружили, что во время сеансов лицом к лицу мозг младенцев синхронизировался с мозгом взрослого в нескольких областях, которые участвуют в высокоуровневом понимании мира, возможно, помогая детям расшифровывать общий смысл рассказа или анализировать мотивы взрослого. Вместе с тем взрослый, казалось, предсказывал, когда младенец улыбнется, а младенец предвидел, когда родитель начнет сюсюкать, и оба мозга имели совместный зрительный контакт. Когда они отворачивались друг от друга и общались с другими людьми, связь между ними исчезала.

Это соответствовало ожиданиям исследователей, но были и сюрпризы. Например, самая сильная связь возникла в префронтальной коре, которая участвует в обучении, планировании и исполнительной деятельности и ранее считалась недостаточно развитой у младенцев. 

«Исследования в этой области связаны, в первую очередь, с развитием технологий. Прорывом стало гиперсканирование, чаще всего проводимое с ЭЭГ или fNIRS установками. Межличностная синхронизация пронизывает все типы социального взаимодействия людей, при этом имеет особое значение в контексте взаимоотношений родителя и ребенка. Существует гипотеза, что подобная сонастройка способствует социальному развитию детей, готовя их ко всем последующим контактам в жизни», — рассказал «Сириус(Журналу» младший научный сотрудник Центра когнитивных исследований Университета «Сириус» Алёна Воднева.

Все эти открытия, по замыслу ученых, помогут нам понять, как мозг способствует социальному взаимодействию, столь важному для жизни человека. Без синхронии и более глубоких форм связи друг с другом мы подвергаемся большему риску, становимся менее психологически стабильными и чаще болеем физически. В своей жизни даже самые убежденные интроверты стремятся к общению, тесным отношениям и сотрудничеству, и синхрония — это один из способов, с помощью которого мозг помогает нам в этом.