Качество нашего восприятия мира зависит от скорости альфа-волн мозга — исследование
Когда мы смотрим на мир, кажется, что мы воспринимаем его плавно и непрерывно. В действительности же мозг работает как скоростная камера, делая регулярные снимки реальности и собирая их в целостный образ.
К такому выводу пришло новое исследование в журнале Nature Communications. Его провели на факультете психологии Болонского университета. В центре внимания авторов — альфа-волны, один из основных электрических ритмов мозга.
«Наше исследование показывает, что частота альфа-колебаний 7–13 Гц связана с точностью восприятия мира — чем быстрее альфа-ритм, тем выше чувствительность восприятия. Известно, что с возрастом альфа-волны имеют свойство замедляться, а при некоторых нервно-психических расстройствах, например при шизофрении, их скорость изменяется. Замедление альфа-ритма может приводить к менее точному квантованию реальности, способствуя формированию искаженных представлений об окружающей среде», — говорит профессор Винченцо Ромей, старший автор исследования.
В последние годы альфа-волны стали рассматриваться как важное звено в механизме, который разделяет сенсорную обработку на отдельные дискретные единицы. В зависимости от фазы они чередуют моменты, благоприятные для восприятия, с периодами, в которые оно затруднено.
Этот процесс подобен быстро открывающейся и закрывающейся двери в окружающий мир. Если ритм медленный, стимул с большей вероятностью попадет в неблагоприятный момент, и его образ будет менее четким. Быстрый же ритм повышает шансы увидеть информацию в нужной фазе, что дает более острое восприятие действительности.
«Дело не в том, чтобы видеть дольше, а в том, чтобы за то же время получить больше возможностей поймать оптимальный момент для правильного восприятия. Четкость того, что мы видим, зависит — по крайней мере отчасти — от того, насколько быстро наш мозг делает внутренние мгновенные снимки внешнего мира», — объясняет соавтор исследования Лука Тарази.
Авторы провели эксперимент с участием 125 добровольцев — для таких работ это одна из самых больших выборок. С помощью электроэнцефалографии измеряли частоту альфа-ритма в каждый момент непосредственно перед предъявлением очень короткого зрительного стимула (59 миллисекунд). Результаты оказались поразительными: если в мгновения, предшествовавшие стимулу, альфа-волны были быстрее, испытуемые точнее распознавали увиденное.
При этом повышенная точность не была связана с большей уверенностью в своем ответе. Напротив, использованные вычислительные модели показали: рост альфа-частоты повышает вероятность объективно правильного определения, был ли предъявлен стимул. Иными словами, улучшается само качество сенсорной обработки.
«Это не просто устойчивые индивидуальные различия, а колебания от момента к моменту — даже у одного и того же человека ускорение альфа-волн ведет к повышению чувствительности восприятия. Это означает, что мозг работает как квантующая машина: чем быстрее его альфа-ритм, тем выше разрешение выборки, а значит, тем больше вероятность точно запечатлеть происходящее во внешнем мире», — резюмирует Ромей.
Самый главный вывод — что восприятие не непрерывно, а дискретно — не стал сенсационным открытием, а скорее подтвердил то, что уже давно предполагали специалисты. Важнее, что раскрыта роль альфа-волн в этом нейрофизиологическом механизме, причем на большой выборке.
Исследование полезно также в разработке методов лечения для тех, кто страдает от искаженных представлений о реальности вследствие возрастных изменений или нервно-психических расстройств. Авторы предполагают, что избирательная модуляция альфа-ритма с помощью неинвазивной нейростимуляции или нейросенсорных тренировочных протоколов может стать эффективной стратегией для повышения точности восприятия.
