Нейробиологи выяснили, как мозг обрабатывает зеркальные прикосновения

Тактильные ощущения лежат в основе нашего восприятия своего тела и выстраивания связей с окружающими. Нежное поглаживание может успокаивать, а щипок или порез — причинять боль. Мы привыкли считать, что прикосновения ощущаются исключительно кожей, однако зрение также играет важную роль в формировании сенсорного опыта.

Классический пример — иллюзия резиновой руки. Когда человек видит, как гладят резиновую руку, в то время как его собственную руку, скрытую от взгляда, касаются таким же образом, у него может возникнуть ощущение, будто резиновая рука является частью его тела. Эта иллюзия наглядно демонстрирует, как зрительное восприятие способно влиять на наши физические ощущения.

Исследование этого феномена провели в Университете Западного Сиднея. Его результаты вышли в Imaging Neuroscience. Подробности раскрыла ведущий автор Софии Смит на страницах The Conversation.

По ее словам, целью экспериментов было выяснить, как и когда мозг определяет, было ли наблюдаемое прикосновение приятным или болезненным, угрожающим или безопасным, и направлено ли оно на наше собственное тело или на тело кого-то другого.

Что происходит в мозге, когда мы видим чужое прикосновение

Участники эксперимента просматривали сотни коротких видеороликов с различными типами прикосновений к руке. Среди них были нежные поглаживания кистью, надавливания пальцем или резкие касания лезвием ножа. В это время у них снимали электроэнцефалограмму (ЭЭГ) с миллисекундной точностью. Записи мозговой активности проанализировали с помощью машинного обучения.

• Уже через 60 миллисекунд после начала просмотра мозг определяет, к кому и к чему прикасаются. Например, он может различить, показана ли рука от первого лица (вероятно, собственная) или от третьего лица (по всей видимости, чужая), а также левая или правая это рука.
• Примерно к 110 миллисекундам обрабатывается сенсорная информация, например, как прикосновение могло бы чувствоваться на коже — мягкое покалывание от движения кисти или остро и болезненное ощущение от острия ножа.
• Чуть позже, около 260 миллисекунд, мозг начинает регистрировать эмоциональные аспекты, такие как то, выглядит прикосновение успокаивающим, болезненным или угрожающим.

Таким образом, за доли секунды наш мозг преобразует простое изображение прикосновения в богатое ощущение, включающее информацию об участниках действия, его возможных физических и эмоциональных качествах.

Столь стремительная реакция означает, что она становится результатом работы быстрых нисходящих зрительных путей, а не медленного когнитивного анализа или симуляции в соматосенсорной коре.

Почему это важно для эмпатии и социальной связи

«Эксперименты подтвердили, что, видя чужое прикосновение, наш мозг быстро представляет его возможные ощущения. Это согласуется с идеей о том, что мозг на короткое время "зеркалит" то, что видит у других, моделируя их опыт, как если бы это происходило с нами. Эта быстрая "телесная" реакция, возможно, формирует основу эмпатии — процесса, который помогает нам распознавать опасность и устанавливать социальные связи», — полагает Смит.

Некоторые люди в буквальном смысле чувствуют такие ощущения, как покалывание, давление или боль, когда наблюдают за прикосновениями к другим — этот феномен известен как синестезия зеркального прикосновения.

Понимание, как мозг мгновенно расшифровывает наблюдаемое прикосновение, может помочь объяснить, почему одни люди физически содрогаются при виде травмы или боли, а другие остаются безучастными.

Собственно, эту задачу и поставили себе авторы следующей: узнать, как и почему эти быстрые мозговые реакции различаются у людей, наблюдающих прикосновения.

В долгосрочной перспективе это поможет в изучении проблем с эмпатией, усовершенствовать терапии, использующие тактильный контакт или телесную осознанность, а также улучшить погружение и чувство социальной связи в цифровых средах, таких как виртуальная реальность.

«Это лишний раз напоминает нам, что даже простое наблюдение за прикосновением может помочь нам почувствовать себя ближе к другим», — подытожила исследовательница.