Как формируется ощущение «я» — нейробиологи, кажется, нашли ответ
Где проходит граница между собственным телом и внешним миром? Для человека ответ кажется очевидным, но для мозга это непрерывная и сложная вычислительная задача. Новое исследование нейробиологов, из Швеции и Франции, опубликованное в Nature Communications показывает, что ключ к этому ощущению может скрываться в определенных мозговых ритмах.
Иллюзия, которая обманывает мозг
В серии экспериментов ученые изучали так называемую иллюзию резиновой руки — классический прием в нейронауке. Участнику прячут настоящую руку, а на ее месте располагают искусственную. Когда человек одновременно видит прикосновения к резиновой руке и чувствует такие же касания своей настоящей руки, мозг может «принять» подделку как часть тела.
В исследовании приняли участие 106 добровольцев. Их мозговую активность регистрировали с помощью электроэнцефалографии, а прикосновения воспроизводили роботизированные устройства с точностью до миллисекунд.
Альфа-волны и чувство своего тела
Анализ показал, что решающую роль играет активность альфа-волн в теменной коре мозга — области, отвечающей за обработку ощущений, ориентацию тела в пространстве и формирование образа себя.
«Мы выявили фундаментальный мозговой процесс, который формирует наше непрерывное ощущение телесности», — говорит ведущий автор исследования Мариано Д’Анджело из Каролинского института.
Когда касания настоящей и искусственной руки совпадали по времени, участники чаще ощущали резиновую руку как свою. Но стоило добавить задержку — и иллюзия ослабевала. Оказалось, что скорость альфа-волн напрямую влияет на эту чувствительность.
Почему одни легче поддаются иллюзиям
У людей с более быстрыми альфа-волнами мозг точнее улавливал рассинхронизацию между тем, что видно и что ощущается. Даже небольшая задержка разрушала иллюзию. Напротив, у участников с более медленными волнами поддельная рука могла казаться «своей» даже при заметных временных расхождениях.
Проще говоря, скорость этих волн влияет на то, насколько строго мозг проверяет, что действительно принадлежит телу, а что — нет.
Можно ли управлять ощущением «я»
Чтобы понять, являются ли альфа-волны причиной эффекта, а не его следствием, учёные применили транскраниальную стимуляцию переменным током — мягкое и неинвазивное воздействие на мозг.
Когда частоту альфа-волн искусственно ускоряли, участники становились более «придирчивыми» к иллюзии и лучше отличали свое тело от внешних объектов. Замедление волн, наоборот, размывало эту границу.
«Наши результаты помогают объяснить, как мозг объединяет сигналы от тела в цельное представление о себе», — отмечает нейробиолог Хенрик Эрссон.
Где это может пригодиться
Открытие имеет практическое значение. Нарушения ощущения собственного тела характерны для шизофрении, синдрома фантомных конечностей и ряда неврологических расстройств, когда люди мало уделяют внимания своему телу и не «прислушиваются» к сигналам от него. Понимание того, как мозг «собирает» ощущение «я», может помочь в разработке новых методов терапии.
Кроме того, эти знания важны для создания более естественных протезов и реалистичных систем виртуальной реальности, где граница между телом и цифровым миром должна ощущаться максимально естественно.
