Сердцебиение и другие телесные процессы играют удивительную роль в формировании восприятия и познания.
Недавние исследования показали, что различные фазы сердцебиения оказывают существенное влияние на обработку мозгом внешних и эмоциональных стимулов.
Мы рассматриваем мозг как самый центр того, кто мы есть и что мы делаем: правитель наших чувств, повелитель наших движений, генератор мыслей и хранитель памяти. Но мозг также связан с телом, и связь между ними идёт в обоих направлениях. Например, если определённые внутренние рецепторы указывают на голод, мы едим; если они указывают на холод, мы одеваемся теплее.
Однако десятилетия исследований также показывают, что эти ощущения делают гораздо больше, чем просто оповещают мозг о насущных проблемах и потребностях тела. Поскольку сердце, лёгкие, кишечник и другие органы передают информацию в мозг, они глубоко влияют на то, как мы воспринимаем и взаимодействуем с окружающей средой. Недавние исследования сердца, в частности, дали учёным новое понимание роли, которую играют основные процессы организма в определении нашего восприятия мира.
В конце 19-го века психолог Уильям Джеймс и врач Карл Ланге предположили, что эмоциональное состояние — это восприятие мозгом определённых телесных изменений в ответ на раздражитель, что учащённое сердцебиение или неглубокое дыхание вызывают эмоции, такие как страх или гнев, а не наоборот. С тех пор исследователи обнаружили много примеров физиологического возбуждения, ведущего к эмоциональному всплеску, но они хотели углубиться в эту связь.
Сердцебиение было идеальным средством для этого.
Работа нашего сердца
Сердечную деятельность можно разделить на две фазы: систолу, когда сердечная мышца сокращается и откачивает кровь, и диастолу, когда она расслабляется и наполняется кровью.
В начале 1930-х годов учёные обнаружили, что систола гасит боль и подавляет рефлексы испуга. Дальнейшая работа проследила этот эффект до того, что во время систолы датчики давления посылают сигналы о деятельности сердца в ингибирующие области мозга. Это может быть полезно: и хотя мозг постоянно анализирует и объединяет внутренние и внешние сигналы, «вы не можете обращать внимание на всё сразу», как утверждает Офер Перл, постдокторский научный сотрудник Медицинской школы Икана в Маунт-Синай (Нью-Йорк). Эксперименты показали, что люди с большей вероятностью забывают слова, которые были представлены именно в систолу, чем слова, которые они видели и кодировали в течение остальной части сердечного цикла.
Ингибирующее действие сердца было ещё раз продемонстрировано в работе, опубликованной в майском выпуске журнала Proceedings of the National Academy of Sciences. Когда пальцы людей подвергали воздействию едва заметного электрического стимула, они с большей вероятностью воспринимали его во время диастолы и пропускали во время систолы. Более того, участники с большей нервной реакцией на сердечную деятельность были менее чувствительны к стимулу. «Удивительно, что даже в этом миллисекундном диапазоне наше восприятие может измениться», – говорит Эсра Ал, докторант Института когнитивных и мозговых наук имени Макса Планка и ведущий автор исследования.
Во время систолы, когда сердце выталкивает кровь в остальную часть тела, можно почувствовать пульс в кончиках пальцев. Мозгу выгодно отменять эти сигналы, поскольку они не дают новой информации об окружающей среде, но при этом могут подавляться и лёгкие сенсорные ощущения.
Однако страха это, по всей видимости, не касается.
Страх вырывается наружу
В 2014 году Сара Гарфинкель, нейробиолог из Медицинской школы Брайтона и Сассекса в Англии и один из ведущих исследователей работы памяти, и её коллеги показали, что обработка страха и угрожающих стимулов не ингибируется при систоле. Систола активировала как ингибирующие области мозга, так и миндалевидное тело, которое принимает участие в переживании страха. Исследователи обнаружили, что во время систолы люди, как правило, воспринимают испуганные лица более интенсивно. Это не относилось к лицам, выражающим нейтральные эмоции: участники исследования оценивали их как менее интенсивные во время систолы. «Самое поразительное в страхе то, что он вырывается наружу, – сказала Гарфинкель. – Он не восприимчив к ингибирующему влиянию сердца».
Вероятно, это адаптивная реакция на большее число систол, которые провоцирует страх. «Если ваше сердце бьётся очень сильно и быстро, и вы пребываете в состоянии страха, вам не нужна чувствительность к боли. Вы хотите, ничего не ощущая, бежать по острым веткам и стеклу, чтобы уйти от угрозы, – сказала Гарфинкель. – Вы также хотите быть в состоянии повышенной готовности к угрозам окружающей среды... Страх – это то, что может помочь вам выжить».
Гарфинкель недавно обнаружила, что эта связь со страхом даже сильнее, чем ожидалось. Она и её команда вынудили испытуемых ассоциировать некоторые формы с лёгким электрическим ударом, а затем представили им эти формы — а также более нейтральные — во время систолы и диастолы. Ожидалось, что люди всегда будут проявлять больше страха перед формами, связанными с ударом. Вместо этого участники с одинаковой степенью боязни реагировали на все формы, которые были представлены в систоле.
Хьюго Критчли, психиатр из Медицинской школы Брайтона и Сассекса говорит: «Было установлено, что сигнал сердцебиения обладает присущей угрожающей ценностью, которая словно замедляет забывание об угрозе».
Когда правит внутренний мир
Адаптация к реакциям, отличным от страха, также может строиться на связи сердцебиения и ингибирования. В статье, опубликованной в журнале Cognition в марте, исследователи обнаружили, что движения глаз происходят чаще в систолу, в то время как мы фиксируем свой взгляд на мишени чаще во время диастолы. Во время быстрых движений глаз мозг на мгновение ослепляет нас, поэтому мы не видим, как наше окружение подпрыгивает. Нам кажется, что выборка визуальной среды совпадает по времени с моментами внутреннего покоя.
«Систола — это момент, когда вы наименее чувствительны к миру, когда обработка имеет тенденцию ослабляться, когда правит внутренний мир, — сказала Гарфинкель. — Так что имеет смысл объединять движения глаз и слепоту, когда вы не так сильно беспокоитесь о внешнем мире».
Критчли, Гарфинкель и другие исследователи также обнаружили, что систола, скорее всего, усиливает обработку страха у людей с тревогой. Теперь исследователи надеются, что их работа поможет в лечении некоторых фобий и посттравматических стрессовых расстройств.
Другие учёные изучают, как отбор информации и сенсорная обработка, а также поведение, могут быть адаптивно связаны с другими физиологическими ритмами, такими как дыхание и пищеварение. «Мир — это не просто стабильная вещь, — говорит Гарфинкель. — То, как мы воспринимаем его, зависит от наших тел».
