Чувствительность человека к внешним раздражителям зависит не только от состояния его нервной системы, но и от сердечного цикла. Обычно мы не замечаем сердцебиение, обращая на него внимание только в необычных ситуациях, например, в моменты возбуждения перед выступлением или при аритмии. Мозг активно подавляет восприятие нашего сердцебиения, но в результате может быть нарушено наше восприятие других сенсорных стимулов. К такому выводу пришла группа ученых из Института когнитивных исследований человека и мозга им. Макса Планка (Лейпциг) при участии Вадима Никулина, ведущего научного сотрудника Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ.
Сердечный цикл состоит из двух фаз: систолы и диастолы. Во время систолы сердечные мышцы сокращаются, а во время диастолы расслабляются. Ранее предполагалось, что человек более восприимчив к различным раздражителям во время диастолы и менее чувствителен во время систолы.
Чтобы выяснить, что происходит с мозгом во время различных фаз сердечного цикла, ученые провели эксперимент, стимулируя пальцы 37 испытуемых едва уловимым электрическим током. После каждого теста участников спрашивали, чувствовали ли они какую-либо стимуляцию. При этом их мозговая и сердечная деятельность контролировалась с помощью ЭЭГ и ЭКГ соответственно.
Как и ожидалось, во время систолы участники часто не замечали наличия раздражителей. Снижение чувствительности сопровождалось изменением мозговой деятельности. Записи ЭЭГ могут показать потенциал P300, связанный с обнаружением стимулов. Во время систолы этот потенциал был менее выражен. Интересно, что амплитуда вызванного потенциала сердцебиения перед стимулом отрицательно коррелировала с обнаружением и локализацией соматосенсорных стимулов. Таким образом, чем больше потенциал, вызванный сердцебиением, тем ниже потенциал P300 и тем более вероятно, что объект не почувствует ток.
Исследователи считают, что мозг предсказывает, когда произойдет следующее сокращение сердца, и сильнее подавляет восприятие стимулов в фазе систолы, чтобы мы не отвлекались на наш сердечный ритм и не путали его с внешним раздражителем.
«Эти результаты интересны, поскольку они показывают, что наше сознательное восприятие внешнего мира может меняться в течение каждого цикла сердцебиения, что является ритмичным событием, на которое мы в основном не обращаем внимания», – говорит Эсра Ал, ведущий автор исследования. Таким образом, эти результаты показывают, что не только мозг, но и тело играет важную роль в формировании нашего сознания.’
Результаты исследования могут дать новое представление о понимании нейронных процессов, связанных с состояниями тревоги. Такие состояния связаны не только с изменением частоты сердечных сокращений, но и с изменением восприятия сердцебиения.