Сердце и мозг постоянно общаются. Например, при возникновении опасной ситуации сигналы из мозга гарантируют, что сердце бьется быстрее. При расслаблении сердце замедляется. Интересно, что сердцебиение также влияет на мозг, но основные механизмы неясны. Исследователи из Института когнитивных исследований человека и мозга им. Макса Планка (MPI CBS) в Лейпциге и Берлинской школы разума и мозга определили два механизма, лежащих в основе того, как сердце влияет на восприятие и мозг, и чем эти механизмы различаются между людьми.
Первый механизм устанавливает связь между фазой сердцебиения и сознательным опытом. В регулярном ритме сердце сокращается в так называемой систолической фазе и перекачивает кровь в организм. Во второй фазе, диастолической, кровь возвращается, и сердце снова наполняется. В предыдущей публикации MPI CBS исследователи сообщили, что восприятие внешних стимулов меняется вместе с сердцебиением. В систоле труднее обнаружить слабый электрический раздражитель в пальце, чем в диастоле.
Теперь, в новом исследовании Эсра Ал и его коллеги нашли причину такого изменения восприятия: активность мозга меняется в течение сердечного цикла. В систолу, специфический компонент мозговой активности, связанный с сознанием, так называемый компонент P300 подавляется. Другими словами, кажется, что в систолу мозг следит за тем, чтобы определенная информация не попадала в сознательный опыт. Мозг, кажется, принимает во внимание пульс в систолу и предсказывает, что телесные изменения, связанные с пульсом, "не реальный," а скорее из-за пульса. Обычно это подавляет сознательное понимание пульса. Однако слабые стимулы, совпадающие с систолой, мы можем упустить, хотя они настоящие.
Во время своих исследований взаимодействия сердца и мозга Ал и его коллеги также выявили второй эффект сердцебиения на восприятие: если мозг человека показывает более высокую реакцию на сердцебиение, обработка стимула в мозге ослабляется – человек обнаруживает стимул. меньше. "Похоже, это результат того, что наше внимание направлено между сигналами внешней среды и сигналами внутреннего тела," объясняет автор исследования Ал. Другими словами, большой потенциал, вызванный сердцебиением, кажется, отражает "душевное состояние" в котором мы больше сосредоточены на функционировании наших внутренних органов, таких как кровообращение, но меньше осознаем стимулы из внешнего мира.
Результаты имеют значение не только для нашего понимания взаимодействия сердца и мозга у здоровых людей, но и у пациентов. Старший автор Арно Виллринджер объясняет, "Новые результаты могут помочь объяснить, почему пациенты после инсульта часто страдают сердечными проблемами и почему у пациентов с сердечными заболеваниями часто наблюдается нарушение когнитивной функции."
Исследователи исследовали эти отношения, посылая слабые электрические стимулы на электроды, зажатые на пальцах участников исследования. Параллельно они записывали мозговые процессы каждого участника с помощью ЭЭГ и их сердечную деятельность с помощью ЭКГ.