Как се синхронизират нашите мозъци, когато изпълняваме колективна задача

Човекът е социално животно и се нуждае от общуване с околните. Защо обаче сме устроени така? За да дадем отговор на този въпрос, първо трябва да разгадаем механизма, по който мозъкът улеснява комуникацията и ни подтиква към социални взаимодействия. За целта учените фокусират вниманието си върху два аспекта – работата на човешкия мозък, докато изпълнява социални функции, и динамичната взаимовръзка между няколко мозъка, ангажирани в една и съща дейност*. Така се появява и една сравнително нова научна област, наречена „невронаука за втория човек“. Иновативната техника, с която тя се откроява, се нарича хиперсканиране (едновременното записване дейността на няколко мозъка).

Методът хиперсканиране

В самото начало хиперсканирането се извършва с помощта на спектрометрия със светлина, близка до инфрачервената. Чрез метода се анализира синхронизацията на мозъците на хората, които изпълняват контролирани моторни действия. Експертите не изключват синхронът да се дължи на едновременното им изпълнение, тъй като зададените действия не са обичайни за човека.

Съвременното хиперсканиране залага на по-естествена среда, в която да се изпълняват колективните занимания. Така хората могат да общуват помежду си неструктурирано (спонтанно) и да проявят креативност. Този тип изследвания дават по-интересни резултати, но е нужно повече време, за да се идентифицират специфичните форми на социално поведение от видео записите и да се свържат с определени модели на мозъчна синхронизация.

>>> 16 удивителни фактa за човешкия мозък

Техники, използвани от японския екип

Екипът на Ясуо Минагава от японския университет Keio намира ефективно решение на проблема, което е описано в списание Neurophotonics. Учените разработват нов подход, базиран на компютърна техника за наблюдение на очите, с която могат да филтрират автоматично онези социални взаимодействия (наричани също „събития“), които протичат по време на изпълнението на общата задача. Също така те използват обобщен линеен модел, за да установят кои взаимодействия могат да се свържат с точно определени видове невронна синхронизация, както между мозъците, така и в мозъка на всеки от участниците.

В експеримента са включени 39 двойки доброволци, които трябва да изпълнят креативна съвместна задача: проектиране и обзавеждане на дигитална стая в компютърна игра. Те имат право да комуникират помежду си, за да постигнат резултат, който удовлетворява и двете страни.

Взирането в другия като елемент на социално взаимодействие

На следващия етап всеки трябва да повтори задачата, този път самостоятелно, като целта е да се сравни синхронизацията между двата мозъка (BBS) и синхронизацията в мозъка на всеки по отделно (WBS), докато работи в екип и докато работи сам. Основният елемент от общуването, на който експертите обръщат внимание, е взирането в другия. Използвайки специален софтуер, те откриват във видео записите всички случаи на взиране в лицето на партньора.

Едно от най-интересните открития е свързано със съвместната работа на двойките. Наблюдава се висока степен на междумозъчна синхронизация (BBS) между горната и медиалната темпорални области и специфични участъци на префронталната кора в дясното полукълбо. За сравнение, WBS синхронизацията (в мозъка на всеки участник по отделно) е значително по-слабо изразена. Освен това BBS синхронизацията е най-ефективна, когато единият от участниците се взира в другия. По време на индивидуалната задача се наблюдава обратният процес, или по-висока степен на WBS синхронизация в същите области на мозъка.

Едновременна активация на невроните

Според Минагава резултатите от проучването са потвърждение на теорията, че човешките мозъци работят като добре смазан механизъм (2 в 1), когато хората взаимодействат помежду си по точно определен начин. „Когато двама души изпълняват колективна задача, невроните в мозъка им се активират по едно и също време. Изглежда така сякаш двата мозъка функционират като една система, чиято цел е да намери креативно решение на даден проблем. Този феномен е известен като „режима „Ние“, пояснява експертът.

Заключението на японския екип е, че човешкият мозък има забележителната способност да разбира и да се синхронизира с мозъците на околните, когато ситуацията налага това. Минагава възлага големи надежди на използваната експериментална стратегия и възнамерява да проведе изследване, в което да бъдат включени други елементи на социално взаимодействие, със съвсем различни по своя характер задачи. Тя смята, че методът може да се приложи при анализ на по-сложни елементи в общуването – лицево изражение и вербална комуникация, но първо трябва да се разработят нови техники за качествено записване и обработка на въпросните елементи. 

* Mingdi Xu, Satoshi Morimoto, Eiichi Hoshino, Kenji Suzuki, Yasuyo Minagawa, "Two-in-one system and behavior-specific brain synchrony during goal-free cooperative creation: an analytical approach combining automated behavioral classification and the event-related generalized linear model". Neurophoton. 2023.