科学家发现大脑对感觉刺激的敏感性取决于心动周期
一个人对外部刺激的敏感性不仅取决于其神经系统的状态,还取决于其心动周期。通常我们不会注意到我们的心跳,只有在不寻常的情况下才会注意它,例如在表演前的兴奋时刻或心律不齐时。大脑会主动抑制我们对心跳的感知,但结果,我们对其他感觉刺激的感知也可能会受到影响。这个结论是由马克斯·普朗克人类认知与脑科学研究所(Leipzig)的一组科学家在一篇论文中得出的,该研究团队由HSE大学认知神经科学研究所的首席研究员Vadim Nikulin参与。
心动周期由两个阶段组成:收缩期和舒张期。在收缩期,心肌收缩,在舒张期,心肌放松。较早提出,人在舒张期更容易受到各种刺激,而在收缩期则较不敏感。
为了弄清楚在心动周期的不同阶段大脑的变化,科学家进行了一项实验,用几乎看不见的电流刺激了37名受试者的手指。每次测试后,询问参与者是否感到任何刺激。同时,分别用EEG和ECG监测他们的大脑和心脏活动。
正如预期的那样,在收缩期,参与者通常没有注意到刺激的存在。敏感性降低伴随着大脑活动的改变。脑电图记录可以显示与刺激物检测相关的P300电位。在心脏收缩期,这种潜力不太明显。有趣的是,刺激前心跳诱发电位的幅度与体感刺激的检测和定位呈负相关。因此,由心跳引起的电势越大,P300的电势就越低,并且受测者无法感应到电流的可能性越大。
研究人员认为,大脑可以预测何时会发生下一次心脏收缩,并在收缩期更强烈地抑制对刺激的感知,从而使我们不会因心律分心或将其与外部刺激相混淆。
这项研究的主要作者埃斯拉·艾尔(Esra Al)表示:“这些结果很有趣,因为它们表明我们对外部世界的有意识感知可以在每个心跳周期内发生变化,这是我们通常不关注的节律性事件。”“因此,这些发现表明,不仅大脑,而且身体在塑造我们的意识中也起着重要作用。”
研究结果可能为理解与焦虑状况相关的神经元过程提供新的见解。这种状况不仅与心率的变化有关,而且与人对其心跳的感知的变化有关。