大脑对感官刺激的敏感性取决于心脏周期和大脑对它的感知
一个人对外界刺激的敏感性不仅取决于他们神经系统的状态,还取决于他们的心脏周期。通常我们不会注意到自己的心跳,只有在不寻常的情况下才会注意到它,比如在表演前兴奋的时刻或心律不齐的时候。大脑会主动抑制我们对心跳的感知,但结果是,我们对其他感官刺激的感知也可能受到影响。这一结论是由马克斯普朗克人类认知和脑科学研究所(莱比锡)的一组科学家在HSE大学认知神经科学研究所的首席研究员Vadim Nikulin参与的一篇论文中得出的。
心脏周期包括两个阶段:收缩期和舒张期。在收缩期,心肌收缩;在舒张期,心肌放松。早前已经提出,一个人在舒张期更容易受到各种刺激,而在收缩期不太敏感。
为了找出在心脏周期的不同阶段大脑发生了什么,科学家们进行了一项实验,用几乎察觉不到的电流刺激37名受试者的手指。每次测试后,参与者都被问及是否感到任何刺激。同时,分别用脑电图(EEG)和心电图(ECG)监测他们的脑和心脏活动。
正如预期的那样,在收缩期间,参与者通常没有注意到刺激的存在。敏感性的降低伴随着大脑的活动.脑电图记录可以显示与刺激检测相关的P300电位。在收缩期,这种潜能不太明显。有趣的是,刺激前心跳诱发电位的振幅与体感刺激的检测和定位呈负相关。因此,心跳引起的电位越大,P300的电位越低,被试就越有可能感觉不到电流。
研究人员认为,大脑会预测下一次心脏收缩何时发生,并抑制收缩感知的刺激在收缩期更加强烈,这样我们就不会被心率分散注意力,也不会把它与外部刺激混淆。
该研究的主要作者埃斯拉·艾尔(Esra Al)说:“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会在每次心跳周期中发生变化,而心跳是我们通常不太注意的节律性事件。”“因此,这些研究结果表明,不仅是大脑但身体在塑造我们的意识方面也发挥着重要作用。”
这项研究的结果可能会为理解与焦虑状况相关的神经元过程提供新的见解。这种情况不仅与心率的变化有关,还与一个人对自己的看法的变化有关心跳.
更多信息:Esra Al等人,心脑相互作用塑造体感知觉和诱发电位,美国国家科学院院刊(2020)。DOI: 10.1073 / pnas.1915629117