Do mózgu każdego człowieka nieustannie docierają bodźce pochodzące zarówno z samego ciała, jak i jego otoczenia. Jednakże jedynie część informacji pojawia się w świadomości. Większość podstawowych procesów fizjologicznych – takich jak bicie serca czy oddychanie – zachodzi niezauważona. Zwykle zwracamy na nie uwagę dopiero wtedy, gdy ich praca zostanie w jakiś sposób zaburzona – choćby w przypadku niestrawności lub arytmii serca. Czy te procesy zachodzące w organizmie niezależnie od woli człowieka mogą wpływać na to, jak postrzegane są inne bodźce?

Naukowcy z Instytutu Maxa Plancka w Lipsku postanowili to zweryfikować. Ich eksperyment opublikowany w prestiżowym czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences miał na celu zbadanie relacji między rytmem serca a zdolnościami percepcyjnymi. Badacze wykorzystali dwie metody umożliwiające wykazanie zależności między percepcją a rytmem serca. Sprawdzili wrażliwość na bodźce w fazie rozkurczu i skurczu serca oraz relację między neuronalnym przetwarzaniem uderzeń serca a przetwarzaniem prezentowanych bodźców.

W tym celu przeprowadzono eksperyment z udziałem 37 badanych, których zadaniem była detekcja delikatnej elektrostymulacji jednego z palców dłoni. W każdej próbie napięcie elektryczne było zmieniane. Uczestników następnie pytano o ich subiektywne wrażenie dotyczące stymulacji oraz wskazanie, który z palców otrzymał bodziec. Równocześnie rytm ich serca mierzony był za pomocą elektrokardiografu (EKG), a pracę mózgu monitorował elektroencefalograf (EEG).

Zebrane informacje miały posłużyć do zbadania zależności między wskaźnikami behawioralnymi i neuronalnymi a fazą rytmu serca. Wskaźnik behawioralny stanowiła poprawność lokalizacji stymulacji dotykowej, zaś neuronalnym wskaźnikiem przetwarzania bodźców był potencjał P300. P300 to komponent sygnału EEG, a jego amplituda stanowi odzwierciedlenie zasobów poznawczych wykorzystanych do detekcji i przetwarzania bodźca. Innymi słowy, im wyższa amplituda P300, tym więcej uwagi otrzymuje obiekt percepcji.

Wyniki badania pozwoliły wyciągnąć wniosek, że wrażliwość zmysłu dotyku na bodźce była niższa w trakcie skurczu serca. Oznacza to, że w tej fazie rytmu serca badani popełnili najwięcej błędów w lokalizowaniu stymulacji. Natomiast na podstawie badań pracy mózgu wykazano, iż amplituda komponentu P300 była niższa w fazie skurczu serca. W ten sposób odzwierciedlała ona zmniejszoną wrażliwość sensoryczną. Co ciekawe, ten efekt był silniejszy u badanych o stabilnym rytmie serca.

“Te wyniki są szczególnie interesujące, ponieważ dowodzą, że nasza świadoma percepcja zewnętrznego świata może zmieniać się wraz z rytmem biciem serca, którego zazwyczaj zupełnie nie dostrzegamy. Oznacza to, że na kształt naszej świadomości może wpływać nie tylko stan mózgu. Zależy to także od innych narządów ciała” – mówi Esra Al, doktorantka Instytutu oraz jedna z autorek artykułu.

Zgodnie z teorią kodowania predyktywnego (ang. predictive coding) mózg nie tylko reaguje na zewnętrzne bodźce, ale także aktywnie je antycypuje. Autorzy badania uważają, że mózg przewiduje nastąpienie kolejnego skurczu serca i na czas jego trwania niejako “wycisza” zdolność postrzegania niektórych z wewnętrznych procesów cielesnych. Dzięki temu akustyczne i fizjologiczne odczucia towarzyszące uderzeniu serca nie docierają do świadomości i zazwyczaj nie zakłócają świadomego przetwarzania innych bodźców.

Bibliografia:
Al E. et al., Heart-brain interactions shape somatosensory perception and evoked potentials. Proc Natl Acad Sci U S A 2020

Dodaj komentarz