У людей при кооперативной работе синхронизируется работа мозга
Исследовательская группа из Пекинского нормального университета под руководством доктора Йины Ма решила изучить нейронные основы человеческого сотрудничества, используя сочетание поведенческих задач и внутричерепной электроэнцефалографии Их работа, опубликованная в журнале Nature Neuroscience, описывает отличительные нейрокогнитивные профили для различных состояний во время выполнения кооперативных задач.
«Наша лаборатория давно занимается изучением того, как человеческий мозг общается и взаимодействует в социальных контекстах, таких как коллективное принятие решений, межгрупповой конфликт и социальное сотрудничество», — говорит соавтор работы Цзясинь Ванг. — «Одним из основных феноменов социального взаимодействия одного и другого мозга является корреляция их деятельности, известная как межмозговая нейронная синхронизация».
Для проведения экспериментов ученые объединили запись электроэнцефалограммы с решением новой задачей на сотрудничество. Эта задача была тщательно подобрана для изучения нейронных и когнитивных механизмов сотрудничества в динамическом сценарии.
Гонки на трех ногах
«Мы подсмотрели соревнования, которые называют "гонки на трех ногах". У двух участников связывают две ноги, и они бегут как бы на трех ногах вдвоем. Такая игра требует очень высокого уровня кооперации. Мы разработали виртуальную интерактивную игру на сотрудничество, в которой пары участников должны перемещать свои аватары навстречу друг другу, чтобы установить связь и поддерживать ее, чтобы добраться до финиша. Эта парадигма позволяет нам наблюдать и отделять состояния и мотивы сотрудничества», — говорит Цзясинь Ванг.
Исследователи набрали пациентов с диагнозом эпилепсия, которым в рамках лечения в мозг были вживлены электроды. Пациентов попросили сыграть в игру, разработанную нейробиологами, в то время как ученые регистрировали активность в двух ключевых областях мозга — миндалине и височно-теменном соединении.
Нейронные основы сотрудничества
Записывая активность нейронов в разных областях мозга, исследователи также смогли количественно оценить межмозговую нейронную синхронизацию разных участников во время сотрудничества. Это первое прямое наблюдение синхронизации нейронов у разных людей, которые вместе решают одну трудную задачу.
Ванг говорит: «Мы показали, что сотрудничество представлено двумя различными состояниями: инициация и поддержание сотрудничества. Каждое из них характеризуется отличительными социальными мотивами и нейронной динамикой».
Исследователи обнаружили, что уровень синхронизации между нейронами в разных областях мозга отражает качество сотрудничества между участниками. Большая синхронность между нейронами была связана с более скоординированным поведением, в то время как меньшая синхронность была связана с плохой координацией.
Результаты исследования подтверждают гипотезу о том, что межмозговая нейронная синхронизация является перспективным нейронным индикатором социального взаимодействия. В будущем это исследование может проложить путь к более глубокому изучению наблюдаемых паттернов нейронной синхронизации, связанных с сотрудничеством, что может еще больше обогатить понимание социальной динамики человека.
Ванг говорит о дальнейших исследованиях: «Интересно исследовать поведенческую и нейронную динамику сотрудничества в ситуациях, связанных с социальными дилеммами. Нас интересует, как другие области мозга, связанные с вознаграждением и моторикой, участвуют в динамике сотрудничества».