Актуальный взгляд на механизм диадной синхронизации

514

Аннотация

В статье представлен обзор современных зарубежных концепций и эмпирических исследований механизма диадной синхронизации, которая выражается во временном совпадении биологических ритмов и поведения людей, находящихся в парном взаимодействии. В связи с развитием технологий нейровизуализации, возрастает интерес к гиперсканированию, позволяющему регистрировать активность головного мозга в процессе взаимодействия двух и более субъектов, что позволяет выявить механизмы диадной синхронизации. В статье рассматриваются такие проявления синхронизации как изменение электрической активности головного мозга, сердечного ритма, дыхания, синхронизация поведения и гормональные изменения. Диадная синхронизация, возникая на ранних стадиях жизни, опосредует способности человека к обучению, эмпатии, построению близких отношений и привязанности.

Общая информация

Ключевые слова: диадная синхронизация, гиперсканирование, ЭЭГ, психофизиология, психология развития

Рубрика издания: Нейронауки и когнитивные исследования

Тип материала: обзорная статья

DOI: https://doi.org/10.17759/jmfp.2021100209

Финансирование. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда (проект № № 19-78-10102 «Нейробиологические и поведенческие показатели синхронизации в диадах детей и их матерей с опытом институционализации»).

Для цитаты: Вахрушев Д.С., Жукова М.А. Актуальный взгляд на механизм диадной синхронизации [Электронный ресурс] // Современная зарубежная психология. 2021. Том 10. № 2. С. 86–95. DOI: 10.17759/jmfp.2021100209

Полный текст

Синхронизация и её значение на протяжении жизни

Под механизмом синхронизации понимается совпадение и со-настройка различных физиологических процессов и поведения в ходе взаимодействия и совместной деятельности двух и более индивидов [4; 11; 32; 9]. Синхронизация наблюдается на всех этапах развития человека и ее адаптивное значение меняется в зависимости от возрастного периода. Механизм межличностной синхронизации способствует научению саморегуляции и построению социальных отношений.

В зависимости от метода или аспекта исследования, авторы выделяют различные составляющие межличностной синхронизации, такие как синхронизация электрической активности головного мозга [21; 4; 9], гормональная синхронизация [7], синхронизация сердцебиения [15; 5] и поведения [24; 4].

В связи с таким обилием различных составляющих механизма, можно сказать, что межличностная синхронизации является комплексным и многогранным процессом и включает в себя различные процессы внутри организма.

Одним из наиболее перспективных методов исследования диадной синхронизации в контексте социальных нейронаук является гиперсканирование, так как позволяет получить синхронные записи мозговой активности в процессе взаимодействия при использовании электроэнцефалограммы, магнитоэнцефало­граммы (МЭГ), функциональной ближней инфракрасной спектроскопии (fNIRS) и магнитно-резонансной томографии (МРТ) [16; 30]. Данные, полученные при помощи гиперсканирования, позволяют выявить межиндивидные связи в мозговой активности и более тонко изучить парные взаимодействия. Каждый из перечисленных ниже методов имеет свои преимущества перед остальными и свои недостатки [12].

Метод функциональной магнитно-резонансной томографии (МРТ) позволяет исследователям получить наивысшее пространственное разрешение, показывая активность с точностью от 3 миллиметров и меньше. Этот метод позволяет получить точную локализацию активации различных отделов мозга не только на периферии коры, но и в глубинных структурах мозга. Он позволяет выявить и изучить отделы мозга, активируемые в процессе взаимодействия людей. Основным недостатком этого метода является плохое временное разрешение. Ещё одним недостатком МРТ является отсутствие мобильности, что существенно ограничивает, как возможность создания экологически валидного эксперимента, так и, в целом, возможность живого контакта [12]. Такие ограничения связаны, прежде всего, со спецификой оборудования. Человек, находясь в аппарате МРТ, ограничен в возможностях передвижения. Перечисленные недостатки делают данный метод малопригодным для детей и людей, страдающих клаустрофобией. Однако, несмотря на все эти ограничения, одно из первых исследований в формате гиперсканирования было сделано именно при помощи фМРТ [13]. Исследователи использовали два МРТ-сканера, объединённые при помощи сети Интернет, пока их испытуемые, тоже при помощи Интернета обменивались звуковыми и визуальными посланиями.

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) и магнитоэнцефа­лограмма (МЭГ), в целом схожи по своим характеристикам. Основные преимущества этих методик заключаются в высоком временном разрешении и относительно низкой стоимости. Временное разрешение электроэнцефалограммы исчисляется в миллисекундах, что позволяет собирать большие объёмы точных данных в динамичном социальном взаимодействии.

Однако, в отличие от МРТ, ЭЭГ и МЭГ позволяют собирать данные только с поверхности кожи головы. Это означает, что полученные данные относятся только к активации коры головного мозга и не показывают, что происходит в более глубоких структурах. Ещё одним недостатком этих методов считается их чувствительность к двигательным артефактам [12]. Несмотря на появление современных установок с большей мобильностью, позволяющих увеличить экологическую валидность исследования, уязвимость к двигательным артефактам все же не позволяет полноценно отойти от лабораторных условий и ограничивает набор доступных экспериментальных парадигм.

Так, например, в большинстве своём исследования при помощи ЭЭГ-установок проводятся в условиях относительной неподвижности испытуемых [21; 12; 4]. В отличие от МРТ, в процессе ЭЭГ или МЭГ- гиперсканирования испытуемые могут сидеть друг напротив друга, двигать руками и корпусом.

Современные портативные ЭЭГ-установки позволяют испытуемым даже совершать перемещения в пространстве [4]. Однако, активная деятельность (например, бег) всё ещё ограниченно доступна при использовании ЭЭГ оборудования из-за большой уязвимости данных к двигательным артефактам. Из-за этого недостатка метод ЭЭГ не рекомендован для использования с маленькими детьми, которым сложно длительное время сохранять относительную неподвижность.

Метод ближней инфракрасной спектроскопии, так же, как и электроэнцефалограмма, позволяет получить данные с корковых структур головного мозга, однако имеет меньшее пространственное разрешение чем МРТ (в пределах 1 см) и меньшее временное разрешение чем ЭЭГ (в пределах 1 секунды). Основное преимущество данного метода состоит в его высокой мобильности и устойчивости к двигательным артефактам [12], что позволяет проводить исследования в полевых условиях, максимально сохраняя экологическую валидность.

Для проведения исследования в формате гиперска­нирования следует учитывать методологические и технические особенности данного инструментария. С технической стороны важно рассмотреть различные варианты подключения записывающих устройств. В зависимости от оборудования подключение может быть параллельным, при котором на оба устройства одновременно посылаются необходимые метки с одного компьютера или последовательным, при котором одно из считывающих устройств занимает ведущее положение относительно другого устройства и занимается регуляцией отправки меток [14]. С методологической точки зрения важно учесть баланс между экологической валидностью и экспериментальной составляющей. С одной стороны, это может быть единовременная запись участников в процессе максимально естественного взаимодействия, а с другой — последовательная запись, при которой сначала одного субъекта записывают на видеозапись и регистрируют его показатели, после чего запись предъявляют другому человеку и замеряют показатели второго участника в ответ на предъявленный видеоматериал. Такая синхронизация называется последовательной, потому что, в отличие от живого контакта, происходит односторонняя со-настройка регистрируемых показателей с человеком на видеозаписи [28].

Как видно из вышеописанного, каждый метод исследования имеет свои достоинства и недостатки, с которыми приходится работать исследователям, изучающим мозговую активность в целом и синхронизацию в частности.

Межличностная синхронизация наблюдается при различных типах диадного и группового взаимодействия, такого как обучение в классе, наблюдение за действием другого, общение и других. Синхронизацию можно обнаружить на разных этапах жизни человека, начиная от внутриутробной стадии и заканчивая повседневной жизнью взрослых людей.

Зарождение синхронизации

Зарождением синхронизации можно считать внутриутробный период, так как ещё до рождения ребёнок синхронизируется с биологическими ритмами матери.

Было показано, что в третьем триместре беременности, начиная с 30-й недели гестационного периода [11], различные материнские состояния, такие как гипоксия, гипотермия, стресс, расслабление, эмоциональное состояние и физические упражнения, могут влиять на динамику сердечного ритма плода [11; 15].

Например, в исследовании Ван Левин (Van Leeuwen) с соавторами [15] было показано влияние изменений ритма дыхания матери на координацию сердечных ритмов плода. Эти исследователи тестировали рабочую гипотезу о том, что можно создать условия, в которых будет происходить координация ритмов материнского и детского сердцебиения, варьируя сердечные ритмы матери путём изменения частоты дыхания. Ван Левин ссылался на предыдущие исследования, направленные на изучение влияния таких состояний матери как гипотермия, различный уровень кислорода в крови и физические упражнения [27, 22, 10]. Также автор ссылался на своё более раннее исследование, данные которого показали, что материнские занятия аэробикой во время беременности влияли на общий сердечный ритм плода [2]. В результате анализа полученных данных исследователи обнаружили, что при высоких темпах дыхания, между матерью и ребёнком чаще возникали периоды синхронизации сердцебиения.

Однако, причина возникновения такой синхронизации остаётся для исследователей открытым вопросом.

С эволюционной точки зрения, у человека увеличивается скорость сердцебиения в ситуации стрессовых переживаний по сравнению с состоянием покоя. Можно предположить, что внутриутробная синхронизация между матерью и плодом происходит не только в таких эпизодах жизнедеятельности, как циклы сна и бодрствования, но и в стрессовых состояниях. Необходимо также учитывать, что количество испытуемых в упомянутом исследовании немногочисленно (n=6 диад); следовательно, результаты могут отличаться на более масштабной выборке. Более позднее исследование, также проведённое Ван Левин [2] с соавторами и посвящённое изучению синхронизации сердечных ритмов, позволило получить более точную информацию о взаимодействии физиологических показателей матерей и младенцев, находящихся в утробе. Данное исследование, хотя и является продолжением исследования, описанного выше, но имеет куда большую выборку, а значит, увеличивает статистическую доказательность обнаруженных эффектов. В исследовании [2] приняли участие 40 беременных женщин в возрасте от 28 до 35 лет, 21 из которых регулярно занималась аэробикой минимум по 30 минут в день. Авторы стремились проверить гипотезу о том, что различие в сердечных ритмах и их вариативности у матерей и их детей в группе занимающихся спортом и тех, кто не занимался спортом, будет вести к различию в показателях синхронизации сердечных ритмов. Для этого исследователи измеряли сердечные ритмы у матерей и плода в течение 18 минут. Процедура эксперимента была той же, что и в предыдущем исследовании. Было выявлено, что в группе матерей, занимающихся спортом, периоды диадной синхронизации сердечных ритмов возникают реже, чем у тех, кто спортом не занимается. Авторы исследования предположили, что занятия спортом оказывают снижающее значение на сердечную синхронизацию в диаде, так как при занятиях спортом повышается разность сердечных ритмов, общий тонус и замедляется дыхание. Опираясь на выдвинутое Ван Левин и соавторами предположение, можно сказать, что регулярная физическая нагрузка матери, связанная с повышением скорости сердцебиения, аналогичному стрессовым состояниям, влияет на чувствительность плода к изменению сердечных ритмов матери, повышая автономность систем плода и снижает его чувствительность к изменениям состояния матери.

Хандокер (Khandoker) с соавторами [3] получили данные о том, как с гестационным возрастом плода меняется синхронизация сердечной активности плода с сердечной активностью матери. Исследователи собрали данные у 85 беременных женщин, находящихся на 16—39 неделе беременности, 66 из которых имели нормальное течение беременности, а 19 имели различные осложнения, такие как фетальная тахикардия, фетальная брадикардия, различные типы врождённых сердечных дефектов и пр. Данные были собраны при помощи 12-ти электродного электрокардиографа у матери и ультразвуковой регистрации сердцебиения плода. Оказалось, что на более ранних сроках беременности влияние сердцебиения плода (изменение R-R интервала) на сердцебиение матери выше; однако на более поздних сроках наблюдается обратная тенденция: материнское сердцебиение оказывает большее влияние на ритмы плода и наблюдается более сильное, чем на ранних сроках, совпадение сердечных ритмов.

Основная цель данного исследования состояла в том, чтобы изучить, как изменяется взаимная регуляция сердечных ритмах при различных патологиях по сравнению с типичным течением беременности. Полученные данные позволили утверждать, что есть существенное различие в работе данного механизма у нормально протекающих беременностей и беременностей с осложнениями. Различия выражаются в том, что у группы с осложнениями на ранних сроках беременности влияние плода на сердечные ритмы матери меньше, чем при типичном течении беременности, а влияние материнских ритмов на ритмы плода на более поздних сроках выше, чем у группы без отклонений во внутриутробном развитии. Авторы предложили считать полученные данные основой нового метода диагностики развития беременности и выявления патологии. Вместе с тем, они признали, что требуется более обширная клиническая выборка для проверки этой гипотезы.

Анализируя представленный материал, можно предположить, что несмотря на наличие некоторого уровня синхронизации физиологических процессов матери и плода, эта синхронизация слаба в силу различных причин. Одной из причин может быть то, что органы ребёнка меньше и слабее органов взрослых, следовательно, они могут оказывать ощутимо меньшее влияние на процесс синхронизации [5]. Однако стоит заметить, что уровень синхронизации повышается в случае новизны стимула, о чём говорят, например, результаты исследования группы Ван Левин, в котором выдвинута гипотеза о том, что снижение чувствительности ритмов плода к изменению ритмов сердца матери обуславливается тем, что плод «привыкает» к регулярным занятиям матери спортом. Дальнейшие исследования в этой области помогут уточнить природу внутриутробной синхронизации и ее эволюционное значение для развития плода.

Синхронизация в раннем возрасте ребенка

Синхронизация в контексте диады ребёнок-родитель означает совпадение поведения, эмоциональных состояний и биологических ритмов у ребёнка и родителя настолько, что они вместе формируют целостную единицу отношений [11].

Синхронизация на ранних этапах развития помогает ребёнку обучаться регуляции своего состояния, например, регуляции ритмов дыхания и сна. Взрослые люди способны самостоятельно регулировать данные процессы, эта способность развивается у человека по мере взросления, в то время как ребёнок вынужден полагаться на заботящегося взрослого для регуляции этих процессов, а также для научения навыкам социального взаимодействия [11].

Изучение и понимание динамики взаимодействия матерей с детьми и выявление характеристик синхронизации в диадах является важным аспектом для понимания механизма формирования и развития привязанности [32].

Саморегуляция биологических ритмов новорождённых осуществляется за счёт синхронизации с взрослым через прикосновения, поглаживания и вокализации взрослого. Так, во время укладывания спать, ребёнок, чувствуя медленные ритмы дыхания и сердцебиения матери, и, ощущая контакт тела с телом успокаивается и засыпает [11].

Влияние сердечных ритмов матери на сердечные ритмы ребёнка было описано в исследовании Суга [Suga] с соавторами [5]. Для этого исследователи просили матерей варьировать скорость своего дыхания, что повышало частоту сердечных сокращений, пока они держали своих детей (возрастом 6—8 месяцев) на руках. Было обнаружено изменение низкочастотной сердечной активности у ребёнка во время изменения сердечного ритма матери. Однако эти изменения были зарегистрированы у более старших детей в выборке и только в процессе интенсивного дыхания матери. Авторы выдвинули предположение: наблюдаемые изменения связаны с тем, что у детей нет сформированной внутренней модели регуляции физиологических показателей, поэтому материнские ритмы оказывают влияние на нервную систему и, соответственно, на ритмику сердцебиения ребёнка. Это может подтверждаться и тем фактом, что как только дыхание матери возвращалось в норму, регистрированные изменения исчезали.

Присутствие взрослого оказывает важное влияние на формирование ранних социальных навыков у детей [11]. Опыт синхронизации в раннем детстве способствует адекватному формированию механизма эмпатии [15], социальной вовлечённости и регуляции стресса [11].

Синхронизация являет собой процесс, при котором физиология и поведение матери и ребёнка координируются в выборочные аффилиативные связи, которые, в последствии перерастают в привязанность. Азари [Azhari] с соавторами [21] при помощи метода ЭЭГ-гиперсканирования собрали данные у 31 диады ребёнок-родитель. Исследователями изучалось влияние родительского стресса на диадную синхронизацию ритмов головного мозга. Диады были разделены на подгруппы в зависимости от выраженности родительского стресса, оценённого при помощи опросников.

Полученные результаты свидетельствовали о том, что более высокие уровни стресса снижают показатели межмозговой синхронизации в области нижней лобной извилины, переднем глазном поле и дорсолатеральной префронтальной коре, которые связаны с произвольным контролем импульсивных решений, склонностью к риску, речевой деятельностью и социальными когнициями. Эти данные показали, что родительский стресс влияет на взаимодействие с ребёнком на мозговом уровне, сказываясь на диадной со-регуляции.

Ещё одно исследование, посвящённое изучению межмозговой синхронизации ребёнка и взрослого, было проведено коллективом Леонг [Leong] с соавторами [23]. С использованием последовательного гиперсканирования при помощи ЭЭГ в двух исследованиях были собраны данные у 38 детей возрастом 8.3 мес. Исследователи изучали, как влияет направление взгляда говорящего взрослого на мозговую син- хронизациюмладенцасовзрослым. Экспериментальная процедура состояла в том, что у детей и у взрослого, видеозапись речевой деятельности которого демонстрировалась детям, снимались показатели электроэнцефалограммы, пока взрослый поочерёдно смотрел в одно из направлений (прямо на ребёнка, на 3/4 и в сторону). В результате исследования были получены данные о том, что во время социальной интеракции происходит совпадение коннективности мозга в альфа и тета диапазоне. Особенно выраженными показатели коннективности были в ситуациях, когда взрослый поддерживал взгляд глаза-в-глаза с младенцем. Данные исследования подтвердили, что при социальном взаимодействии ребёнок и взрослый синхронизируются, что способствует установлению контакта и построению синхронизации между ними [11].

В длительной перспективе, синхронизация является для ребёнка способом овладения культурными символами [11]. За первый год жизни ребёнок посредством символической игры и синхронизации с матерью обучается азам социальной и культурной коммуникации. Было обнаружено, что высокие показатели синхронизации на протяжении первого года жизни благоприятно влияют на уровень эмпатии в подростковом возрасте, тогда как низкие показатели могут стать причиной различных нарушений механизмов эмпатии и саморегуляции [11]. Таким образом, можно сказать, что на ранних этапах жизни синхронизация с заботящимся взрослым оказывает значительное влияние на развитие ребёнка во многих сферах.

Ещё одним важным аспектом синхронизации является подготовка ребёнка к совместной деятельности с другими людьми. Исследование Нгуен (Nguen) [26] с соавторами, посвящённое изучению синхронизации детей дошкольного возраста (5 лет) с родителем во время выполнения кооперативной задачи при помощи fNIRS — гиперсканирования показало, что во время совместного выполнения задачи, ребёнок и родитель демонстрировали высокие показатели нейронной синхронизации в височно-теменной и боковой префрон­тальной областях. Кроме того, эти показатели были подкреплены высокой поведенческой реципрокностью.

Основываясь на этих данных, можно сказать: сотрудничая со взрослым при выполнении задачи, ребёнок синхронизируется с ним на различных уровнях, что позволяет ему эффективно решать поставленные задачи. В дальнейшем эти показатели благоприятно влияют на способность ребёнка работать в коллективе и обучаться новому.

Научение при помощи синхронизации

Подобно тому как при помощи механизма синхронизации на ранних этапах жизни ребёнок учится у матери основам саморегуляции, а позже осваивает азы социального взаимодействия, — более старшие дети и взрослые благодаря механизму синхронизации способны обучаться более сложным навыкам, таким как использование инструментов.

Способность к научению считается одним из важных навыков человека и занимает умы учёных уже давно. Многие отечественные и зарубежные психологи разрабатывали проблему научения, однако, в контексте созвучном пониманию механизма синхронизации, первым на эту проблему обратил внимание Бандура (Ban­dura). Он полагал, что процесс научения происходит за счет наблюдения за другими, и для наблюдающего обучение происходит гораздо более эффективно, чем для того человека, который совершает действие [1].

С развитием технологий нейровизуализации учёные начинают изучать механизм научения более тонко. Например, Ризолатти (Rizolatti) [29] с соавторами исследовали и описали механизм зеркальных нейронов. Зеркальные нейроны — группы клеток, которые находятся, преимущественно, в корковых структурах головного мозга и обнаруживаются у людей и приматов. Эти группы нейронов участвуют в большом количестве когнитивных процессов и активизируются при наблюдении за действиями других и при планировании собственных действий. Зеркальные нейроны также были обнаружены в подкорковой области, в зоне островковой доли и миндалевидного тела, которые являются частью лимбической системы, участвующей в регуляции эмоций индивида. Как показало исследование Ризолатти, активация зеркальных нейронов подкорковых областей связана с наблюдением за эмоциями, например, за эмоцией отвращения. Функционирование описанного механизма достигается за счёт того, что электрическая активность в кластерах зеркальных нейронов у наблюдающего схожа с активностью у того, кто совершает действие или испытывает эмоцию. Такая синхронная активность системы зеркальных нейронов, позволяет индивидам понимать состояние и намерение других, что помогает в построении социальных отношений, а также, способствует научению деятельности.

Исследователи продолжают изучать механизм научения за счет синхронизации в целом, и зеркальные нейроны в частности. Так, Ляо (Liao) [9] с соавторами при помощи энцефалограммы исследовали частный случай активности системы зеркальных нейронов — подавление мю-ритмов, у детей и их родителей в процессе игры, подразумевающей наблюдение друг за другом. Подавлением мю-ритмов является снижение колебаний в диапазоне 8—13 Гц, и одновременное подавление ритмов в бета-диапазоне (18—26 Гц) у взрослых, и в диапазоне 5—9 Гц у детей во время выполнения и/или наблюдения за действиями. Подавление мю-ритмов является маркером, сообщающим об активации зеркальных нейронов [9]. В исследовании было обнаружено подавление мю-ритмов у детей в процессе наблюдения за взрослым во время игры, предполагающей очерёдность. Было показано, что в случае, если взрослый повторял последнее действие ребёнка, это повышало вероятность повторения ребёнком действия взрослого. Можно сказать, что между ребёнком и матерью строилась реципрокная коммуникация, в которой каждый из участников ожидал действий другого. В подтверждение этому было обнаружено подавление мю-ритмов у детей. Опираясь на эти данные, можно сказать, что дети со-настраиваются со взрослыми в процессе диадного взаимодействия и как бы проходят «социальный учебный лагерь» [11], обучаясь взаимодействию с другими людьми, в том числе и посредством различной деятельности, например, игровой.

Ещё одно исследование, направленное на изучение мю-ритмов, было проведено Браадбарт (Braadbaart) [8] с коллегами. Исследователи изучали изменение активности в отделах мозга, в которых расположены зеркальные нейроны и их взаимосвязь с подавлением мю-ритмов в процессе наблюдения за деятельностью и её имитацией. В результате исследования было выдвинуто предположение о том, что в подавлении мю-ритмов участвуют множество корковых структур мозга, которые отвечают за подготовку к действию и имеют чувствительность к визуальным стимулам.

Рутер (Ruther) с соавторами [19] провела исследование возникновения ассоциаций и подавления мю-ритмов у людей при предъявлении им инструментов, манипуляции с которыми они видели ранее. В результате, были получены данные о том, что мозговая активность при предъявлении инструментов была такой же, как при наблюдении за манипуляциями с ними. Такая активация нейронов может говорить о том, что во время наблюдения за действиями других у человека наблюдается такая же мозговая активность, как и у того, кто взаимодействует с предметами, что позволяет человеку, посредством наблюдения сформировать представление о том, как нужно манипулировать с предъявляемым инструментом.

Ещё одно исследование в области научения провели Диккер (Dikker) [4] с соавторами. Учёные при помощи метода ЭЭГ исследовали синхронизацию электрической активности мозга у людей, находящихся в одном учебном классе, состоящем из 12 учеников, в процессе смоделированного урока. Это исследование особенно примечательно тем, что исследователи анализировали не только диадную, но и на групповую синхронизацию. Синхронизация измерялась исследователями на частотах 1—20 Гц путём определения когерентности ритмов головного мозга в парах испытуемых. Исследователи ожидали обнаружить снижение альфа-ритма при повышении уровня вовлечённости. В результате исследования было выявлено что ученики, при высоком уровне вовлечен­ности в процесс, проявляли высокий уровень разделённого (совместного) внимания и синхронизации мозговой активности друг с другом. Такая групповая синхронизация, по мнению исследователей, является результатом фокусирования группы на одном стимуле, в данном случае материале урока и/или преподавателе. Также были получены данные о том, что при синхронизации с группой у индивида повышалась вовлечённость в процесс.

Основываясь на этих данных, можно сказать, что синхронизация в поведении и электрической активности мозга является важным компонентом процесса научения, которая позволяет, не только получать новые знания и навыки, но и оставаться вовлечённым в процесс обучения дольше.

Особенности межличностной синхронизации
взрослых

Механизм синхронизации наблюдается у человека не только в раннем, но и в более позднем возрасте, в повседневной жизни и в близких отношениях. Об этом, например, свидетельствуют результаты исследования Кук (Cook) [7] с соавторами, в котором изучалась гормональная синхронизация пар друзей. Участники исследования находились в экспериментально смоделированной стрессовой ситуации, вызванной обсуждением неудовлетворительных аспектов их дружеских отношений. Были получены данные о том, что высокий уровень физиологической синхронизации, выраженный в повышении уровня кортизола, и альфа-амилазы коррелирует с низким качеством дружбы, измеренным при помощи шкалы Interactional Dimensions Coding System Revised (IDCS-R). Авторы объясняют данную синхронизацию высоким уровнем негативного аффекта в отношениях в рамках эксперимента. Однако, при возникновении позитивного аффекта, высокий уровень физиологической синхронизации может позитивно влиять на дружеские отношения. К сожалению, эта гипотеза не была проверена авторами, поскольку не имелось возможности исследовать динамику отношений и синхронизации, как в стрессовой, так и в других ситуациях вне лаборатории, в лабораторных же условиях может быть достигнута ограниченная экологическая валидность исследования, следовательно, за пределами лаборатории результаты могут отличаться.

Ещё одно исследование, посвящённое синхронизации между людьми, состоящими во взаимоотношениях с различной степенью близости (незнакомцы, друзья и люди, находящиеся в романтических отношениях), было проведено Бизегго (Bizeggo) [24] с соавторами. Пары совместно смотрели видеозаписи, которые должны были вызвать у них эмоции отвращения, грусти, страха, гордости и другие, в то время как записывалась электрокардиограмма каждого испытуемого. Авторы предположили, что чем ближе отношения в паре, тем выше будет уровень синхронизации. Были получены данные, свидетельствующие о том, что уровни синхронизации, измеряемые в изменении интервала сердечного ритма, в парах действительно отличались в зависимости от статуса отношений диады испытуемых. Наивысший уровень синхронизации был зарегистрирован в парах незнакомцев, в то время как в близких отношениях, уровень синхронизации был существенно ниже. Авторы предполагают, что в близких отношениях отсутствует новизна опыта совместного проживания эмоций.

В повседневной жизни синхронизация наблюдается не только во время переживания эмоциональных ситуаций в реальной жизни, но и в ином типе взаимодействия. Отдельный интерес для исследователей представляет синхронизация людей в пространстве психотерапевтических отношений [25], так как терапевтический контекст отличается от повседневного опыта и характеризующейся особым типом отношений между клиентом и консультантом. Так, результаты исследования, проведённого Личи (Lecchi) [31] с соавторами, посвящённого исследованию ЭЭГ синхронизации между клиентом и психотерапевтом, показали наличие синхронизации мозговой активности не только при взаимодействии вживую, но и во время взаимодействия через Интернет, и существенных различий в уровне синхронизации в зависимости от условий взаимодействия авторами обнаружено не было. Большинство исследований фокусируются на наблюдении живого взаимодействия двух и более людей, однако, судя по этим данным, не обязательно контактировать вживую для того, чтобы происходила синхронизация.

Паулик (Paulick) [18] с соавторами исследовали взаимосвязь уровня невербальной синхронизации, оценённой при помощи метода Motion Energy Analysis (MEA), и эффективности психотерапии в когнитивно-бихевио­ральном подходе. Одной из основных задач исследования была оценка валидности методов анализа терапевтических взаимоотношений посредством видеозаписи. Исследователи получили данные о том, что более низкий уровень невербальной синхронизации связан с преждевременным прекращением терапии.

Ранее мы рассматривали синхронизацию диады родитель-ребёнок со стороны ребёнка. Со стороны родителя синхронизация может быть рассмотрена как индикатор материнской чувствительности. Например, исследование Фелдман (Feldman) [17] с соавторами было направлено на изучение взаимосвязи уровня окситоцина и вовлечённости во взаимодействие. Исследователи измеряли уровни окситоцина в различных биологических жидкостях взрослых (моча, слюна и плазма крови) и их взаимосвязи с показателями интеракции с ребёнком. В исследовании приняли участие 112 родителей средним возрастом около 30 лет и их дети в возрасте 4-6 месяцев. После 10-ти минутной процедуры адаптации, испытуемым было предложено взаимодействовать со своими детьми в течение 15 минут, при этом взаимодействие включало в себя прикосновения. Биоматериал собирался у участников в трех временных точках: кровь до начала исследования, а также моча и слюна до и после исследования. Была обнаружена взаимосвязь уровня окситоцина с позитивной коммуникацией и позитивным вовлечением. Также не было выявлено существенного влияния демографических факторов на уровни окситоцина.

Ещё одно сходное исследование было проведено Аптер-Леви (Apter-Levi) [20] с соавторами, в котором изучалась связь уровней окситоцина и вазопрессина родителей с характеристиками взаимодействия со своими детьми. В исследовании прияли участие 119 родителей обоих полов и их дети в возрасте 4—6 месяцев. Экспериментальная процедура состояла в том, что родителей просили вовлечься в 15-ти минутную интеракцию с ребёнком, включающую в себя прикосновения. Перед взаимодействием у взрослых брали кровь для анализа гормонов. Взаимодействие диады записывалось на видео и в последствии было проанализировано при помощи специальной авторской схемы кодирования поведения, направленной на выявление четырех составляющих интеракции: взгляда, аффекта, вокализации и прикосновения. Так же, родитель после взаимодействия проходил интервью и давал самоотчёт о взаимодействии. Полученные исследователями данные показывают, что взрослые с высокими уровнями окситоцина вовлекались в значительно более эмоциональное взаимодействие с детьми, чем люди с низкими уровнями окситоцина. Родители с высоким уровнем вазопрессина вовлекались в более стимулирующий контакт и проявляли больше стремления к взаимодействию с объектами, вовлекаясь в совместное внимание с ребёнком.

Опираясь на эти данные, можно сказать, что различные уровни таких гормонов как окситоцин и вазо­прессин влияют не только на механизм синхронизации, но и на тип предпочитаемого взаимодействия. Эволюционно это может быть связанно с тем, что в период родительства, у родителей обоих полов происходит гормональная перестройка, которая влияет на поведение. Например, высокий уровень окситоцина коррелирует с лучшим распознаванием сигналов, исходящих от их детей [20].

Заключение

Как видно из материалов исследований, приведённых выше, механизм синхронизации пронизывает повседневную жизнь человека, затрагивая различные аспекты коммуникации и отношений.

Синхронизация прослеживается не только в ситуациях наблюдения за кем-то и научении навыкам, но и при взаимодействии с незнакомцами, друзьями и близкими. Подробное изучение и описание механизма диадной и групповой синхронизации может способствовать пониманию того, как выстраиваются человеческие взаимоотношения и какие процессы лежат в их основе.

Однако на данном этапе анализа можно сказать, что большинство исследований механизма синхронизации фокусируются на каком-либо одном аспекте синхронизации: изменение сердечных ритмов, электрической активности мозга и/или гормональных уровней.

Для более комплексного понимания механизма синхронизации важно не только изучать различные ситуации его проявления, такие как ситуация научения, терапевтическая сессия с психологом или проживание эмоционального опыта с партнёром, но и проводить комплексные исследования. Сочетание обширного массива физиологических и поведенческих данных в анализе позволит изучить явление синхронизации с различных сторон, а также строить более точные и подробные модели функционирования и разворачивания механизма синхронизации.

 

 

 

Литература

  1. Бандура А. Теория социального научения. СПб.: Евразия, 2000. 320 с.
  2. Aerobic Exercise during Pregnancy and Presence of Fetal-Maternal Heart Rate Synchronization / P.V. Leeuwen [et al.] // PLoS ONE. 2014. Vol. 9. № 8. Article ID e106036. 9 p. DOI:10.1371/journal.pone.0106036
  3. Alterations in Maternal–Fetal Heart Rate Coupling Strength and Directions in Abnormal Fetuses / A.H. Khandoker [et al.] // Frontiers in physiology. Vol. 10. Article ID 482. 12 p. DOI:10.3389/fphys.2019.00482
  4. Brain-to-Brain Synchrony Tracks Real-World Dynamic Group Interactions in the Classroom / S. Dikker [et al.] // Current Biology. 2017. Vol. 27. № 9. P. 1375–1380. DOI:10.1016/j.cub.2017.04.002
  5. Cardiac interaction between mother and infant: enhancement of heart rate variability / A. Suga [et al.] // Scientific Reports. 2019. Vol. 9. № 1. Article ID 20019. 9 p. DOI:10.1038/s41598-019-56204-5
  6. Chronic trauma impairs the neural basis of empathy in mothers: Relations to parenting and children’s empathic abilities / J. Levy [et al.] // Developmental Cognitive Neuroscience. 2019. Vol. 38. Article ID 100658. 11 p. DOI:10.1016/j.dcn.2019.100658
  7. Cook E.C. Affective and physiological synchrony in friendships during late adolescence // Journal of Social and Personal Relationships. 2020. Vol. 37. № 4. P. 1296–1316. DOI:10.1177/0265407519895106
  8. Do mirror neuron areas mediate mu rhythm suppression during imitation and action observation? / L. Braadbaart [et al.] // International Journal of Psychophysiology. 2013. Vol. 89. № 1. P. 99–105. DOI:10.1016/j.ijpsycho.2013.05.019
  9. EEG imaging of toddlers during dyadic turn-taking: Mu-rhythm modulation while producing or observing social actions / Y. Liao [et al.] // NeuroImage. 2015. Vol. 112. P. 52–60. DOI:10.1016/j.neuroimage.2015.02.055
  10. Effects of acute and chronic maternal exercise on fetal heart rate / K.A. Webb [et al.] // Journal of applied physiology. 1994. Vol. 77. № 5. P. 2207–2213. DOI:10.1152/jappl.1994.77.5.2207
  11. Feldman R. Parent–infant synchrony and the construction of shared timing; physiological precursors, developmental outcomes, and risk conditions // Journal of Child Psychology and Psychiatry. 2007. Vol. 48. № 3–4. P. 329–354. DOI:10.1111/j.1469-7610.2006.01701.x
  12. Hyperscanning: A Valid Method to Study Neural Inter-brain Underpinnings of Social Interaction / A. Czeszumski [et al.] // Frontiers in Human Neuroscience. 2020. Vol. 14. Article ID 39. 17 p. DOI:10.3389/fnhum.2020.00039
  13. Hyperscanning: Simultaneous fMRI during Linked Social Interactions / P. Montague [et al.] // NeuroImage. 2002. Vol. 16. P. 1159–1164. DOI:10.1006/nimg.2002.1150
  14. Implementing EEG hyperscanning setups / P. Barraza [et al.] // MethodsX. 2019. Vol. 6. P. 428–436. DOI:10.1016/j.mex.2019.02.021
  15. Influence of paced maternal breathing on fetal-maternal heart rate coordination / P.V. Leeuwen [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2009. Vol. 106. № 33. P. 13661–13666. DOI:10.1073/pnas.0901049106
  16. Interpersonal Synchrony: A Survey of Evaluation Methods across Disciplines / E. Delaherche [et al.] // IEEE Transactions on Affective Computing. 2012. Vol. 3. № 3. P. 349–365. DOI:10.1109/T-AFFC.2012.12
  17. Maternal and paternal plasma, salivary, and urinary oxytocin and parent-infant synchrony: considering stress and affiliation components of human bonding / R. Feldman [et al.] // Developmental science. 2011. Vol. 14. № 4. P. 752–761. DOI:10.1111/j.1467-7687.2010.01021.x
  18. Nonverbal Synchrony: A New Approach to Better Understand Psychotherapeutic Processes and Drop-Out / J. Paulick [et al.] // Journal of Psychotherapy Integration. 2017. Vol. 28. № 3. P. 367–384. DOI:10.1037/int0000099
  19. Observed manipulation of novel tools leads to mu rhythm suppression over sensory-motor cortices / N.N. Rüther [et al.] // Behavioural Brain Research. 2014. Vol. 261. P. 328–335. DOI:10.1016/j.bbr.2013.12.033
  20. Oxytocin and vasopressin support distinct configurations of social synchrony / Y. Apter-Levi [et al.] // Brain Research. 2014. Vol. 1580. P. 124–132. DOI:10.1016/j.brainres.2013.10.052
  21. Parenting Stress Undermines Mother-Child Brain-to-Brain Synchrony: A Hyperscanning Study / A. Azhari [et al.] // Scientific Reports. 2019. Vol. 9. Article ID 11407. 9 p. DOI:10.1038/s41598-019-47810-4
  22. Prolonged fetal bradycardia secondary to maternal hypothermia in response to urosepsis / G.D. Hankins [et al.] // American journal of perinatology. 1997. Vol. 14. № 4. P. 217–219. DOI:10.1055/s-2007-994130
  23. Speaker gaze increases information coupling between infant and adult brains / V. Leong [et al.] / Proceedings of the National Academy of Sciences. 2017. Vol. 114. № 50. P. 13290–13295. DOI:10.1073/pnas.1702493114
  24. Strangers, Friends, and Lovers Show Different Physiological Synchrony in Different Emotional States / A. Bizzego [et al.] // Behavioral Sciences. 2020. Vol. 10. № 1. Article ID 11. 13 p. DOI:10.3390/bs10010011
  25. Synchrony in Psychotherapy: A Review and an Integrative Framework for the Therapeutic Alliance / S.L. Koole [et al.] // Frontiers in Psychology. 2016. Vol. 7. Article ID 862. 17 p. DOI:10.3389/fpsyg.2016.00862
  26. The effects of interaction quality on neural synchrony during mother-child problem solving / T. Nguyen [et al.] // Cortex. 2020. Vol. 124. P. 235–249. DOI:10.1016/j.cortex.2019.11.020
  27. The effects of maternal hyperoxiaon fetal breathing movements, body movements and heart rate variation in growth retarded fetuses / D.J. Bekedam [et al.] // Early Human Development. 1991. Vol. 27. № 3. P. 223–232. DOI:10.1016/0378-3782(91)90196-A
  28. The integration of social and neural synchrony: a case for ecologically valid research using MEG neuroimaging / J. Levy [et al.] // Social Cognitive and Affective Neuroscience. 2021. Vol. 16. № 1–2. P. 143–152. DOI:10.1093/scan/nsaa061
  29. The mirror mechanism: a basic principle of brain function / G. Rizzolatti [et al.] // Nature Reviews Neuroscience. 2016. Vol. 17. № 12. P. 757–765. DOI:10.1038/nrn.2016.135
  30. The two-brain approach: how can mutually interacting brains teach us something about social interaction? / I. Konvalinka [et al.] // Frontiers in Human Neuroscience. 2012. Vol. 6. Article ID 215. 10 p. DOI:10.3389/fnhum.2012.00215
  31. Using dual-EEG to explore therapist client interpersonal neural synchrony / T. Lecchi [et al.] // Frontiers in physiology. 2019. In print. 15 p. DOI:10.31234/osf.io/ebkpv
  32. Why Synchrony Matters during Mother-Child Interactions: A Systematic Review / C. Lecle`re [et al.] // PLoS ONE. 2014. Vol. 9. № 12. 34 p. DOI:10.1371/ journal.pone.0113571

Информация об авторах

Вахрушев Даниил Сергеевич, инженер, Санкт-Петербургский государственный университет (ФГБОУ ВО СПбГУ), Санкт-Петербург, Россия, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2271-2207, e-mail: danvahrushev@gmail.com

Жукова Марина Андреевна, кандидат психологических наук, постдокторант, Бостонская детская больница, Гарвардская медицинская школа, Бостон, США, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3069-570X, e-mail: marina.zhukova@childrens.harvard.edu

Метрики

Просмотров

Всего: 727
В прошлом месяце: 21
В текущем месяце: 11

Скачиваний

Всего: 514
В прошлом месяце: 9
В текущем месяце: 3