Синхронизация полушарий мозга меняет то, что мы слышим

Наши уши расположены на противоположных сторонах головы, при этом большинство слышимых нами звуков достигают ушей не одновременно. Это помогает нам определить, с какой стороны идет звук, но также означает, что каким-то образом мозг комбинирует полученную от обоих ушей информацию, чтобы мы услышали связную речь. В противном случае мы бы слышали эхо.

Более того – информация из правого уха сначала отправляется в левое полушарие мозга, а информация из левого уха – в правое. Оба полушария выполняют разные задачи в процессе обработки услышанной речи: левое отвечает за распознавание фонем и слогов, правое – за интонацию и ритм. И хотя каждое полушарие получает информацию асинхронно с другим, мозг интегрирует то, что мы слышим, в связную и понятную речь. Точный механизм, лежащий в основе этой интеграции, до сих пор был неизвестен. В предыдущих исследования Бэзил Прайсих, сотрудник кафедры психологии Цюрихского университета, обнаружил, что важную роль в этом процессе играют испускаемые мозгом гамма-лучи. В ходе нового исследования ему удалось продемонстрировать, что интеграция того, что мы слышим, напрямую связана с синхронизацией полушарий мозга посредством этих лучей.

В эксперименте принимали участие 28 здоровых добровольцев, которые выполняли задание на аудирование: в то время как в правом ухе они слышали неясный слог («ga» или «da»), у их левого уха незаметно звучал фрагмент этих же слогов. В зависимости от того, что звучало у левого уха, участники слышали либо «ga», либо «da». В ходе эксперимента исследователи также следили за активностью обоих полушарий мозга добровольцев с помощью функционального МРТ-сканирования. Кроме того, они нарушали естественные паттерны активности гамма-лучей, стимулируя полушария мозга участников прикрепленными к голове электродами – это влияло на способность людей правильно идентифицировать слышимые слоги.

Анализ снимков МРТ показал изменения в активности нейронных связей между правым и левым полушариями мозга: эта связь менялась в зависимости от того, синхронным или асинхронным было влияние электрической стимуляции полушарий на ритм гамма-лучей. Нарушение паттернов активности гамма-лучей также сказывалось на процессе интеграции полученной информации.

На основе полученных данных исследователи пришли к выводу, что синхронизация гамма-лучей служит для балансировки различной информации, поступающей в полушария мозга от разных ушей. Более того, ученым впервые удалось показать, что связь между двумя полушариями может успешно изменяться с помощью электрической стимуляции. В будущем это открытие может найти применение в разработке средств терапии таких состояний, как тиннитус (постоянный звон в ушах) и слуховые галлюцинации.