Результаты работы опубликованы в журнале Frontiers in Neuroscience, а также представлены 20 ноября 2024 года на конференции DSC Europe 24. В современном мире информационного изобилия человеку приходится все время быть начеку и быстро адаптироваться к меняющимся условиям, чтобы не дать себя обмануть, не попасться в ловушку фейков. Исследование того, как человек справляется со стрессом, способен ли он в сложной ситуации распознать обман и как на это реагируют его тело и мозг, становится сегодня одной из важных научных задач.
Группа исследователей из НИУ ВШЭ и Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН проанализировала реакцию людей на стресс, вызванный умственным напряжением, и проверила, способны ли они понять, когда их пытаются обмануть.
В эксперименте участвовали 70 человек. Испытуемые выполняли задания на память и внимание, сложность которых в ходе эксперимента постепенно возрастала. Они должны были запомнить расположение и цвет воздушных шариков на изображении и определить, совпадает ли оно с предыдущим или нет. Чем сложнее уровень, тем больше шариков и цветов нужно запомнить. После каждого ответа участникам сразу сообщали результат. При этом в середине эксперимента их обманывали: например, говорили, что они совершили ошибку, хотя ответ был правильным.
В течение всего эксперимента ученые фиксировали параметры реакций тела и размеры зрачка испытуемых. Зрачок реагирует на изменения симпатической («бей и беги») и парасимпатической систем (расслабление), а также напрямую связан с мыслительными процессами. Во время умственного напряжения он расширяется. С помощью алгоритмов машинного обучения испытуемых разделили на две группы на основании того, как реагировали их зрачки на усложняющиеся задачи.
Далее авторы эксперимента с помощью машинного обучения проанализировали целый спектр физиологических и поведенческих параметров, чтобы выявить, чем и как различаются группы испытуемых. При анализе учитывались анкетные данные о состоянии здоровья, наличие хронических заболеваний, образ жизни, вредные привычки (в том числе курение), склонность к депрессии и тревожным расстройствам. В ходе выполнения заданий участникам измеряли частоту сердечных сокращений, электрическую проводимость кожи и дыхание (параметры полиграфа). Кроме того, учитывалась скорость выполнения заданий, количество ошибок и уровень самооценки после завершения эксперимента.
«Мы стали первыми, кто использовал метод динамической пупиллометрии, то есть измерения зрачка, для одновременного анализа огромного числа параметров тела и мозга, а также психологических факторов. Изменение размеров зрачка напрямую говорит о том, как человек адаптируется к стрессовой ситуации: когда он расслабляется, когда мобилизуется. Благодаря технологиям мы смогли обработать весь объем данных и выявить закономерности, которые вручную обнаружить было бы невозможно», — рассказывает один из авторов исследования Евгения Альшанская, младший научный сотрудник Института когнитивных нейронаук.
Исследователи получили интересные результаты: в одной из групп участники показали менее выраженный ответ на стресс и другое поведение сердца и глаз. При этом они быстрее отвечали на вопросы, но совершали больше ошибок и, как результат, имели сниженную самооценку качества выполнения задачи. В этой группе было больше курящих и людей, склонных к дневной сонливости. Именно эти два параметра имели статистическую значимость при сравнении двух групп участников. Ученые предполагают, что это связано с воздействием никотина на организм.
«Никотин воздействует на рецепторы ацетилхолина в теле и мозге. Ацетилхолин — это первый открытый нейромедиатор, который помогает управлять мышцами, регулирует сердцебиение, дыхание, реакцию зрачков, а также играет очень важную роль в когнитивных процессах. Он влияет на то, как мы реагируем и обрабатываем информацию. Когда человек курит, никотин “обманывает” эти рецепторы, заставляя их работать неправильно. С одной стороны, никотин расслабляет, а с другой — меняет связь между мозгом и телом, из-за чего становится сложнее правильно реагировать на стрессовые ситуации. Для внимания нам не нужна расслабленность и спокойствие, наоборот, нам нужен оптимальный стресс и тонус», — объясняет Евгения Альшанская.
По мнению авторов, дневная сонливость также может быть связана с воздействием никотина на никотиновые ацетилхолиновые рецепторы. Они управляют активацией и торможением нейронов, а также модулируют высвобождение дофамина и функции дорсолатеральной префронтальной коры, ответственной за планирование и исполнительные функции. «Ацетилхолин и его рецепторы являются одной из самых значимых областей современных нейробиологических исследований», — подчеркивают авторы.
Результаты исследования в очередной раз свидетельствуют о сильном влиянии курения на здоровье человека. Выводы также важны для разработки индивидуальных стратегий повышения когнитивной устойчивости в условиях стресса и информационной перегрузки. Кроме того, они могут быть полезны для образовательных и учебных задач, так как проясняют понимание оптимального стресса, или оптимальной нагрузки, для успешного обучения, работы и устойчивости в нестабильном мире.
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» — один из крупнейших и самых востребованных вузов России. В университете учится 54 тысячи студентов и работает почти 4,5 тысячи учёных и преподавателей. НИУ ВШЭ ведёт фундаментальные и прикладные исследования в области социально-экономических, гуманитарных, юридических, инженерных, компьютерных, физико-математических наук, а также креативных индустрий. В университете действуют 47 центров превосходства, или международных лабораторий. Вышка объединяет ведущих мировых исследователей в области изучения мозга, нейротехнологий, биоинформатики и искусственного интеллекта. Университет входит в первую группу программы «Приоритет-2030» в направлении «Исследовательское лидерство». Кампусы НИУ ВШЭ расположены в четырех городах — Москве, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде и Перми, а также в цифровом пространстве — «Вышка Онлайн».
Показать больше