Можно ли хакнуть мозг с помощью звука

Автор оригинала: Dana G Smith
  • Перевод


Бинауральные ритмы, вполне возможно, могут влиять на мозговые волны. И магии в этом на самом деле меньше, чем может показаться.


Что, если я скажу вам, что есть способ улучшить концентрацию и внимательность, облегчить боль, уменьшить тревожность, помочь в медитации и повысить качество сна ночью? И всё это — бесплатно и практически без побочных эффектов. Слишком хорошо, чтобы быть правдой, скажете? Но именно такие свойства приписывают «волшебным» бинауральным ритмам.

Бинауральные ритмы — это, по сути, слуховая иллюзия, которая возникает, если прослушивать звуковые сигналы двух близких частот, каждый из которых подается только в одно ухо («бинауральный» означает «относящийся к обоим ушам»). Мозг пытается совместить эти два звука, и в результате вы слышите третий звук на частоте, которая представляет собой разницу между первыми двумя (эта иллюзия создается в стволе мозга). Например, если в правое ухо подать звуковой сигнал частоты 400 Гц, а в левое — 410 Гц, то вы будете ощущать биение на частоте 10 Гц — это и есть бинауральный ритм. (Примеры можно послушать здесь.)

И вот тут начинается «волшебство»: деятельность мозга подстраивается под частоту бинаурального ритма. В приведенном выше примере мозг начинает «работать» на частоте 10 Гц. Такое процесс называется «навязыванием» частоты мозговых волн и представляет собой один из способов, которым пытаются «взломать» мозг, чтобы достичь желаемого психического состояния.

Переведено в Alconost

Мигель Гарсиа-Аргибай — ученый из шведского университета Эребру, в сферу интересов которого входят бинауральные ритмы, рассказывает:
«Привлекательность бинауральных ритмов заключается в том, что, в теории, небольшая разница в частотах двух сигналов заставляет мозг работать на желаемой частоте».

Цель этого воздействия в том, чтобы заставить клетки мозга работать на частоте, соответствующей желаемому психическому состоянию.

В основе работы мозга лежит передача электрических сигналов, и в зависимости от вида мозговой деятельности нейроны передают сигналы с разной частотой. Определенные частоты мозговых волн (обычно они измеряются с помощью электроэнцефалограммы — ЭЭГ) связаны с различными когнитивными и эмоциональными состояниями.

  • Самая высокая частота — у гамма-волн (30 Гц и выше): при работе мозга в гамма-ритме нейроны отправляют сигналы с частотой 30 и более раз в секунду. Это состояние головного мозга связано с глубокой сосредоточенностью.
  • Бета-ритм соответствует частоте 12–30 Гц и связан с чувствами возбуждения, внимания и тревоги.
  • Альфа-ритм — это 8–12 Гц: он связан с более расслабленным состоянием пассивного внимания, а также с ощущением сонливости.
  • Тета-ритм соответствует частоте 4–8 Гц и указывает на глубокую расслабленность, сосредоточенность на внутренних ощущениях. Этот ритм часто наблюдается во время медитации.
  • Дельта-ритмы — самые медленные: всего 0,5–4 Гц. Если на ЭЭГ — дельта-волны, человек наверняка спит.

Явление навязывания частоты мозговых ритмов состоит в том, что головной мозг начинает работать на частоте внешнего раздражителя — например, бинаурального ритма: области мозга, которые обычно функционируют на разных частотах, начинают синхронизироваться. Цель этого воздействия в том, чтобы заставить клетки мозга работать на частоте, соответствующей желаемому психическому состоянию. Например, если нужно подготовиться к тесту или сосредоточиться на работе, то настройка мозговой активности на гамма- или бета-ритмы может повысить внимательность. Или наоборот: если у вас бессонница, можно попытаться обмануть мозг так, чтобы он замедлился до тета- или дельта-ритмов — это поможет заснуть.

В теории это звучит великолепно, но вопрос о том, насколько эффективны бинауральные ритмы в изменении частоты мозговых волн и действительно ли это влияет на настроение и мыслительные процессы, всё еще остается предметом дискуссий.

Разработчик в области машинного обучения Гектор Перес, который исследовал бинауральные ритмы, учась в Университете Макгилла (Канада), говорит, что исследования, утверждавшие, что бинауральные ритмы улучшают мыслительные способности, были очень невыразительными: «Не было ясно, оказывали ли бинауральные ритмы вообще какое-либо влияние».

Исследования бинауральных ритмов дают противоречивые результаты. В недавнем метаанализе Гарсиа-Аргибай сравнил 22 работы по этому феномену и сделал вывод, что тета-частоты действительно могут снижать уровень тревожности, а гамма-частоты — повышать продуктивность при работе над задачами, требующими внимательности. Однако влияние бинауральных ритмов на память было не столь убедительным: в некоторых исследованиях у испытуемых после воздействия бета-, альфа- и тета- частот улучшались результаты при выполнении задач на запоминание, а в других наоборот — сообщалось об ухудшении результатов при использовании этих бинауральных частот.

Также не совсем ясно, могут ли бинауральные ритмы вообще изменять частоту мозговых волн. В одном особенно примечательном исследовании было показано, что бинауральные ритмы ни одной из пяти частот никак не повлияли на ЭЭГ. Однако в другом исследовании при измерении ЭЭГ внутри черепа у пациентов, которые проходили операцию на головном мозге, в ответ на четыре из этих частот изменения в активности головного мозга все-таки наблюдались. В еще одном исследовании показали навязывание тета-ритмов в нескольких областях мозга после 10 минут воздействия бинаурального ритма соответствующей частоты.

Гарсиа-Аргибай поясняет, что одной из причин этих расхождений является то, что общепринятого протокола по изучению бинауральных ритмов пока что нет, поэтому в этих экспериментах использовались разные подходы: различались частота ритмов, громкость, длительность, наличие фоновой музыки, момент, в который воспроизводилась запись (до или во время выполнения задачи). Согласно метаанализу, лучшие результаты получаются, если частоты воспроизводятся сами по себе (без фоновой музыки или белого шума) в течение не менее 10 минут перед выполнением задания.

В этой истории есть интересный поворот: оказывается, бинауральные ритмы — не единственный слуховой стимул, который может навязывать мозговым волнам нужную частоту. В исследовании Переса, опубликованном в прошлом месяце в журнале eNeuro, было показано, что не только бинауральные ритмы дают эффект «навязывания»: того же можно добиться монофоническими ритмами — пульсирующим звуком, который подается в оба уха с одинаковой частотой. Причем монофонический ритм оказывал даже большее влияние на мозговые волны — однако никак не менял ни настроение, ни психическое состояние.

Перес говорит, что во влиянии бинауральных ритмов на мозг, похоже, нет ничего уникального, и ученым в области слуховой когнитивной нейробиологии давно известно, что даже простой ритмический звук (например, хлопки), будет навязывать мозгу определенную частоту: «Любой ритмический звук будет заставлять мозг подстраиваться к своей частоте. С чего бы людям терять голову из-за такого обыденного явления?»

О переводчике

Перевод статьи выполнен в Alconost.

Alconost занимается локализацией игр, приложений и сайтов на 70 языков. Переводчики-носители языка, лингвистическое тестирование, облачная платформа с API, непрерывная локализация, менеджеры проектов 24/7, любые форматы строковых ресурсов.

Мы также делаем рекламные и обучающие видеоролики — для сайтов, продающие, имиджевые, рекламные, обучающие, тизеры, эксплейнеры, трейлеры для Google Play и App Store.

→ Подробнее
Alconost
Локализуем на 70 языков, делаем видеоролики для IT

Комментарии 29

    0

    А практически как это можно использовать?

      0
      Лить людям аудионаркотики в уши за их же деньги.
        0
        Такое бывает?
          0
          А какая разница — тут рецепторы, там рецепторы, мозгу пофиг. Если пока и не бывает, значит будет.
            +2
            Аудионаркотиков, по видимому, не существует. А вот заработок на них — вполне. =)
              0
              продавали даже :) возможно и спрос был
          +1

          А некоторым приходится участвовать в этом эксперименте недобровольно.

            0
            Полагаю, тут необходимо отметить, что на видео, с большой долей вероятности, присутствует неисправное оборудование. Например, у меня рядом с посёлком в поле почти такая же стоит. Я там с собакой гуляю — тишина.
              0
              Вероятно, экземпляр, установленный рядом с посёлком испытывает чуть меньшую нагрузку, чем такой же в городе — больше абонентов, из-за перекрытия прямой видимости зданиями приходится задирать мощность. Соответственно, нагрев и шум выше.
                0

                Видео взято из этого поста, там больше информации о данной станции.

              +1
              Давайте вспомним, каким образом человек воспринимает звуки. Звук попадает во внутреннее ухо, у котором расположен кортиев орган. В кортиевом органе имеются волосковые клетки разной длины, которые чувствительны к разным звуковым частотам. Т.е. это такой аппаратный, хм, преобразователь Фурье.

              Далее. Если мы подаём в одно ухо смесь двух близких частот, то получим так называемые биения. Это понятно. Если же мы будем подавать звуки в разные уши, то… По идее, никакого биения в этом случае мы получить не должны, поскольку сложение происходит после преобразования звука в нервные импульсы. Есть подозрение, что мы слышим биения лишь из-за того, что звук, поступающий в левое ухо, доходит по мясу и костям до кортиева органа правого уха (и наоборот).
              Наверное, можно было бы проверить это, надев наушники на человека, глухого на одно ухо.
                0
                Всё верно, но всё же от прошивки зависит. Кто мешает натренировать нейронные связи на обработку сигнала таким образом, чтобы биения были возможны? Ведь некий г-н Котельников огульно утверждал, что якобы этого самого преобразования Фурье вполне достаточно (при некоторых малозначительных условиях) для адекватного представления всех интимных подробностей сигнала.
                Остаётся только обратное преобразование, смеситель, и вуаля — биения!
                  0
                  Натренировать нейронную сеть на обратное преобразование Фурье?
                  1. Теоретически можно, наверное, но я не вижу ни одной причины для того, чтобы в мозгу человека сформировались соответствующие структуры.
                  2. Чтобы воспроизвести биения, обязательно нужно иметь не только амплитуды сигналов, но и их фазы: без фаз не понять, в какой момент у биения должен быть максимум, а в какой момент минимум. А фазы ухо воспринимать не умеет.
                    0
                    1. Формируется то, что востребовано, поощряется и тренируется. Мы ведь не рождаемся барабанщиками или скрипачами.
                    2. Т.е. имея десять отсчётов амплитуды прямо никак нельзя восстановить фазу?
                      0
                      Ухо не умеет различать sin(410t) и -sin(410t): у обоих сигналов амплитуда 1, и оба они заставляют вибрировать волосковые клетки кортиева органа с одинаковой силой. А разница — вот, посмотрите:
                      www.wolframalpha.com/input/?i=plot%28sin%28400t%29%2Bsin%28410t%29%3B+sin%28400t%29-sin%28410t%29%2Ct%2C0%2C1%29
                        0
                        Я — нет. Но я не тренировался. Вы недооцениваете гибкость и восприимчивость мозга. Лет двадцать назад, в пору расцвета виртуальной реальности и появления шлема VFX-1 был проведен эксперимент: подопытныйисследователь в течение месяца жил в шлеме с бинокулярной камерой. Всё, что он видел, преобразовывалось компьютером в косоугольные координаты. Человек довольно быстро адаптировался и не чувствовал дискомфорта, т.е. мозг, потренировавшись, воспринял такой мод и согласился с ним. Но по окончании эксперимента исследователь не смог вернуться в Декартов мир самостоятельно, понадобилось врачебное вмешательство.
                  0
                  индикатором является спектрограмма ЭЭГ. т.е по сути это уже региональная спайковая активность неокортекса. И вот она то и варьируется, синхронизируясь с внешним аудиораздражителем. В свою очередь сигнатура ЭЭГ, это по сути отражение функционального т.е. психофизиологического состояния испытуемого.Загадка в том, что в ряде случаев, эталонная звуковая модуляция вызывает в одинаковых функциональных состояниях испытуемых субъективно переживаемый схожий эффект а в ряде нет.И даже у одного испытуемого этот эффект то проявляется то нет.
                  0

                  … каким образом частота электрического тока нейронов может резонировать с акустическими вибрациями?
                  … сколько в розетку не пой, там будет 50 герц.

                      0

                      Спасибо, полезное чтение, однако в статьях, ни слова о частоте электрического тока нейронов, ровно как и о резонансе, который вовсе не сенсорный ответ.

                        0
                        Ритмичность раздражителя просто кодируется спайковой передачей. И некоторые господа полагают определенные спайковые сигнатуры могут увеличивать вероятность возбуждения подкорковых центров отвечающих за работу пейсмейкеров неокротекса
                      0
                      Отлично сказано!
                      Не перестаю удивляться только кто искателей магического воздействия на мозг — звуками, бубном, цветом спонсирует.
                      0
                      наверное как то с этим связано, что можно достаточно продуктивно программировать с музлом в наушниках.
                        0
                        А разве можно менять ритмы всего мозга, просто воздействуя на слуховые рецепторы?
                          0
                          неоспорим факт влияния акустических раздражителей на активность\супрессию дофаминоэрги. серотониноэрг и дажем ГАМК. но задача стоит как ими УПРАВЛЯТЬ, а не просто акуст.бомбардировкой вызывать каскад нейрометаболических реакций
                            0
                            У нас в мозг поступает информация с 6ти рецепторных систем (если я не ошибаюсь) в количестве. Они все в работе, когда на слуховые рецепторы приходят бинруальные частоты. И здесь вопрос — какая область мозга будет задействована, переключится ли она на другую частоту только лишь от входящего звука. Медитация, которая вызывает состяние мозга на определенной частоте (альфа-ритмы), это еще нужно научится достигать. Такое состояние мозга зафиксировано у профи, а не у слушателей приятных звуков. Это во-первых. Во-вторых, насколько я понимаю, что гамк и и прочие медиаторы, запускают каскадные реакции внутри нейрона, а не частоту колебания нейронов. Их супрессия будет зависеть от преодоления продоления порога возбудимости нейрона. Так вот бинуральные ритмы они вообще способствуют возбуждению нейронов выше его потенциала. И в третьих, мне если честно это напоминает теорию в психологии, которая была много лет назад, что если лицо заставлять улыбаться, то через некоторое время станет радостно.
                              0
                              нейрон не функционирует как колебательный механизм. это скорее конденсатор, разряд которого генерирует ПД (спайк). звуковой раздражитель кодируется в перефирическом отделе анализатора и в форме спайковой активности предается в ствол, далее -средний и выше части м. предполагается что ритмичность раздражителя отражается в эффекте его потенциирования- увеличении времени работы кальциевых каналов. Это и есть причина продолжения спайковой активности целевого нейрона. включая находящийся в стволе центр — пейсмейкер (генератор опорной волны ) который вовлекается в процесс реагирования, а под него соответсвенно подстраиваются другие регионы. Но это в теории. Как сказано в тексте статьи эмпирически результаты неоднозначны
                                0

                                А если дополнить представление о функционировании нейронов, предположениями из ранее вышедшей статьи https://m.habr.com/ru/post/486794/, можно смело заявлять, что мы весьма далеки от простого и элегантного объяснения процессов ВНД.
                                Возвращаясь к бинауральной функции слуха, которая помогает определять положение источника звука:
                                -положение чего мы будем определять в случае с бинауральными ритмами?
                                -где доплеровский сдвиг в правом и левом наушнике?

                                  0
                                  более того, вполне возможно что мы вступили в зиму нейробиологии. 32 млн. депонированных публикаций по работе мозга.

                        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                        Самое читаемое