„Idegtudósként ötletbörzét tartunk, és kísérleti terveket dolgozunk ki kollégáinkkal és diákjainkkal. Paradox módon ez a csapatmunka egy olyan területet eredményezett, ami szinte kizárólag az egyéni agyműködés feltérképezésére összpontosít, mintha az elszigetelten fejlődött volna” – írták Thalia Wheatley és munkatársai 2019-es Neuron-tanulmányukban (Túl az izolált agyon: Az interaktáló elmék jelentette ígéret és kihívás). Azóta sokat haladtunk előre az emberi elmék társadalmi interakciók során történő kapcsolódásának megértésében, írja a kollektív idegtudomány jelenlegi állását bemutató cikkében Lydia Denworth.

Az új felfedezés
Az új tudományág kutatói egybehangzóan állítják: amikor emberek beszélgetnek vagy más módon megosztanak egy élményt, agyhullámaik szinkronizálódnak. A különböző agyak azonos területein lévő neuronok egyszerre tüzelve hasonló mintázatokat hoznak létre, mint amikor a táncosok egyszerre mozdulnak – magyarázza az eredményeket a Scientific American-ben megjelent írásában Denworth. Egy 2020-as tanulmány szerint a közönségbe tartozók és a zenész agya közötti átlagos koherencia előre jelzi a zenei előadás népszerűségét (Yingying Hou et al., NeuroImage), míg egy idei vizsgálat megállapítja: a tanárral „egy hullámhosszon lévő” diákok jobban tanulnak (a tanuló és a tanár agya közötti szinkronitás mértéke előre jelzi a tanuló eredményességét (Ido Davidesco et al., Psychological Science). Wheatley és munkatársai egy másik tanulmánya (Nature Communications) kimutatta: élettársak agya jobban szinkronizálódik, mint a nem romantikus pároké, és a hasonló neuralis válaszok előre jelzik a barátságot.

A szinkronitás
Az agyak közötti szinkronitást ezért a kapcsolat markereként lehet használni, mondja a Scientific American-nek nyilatkozó Wheatley, és hozzáteszi: az agyak közötti szinkronitás felkészíti az embereket az interakcióra. Mivel a szinkron agyműködéssel járó élmények gyakran igen élvezetesek, feltételezhetjük, hogy a szinkronitás nemcsak pillanatnyilag hasznos, hanem elősegíthette a szocialitás evolúcióját is. Ez az újfajta agykutatás arra is fényt deríthet, hogy miért olyan káros a fizikai és mentális egészségre a társadalmi elszigeteltség.

"Szuperagy"
Amikor beszélgetünk egymással, egyetlen "szuperagyat" hozunk létre, ami nem redukálható a részeinek összegére, folytatja Wheatley, aki EEG-n kívül fMRI-vel vizsgálja párok agyműködését, miközben azok közösen oldanak meg feladatokat, míg mások az olcsóbb és a vizsgálati alanyokat kevésbé igénybe vevő közeli infravörös spektroszkópiát (fNIRS) használják (ez az fMRI-hez hasonlóan a véráramlás oxigénszintjének változásait követi, de nem az agyi vénákban, hanem a kapillárisokban).
Weizhe Hong és munkatársai nem agyak, hanem egyes speciális neuronok közötti szinkronitást vizsgálnak. A U.C.L.A. kutatói mikroendoszkópos kalcium-képalkotással, egéragyakat vizsgálva fedezték fel, hogy szociális interakció során a prefrontális kéreg két különálló sejtpopulációja szinkronizálódik: a saját viselkedést kódoló self-sejtek és a másik egyed viselkedését kódoló más-sejtek. Mind a self-sejtek, mind a más-sejtek aktivitásának összege hasonló vagy korrelál a másik egyed agyában mért aktivitás összegével – magyarázza Hong. Meglepő módon, erősebb a szinkron olyan egerek neuronjai között, amelyek távolabb vannak egymástól a hierarchiában (egy 2015-ös kínai vizsgálat hasonló eredményre jutott emberek körében: a neuralis szinkronizáció nagyobb a vezetők és követőik, mint a követők között).
Wheatley és munkatársainak egy további, jelenleg preprintben elérhető tanulmánya konszenzuskeresés közben vizsgálta csoporttagok agyműködését, és megállapította: azoknak az embereknek az agya szinkronizálódott legelőször a többiekével, akik a legjobban figyeltek és leginkább törekedtek a konszenzusra (és nem azoké, akik a legtöbbet beszélték). Azáltal, hogy a csoport konszenzusra jutott, a résztvevők összehangolták az agyukat. Wheatley egyik munkatársa, Boncz Ádám szerint ennél is érdekesebb lenne látni, hogy az agyak képesek-e összehangolódni a megértés szintjén is.

dr. Kazai Anita

eredeti:

Lydia Denworth: Synchronized Minds

Scientific American 329, 1, 50-57 (July 2023)

doi:10.1038/scientificamerican0723-50