Во время ходьбы мозг человека делает “снимки” окружающей среды: результаты нового исследования

Долгое время ученые изучали, как люди себя ведут, проводя эксперименты в лабораториях, где были ограничены обычные движения участников исследований.

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, в корне меняет этот подход. В данном исследовании была использована виртуальная реальность (VR), для того, чтобы увидеть, как люди воспринимают мир во время повседневного действия, такого как ходьба.

Ученые выяснили, что когда человек ходит, ритмичные движения влияют на то, как воспринимается мир вокруг. С каждым шагом чувство окружающего пространства проходит через разные фазы, будто чередуя "хорошие" и "плохие" моменты. Это означает, что когда человек гуляет и чувствует себя спокойно и уверенно, мозг фактически делает много "фотографий" окружающего мира - и они согласуются с ритмом шагов.

В психологии изучение зрительного восприятия относится к тому, как наш мозг использует информацию, поступающую от наших глаз, для создания картинки восприятия мира.

Типичные психологические эксперименты по изучению зрительного восприятия включают работу в затемненных лабораториях, где участников просят неподвижно сидеть перед экраном компьютера.

Часто головы участников эксперимента фиксируют с помощью специальной подставки для подбородка, и просят реагировать на все изменения, которые видны на экране.

Этот подход сыграл неоценимую роль в построении системы знаний о человеческом восприятии и основах знаний о том, как наш мозг воспринимает мир. Но эти сценарии далеки от того, как воспринимается мир в повседневной жизни. Поэтому результаты, полученные в лабораторных условиях, не всегда применимы к обычной жизни. Это как пытаться понять поведение рыб, наблюдая за ними исключительно в аквариуме.

Ученые придумали новый способ проверить зрение людей во время ходьбы. Они использовали беспроводные очки виртуальной реальности, чтобы участники эксперимента могли идти во время тестирования.

Раньше некоторые исследователи уже изучали, как физическая активность влияет на восприятие, но они обычно использовали беговые дорожки или велотренажеры. Но это очень отличалось от повседневной активности, такой как ходьба. 

Для проведения эксперимента был создан виртуальный лес. Участники могли идти и исследовать его, а группа ученых наблюдала, за тем, как они двигают головой при каждом шаге, чтобы понять, как это влияет на их зрение.

Исследователи следили за тем, как двигается голова участников, потому во время ходьбы голова ритмично поднимается и опускается. Когда обе ноги на земле, голова находится ниже, а когда они делают шаг, голова поднимается. Эти движения использовали для того, чтобы определить, на какой стадии каждый участник находится в своем шаговом цикле. Также участники получили задание на внимание во время ходьбы. Они должны были быстро находить короткие вспышки на экране. Сравнивая, как они выполняли задание с фазами шагового цикла, было обнаружено, что зрительное восприятие не происходит последовательно. Оно меняется, как круги на воде, с каждым шагом. Исследователи в ходе работы выяснили, что в зависимости от того, на какой стадии был шаг, участники лучше замечали изменения вокруг себя, быстрее реагировали и принимали решения.

Ученые в процессе экспериментов и раньше замечали колебания зрения, но в этом исследовании впервые получилось связать их с ходьбой.

Колебания замедляются или усиливаются в такт шагам человека. В среднем, восприятие было лучше между шагами, но у разных людей эти ритмы происходили в разное время. Это показывает, как мозг и тело сотрудничают, когда человек двигается в повседневной жизни. 

В дальнейших планах - изучение того, как эти ритмы влияют на разные группы людей. Например, у некоторых людей с психическими проблемами может быть нарушена походка. 

Вопросов, на которые предстоит искать ответы в следующих экспериментах, еще много. Например, связаны ли более сильные колебания зрения с большей вероятностью падений? Происходят ли подобные колебания при восприятии звука? Когда лучше всего передавать информацию и реагировать на нее во время движения?

Уже полученные результаты также заставляют задуматься о том, как мы воспринимаем мир вокруг себя. Как мозг объединяет ритмы восприятия, чтобы создать ощущение прогулки? Эти вопросы раньше занимали умы философов, но теперь, благодаря технологиям, есть шанс понять, как работает наше естественное поведение.