Би­нау­раль­ные бие­ния и фи­зио­ло­гия моз­га

Би­нау­раль­ные бие­ния бы­ли от­кры­ты в 1839 го­ду не­мец­ким экс­пе­ри­мен­та­то­ром Г.В. Да­вом. Спо­соб­ность лю­дей "слы­шать" би­нау­раль­ные бие­ния воз­ник­ла в ре­зуль­та­те эво­лю­ци­он­ной адап­та­ции. Мно­гие ви­ды жи­вот­ных спо­соб­ны де­лать то же са­мое бла­го­да­ря осо­бен­но­стям струк­ту­ры сво­его моз­га. По­ло­са час­тот, в ко­то­рой жи­вот­ное мо­жет слы­шать би­нау­раль­ные рит­мы, за­ви­сит от раз­ме­ров его че­реп­ной ко­роб­ки. В слу­чае че­ло­ве­ка это долж­на быть не­су­щая час­то­та ни­же при­мер­но 1000 гц (Oster, 1973). Эта час­то­та на­зы­ва­ет­ся “не­су­щей” би­нау­раль­но­го рит­ма. Дли­на вол­ны та­ко­го аку­сти­че­ско­го сиг­на­ла не пре­вы­ша­ет раз­ме­ров че­реп­ной ко­роб­ки че­ло­ве­ка, та­ким об­ра­зом, он оги­ба­ет го­ло­ву по прин­ци­пу ди­фрак­ции. По­доб­ный эф­фект на­блю­да­ет­ся при рас­про­стра­не­нии ра­дио­волн — низ­ко­час­тот­ные ра­дио­сиг­на­лы (длин­ные и сред­ние вол­ны) до­хо­дят в лю­бую точ­ку пла­не­ты не­за­ви­си­мо от пре­пят­ст­вий на их пу­ти в ви­де гор, строе­ний и т.п. Вы­со­ко­час­тот­ные (ко­рот­кие) ра­дио­вол­ны, ти­па УКВ и FM-ра­дио, те­ле­ви­де­ния и СВЧ, рас­про­стра­ня­ют­ся по пря­мой ли­нии и не мо­гут оги­бать Зем­лю. Го­ры и вы­со­кие зда­ния бло­ки­ру­ют их рас­про­стра­не­ние. Би­нау­раль­ные рит­мы элек­трон­ной при­ро­ды мож­но соз­дать, ес­ли за­ста­вить ка­ж­дое ухо слы­шать зву­ки с не­мно­го от­ли­чаю­щей­ся час­то­той.

По­сколь­ку аку­сти­че­ские сиг­на­лы с час­то­той ме­нее 1000 гц оги­ба­ют го­ло­ву, их слы­шат оба уха. Но по­сколь­ку ме­ж­ду уша­ми име­ет­ся оп­ре­де­лен­ное рас­стоя­ние, мозг "слы­шит" сиг­на­лы, по­сту­паю­щие от них, с раз­ны­ми фа­за­ми, т.е. ка­ж­дое ухо слы­шит свою часть вол­ны, по ме­ре то­го как она оги­ба­ет го­ло­ву. Имен­но эта раз­ность фаз по­зво­ля­ет моз­гу точ­но оп­ре­де­лять рас­по­ло­же­ние ис­точ­ни­ка зву­ка при час­то­те ме­нее 1000 гц. При час­то­те зву­ка бо­лее 8000 гц с ло­ка­ли­за­ци­ей ис­точ­ни­ка уже хо­ро­шо справ­ля­ет­ся внеш­нее ухо. Поч­ти все зву­ки, из­да­вае­мые жи­вот­ны­ми, име­ют час­то­ту ни­же 1000 гц. Не­труд­но по­нять, за­чем им по­на­до­би­лось уме­ние точ­но вы­чис­лять рас­по­ло­же­ние друг дру­га (не­ко­то­рые пти­цы об­ла­да­ют спо­соб­но­стью “чре­во­ве­ща­ния”, и мо­гут скры­вать свое ме­сто­на­хо­ж­де­ние, по­да­вая “лож­ные” зву­ко­вые сиг­на­лы). В при­ме­не­нии же к на­шим за­да­чам эта спо­соб­ность, при­су­щая че­ло­ве­ку, как раз и да­ет воз­мож­ность слы­шать би­нау­раль­ные бие­ния.

Ко­гда в пра­вом и ле­вом ухе при­сут­ст­ву­ют сиг­на­лы двух раз­лич­ных час­тот, мозг вы­чис­ля­ет раз­ность фаз ме­ж­ду эти­ми сиг­на­ла­ми. В нор­маль­ных ус­ло­ви­ях это да­ло бы ин­фор­ма­цию о на­прав­ле­нии зву­ка. Но в на­шем слу­чае, ко­гда звук идет из на­уш­ни­ков или сте­рео­ди­на­ми­ков, мозг про­из­во­дит на­ло­же­ние этих двух сиг­на­лов, что в ре­зуль­та­те да­ет тре­тью, "раз­но­ст­ную", час­то­ту бие­ния, слы­ши­мую как би­нау­раль­ный ритм. Он вос­при­ни­ма­ет­ся как бие­ния на час­то­те, рав­ной раз­но­сти час­тот, слы­ши­мых пра­вым и ле­вым ухом. Ис­сле­до­ва­ния по­ка­за­ли, что про­стран­ст­вен­но эти бие­ния воз­ни­ка­ют в верх­ней оливе, расположенной в ство­ле моз­га — пер­вой точ­ке кон­тра­ла­те­раль­ной ин­те­гра­ции ор­га­нов слу­ха (Oster, 1973). Ис­сле­до­ва­ния по­зво­ля­ют так­же пред­по­ло­жить, что ре­зо­нанс­ный от­клик идет из inferior colliculus (Smith, Marsh, & Brown, 1975)" (Owens & Atwater, 1995). Эта ак­тив­ность пе­ре­да­ет­ся в ко­ру моз­га, где ее мож­но за­фик­си­ро­вать с по­мо­щью ЭЭГ.

Би­нау­раль­ные бие­ния хо­ро­шо слы­ши­мы на низ­ких час­то­тах (ме­нее 30 гц), что со­от­вет­ст­ву­ет спек­тру ЭЭГ (Oster, 1973). Этот фе­но­мен, рав­но как и час­тот­ный от­клик в моз­ге на би­нау­раль­ные фо­но­грам­мы (Hink, Kodera, Yamada, Kaga, & Suzuki, 1980) по­мо­га­ет по­нять, при ка­ких ус­ло­ви­ях та­ко­го ро­да воз­дей­ст­вие наи­бо­лее эф­фек­тив­но в пла­не дос­ти­же­ния из­ме­нен­ных со­стоя­ний соз­на­ния. По по­во­ду из­ме­не­ний в соз­на­нии, про­из­во­ди­мых би­нау­раль­ны­ми рит­ма­ми, су­ще­ст­ву­ет ог­ром­ное ко­ли­че­ст­во уст­ных сви­де­тельств и все воз­рас­таю­щее чис­ло по­пы­ток на­уч­ных экс­пе­ри­мен­тов. "Субъ­ек­тив­ные ощу­ще­ния от про­слу­ши­ва­ния фо­но­грамм с би­нау­раль­ны­ми рит­ма­ми мо­гут быть как сти­му­ли­рую­щи­ми, так и ус­по­каи­ваю­щи­ми, в за­ви­си­мо­сти от час­то­ты рит­ма" (Owens & Atwater, 1995). Би­нау­раль­ные рит­мы в дель­та- (1 - 4 гц) и те­та- (4 - 8 гц) диа­па­зо­нах свя­зы­ва­ют­ся в от­че­тах с со­стоя­ния­ми рас­слаб­ле­ния, ме­ди­та­ции и твор­че­ст­ва (Hiew, 1995), и ис­поль­зу­ют­ся в ка­че­ст­ве сред­ст­ва, по­мо­гаю­ще­го ус­нуть. Би­нау­раль­ные рит­мы с час­то­той аль­фа-волн (8 - 12 гц) воз­бу­ж­да­ют со­от­вет­ст­вую­щие вол­ны в моз­ге (Foster, 1990), что со­от­вет­ст­ву­ет со­стоя­нию спо­кой­но­го бодр­ст­во­ва­ния, а рит­мы бе­та-диа­па­зо­на (обыч­но 16 - 24 гц) свя­зы­ва­ют­ся с по­вы­шен­ной со­сре­до­то­чен­но­стью и бодр­ст­во­ва­ни­ем (Monroe, 1985), а так­же с улуч­ше­ни­ем па­мя­ти (Kennerly, 1994).

Пас­сив­ное про­слу­ши­ва­ние фо­но­грамм с би­нау­раль­ны­ми бие­ния­ми не обя­за­тель­но вве­дет вас в из­ме­нен­ное со­стоя­ние соз­на­ния. Пом­ни­те, что про­цесс HEMISYNC вклю­ча­ет в се­бя не­сколь­ко ком­по­нен­тов, и би­нау­раль­ные рит­мы — все­го один из них. У ка­ж­до­го че­ло­ве­ка при­сут­ст­ву­ет оп­ре­де­лен­ная инер­ция пси­хо­фи­зио­ло­ги­че­ско­го ха­рак­те­ра, свя­зан­ная с го­мео­ста­зом, ко­то­рая ме­ша­ет воз­дей­ст­вию на соз­на­ние би­нау­раль­ных рит­мов. Эти ус­ло­вия го­мео­ста­за обыч­но кон­тро­ли­ру­ют­ся ус­ло­вия­ми жиз­ни, ос­та­ва­ясь в то же вре­мя под­вер­жен­ны­ми во­ле­вым воз­дей­ст­ви­ям, как соз­на­тель­ным, так и под­соз­на­тель­ным, и это со­про­тив­ле­ние на­до пре­одо­леть, ес­ли вы хо­ти­те из­ме­нить со­стоя­ние соз­на­ния. Субъ­ек­тив­ные пе­ре­жи­ва­ния воз­дей­ст­вия би­нау­раль­ных рит­мов мо­гут быть обу­слов­ле­ны це­лым ря­дом про­ме­жу­точ­ных фак­то­ров. Важ­ны, на­при­мер, же­ла­ние и спо­соб­ность слу­шаю­ще­го рас­сла­бить­ся и сфо­ку­си­ро­вать вни­ма­ние. "Ульт­ра­ди­ан­ные рит­мы в нерв­ной сис­те­ме обу­слав­ли­ва­ют пе­рио­ди­че­ские из­ме­не­ния сте­пе­ни про­бу­ж­ден­но­сти и со­стоя­ния соз­на­ния в це­лом" (Rossi, 1986; Shannahoff-Khalsa, 1991; Webb & Dube, 1981). Эти ес­те­ст­вен­ные сдви­ги в соз­на­нии, воз­мож­но, яв­ля­ют­ся при­чи­ной не­ко­то­рых уст­ных сви­де­тельств о не­по­сто­ян­ст­ве воз­дей­ст­вия би­нау­раль­ных рит­мов. Не ис­клю­че­но так­же влия­ние дру­гих внеш­них фак­то­ров."(Owens & Atwater, 1995) На­при­мер, го­во­рят, что вос­при­им­чи­вость к би­нау­раль­но­му рит­му уси­ли­ва­ет­ся при на­ло­же­нии на не­го бе­ло­го шу­ма (Oster, 1973), по­это­му бе­лый шум час­то ис­поль­зу­ет­ся в ка­че­ст­ве фо­на в по­доб­но­го ро­да фо­но­грам­мах. "Для уси­ле­ния воз­дей­ст­вия би­нау­раль­ных бие­ний на со­стоя­ние соз­на­ния ис­поль­зо­ва­лись и му­зы­ка, и на­прав­лен­ное во­об­ра­же­ние, и сло­вес­ные вну­ше­ния" (Owens & Atwater, 1995). Для "сло­ма" бес­соз­на­тель­но­го внут­рен­не­го про­ти­во­дей­ст­вия не­ко­то­рых уча­ст­ни­ков в ка­че­ст­ве фо­на ис­поль­зо­ва­лись так­же гу­де­ние, то­ни­ро­ва­ние, ды­ха­тель­ные уп­раж­не­ния, ау­то­ген­ная тре­ни­ров­ка и/или био­об­рат­ная связь (Tart, 1975).

Дата добавления: 2015-07-25