Как регистрируют отклик мозга на бинауральные биения. Некоторые выводы об их силе воздействия

Бинауральные биения (ББ) – это слуховая иллюзия, связанная с физиологическими механизмами пространственной локализации звука. Считается, что эффект ББ может влиять на состояние человека путем формирования отклика электрической колебательной активности мозга в нужной области спектра ЭЭГ. Как же измеряют этот отклик?

Вообще-то, он очень-очень слабый. Для сравнения: если мы будем снимать электроэнцефалограмму (ЭЭГ), то амплитуда альфа-ритма у прикрывшего глаза человека будет по-хорошему ну где-то 20 микровольт. А бывает и 50. А если человек начнёт засыпать, там пойдёт такая болтанка – К-комплексы, дельта-волны всякие, - где и 200 микровольт не предел... Так вот отклик на бинауральные биения, т.н. «потенциал, воспроизводящий частоту» (ПВЧ), будет по амплитуде не более, чем 1 (один) микровольт! Как же обнаружить эту соринку в электро-мозговом шторме?

Прежде всего, стараются создать условия, когда амплитуда собственной ЭЭГ у человека минимальна – например, просят его в процессе регистрации ЭЭГ читать какой-нибудь сложный текст. Затем, делают громкость звука, производящего эффект ББ, побольше, – децибел 70 – это даёт более выраженный ПВЧ на ЭЭГ. Ну а главное – усреднять и еще раз усреднять! Усреднение – единственное решение проблемы в случае, когда ослабить фоновые колебания и усилить подаваемый звук невозможно – например, когда мы исследуем ПВЧ бинауральных биений в процессе засыпания.

Как делают это усреднение и за счет чего оно работает?

Работает оно за счет того, что фоновые колебания на ЭЭГ – тот же альфа-ритм – хоть и имеют большую амплитуду, но идут короткими «цепочками», которые между собой не согласованы по времени. То есть, одна цепочка имеет длительность 10,2 сек, другая – 5,3 сек, третья – 11 сек, и т.д., и идут они друг за другом через случайные промежутки времени.

А если брать разных людей, то еще и частота волн в цепочке будет у них разная – у кого-то 13 гц, у кого-то 10 гц, а у кого-то 8. Поэтому если мы наберем у разных людей очень много коротких участков ЭЭГ, скажем по 2 секунды, и наложим их друг на друга (просуммируем и усредним потенциал), то получим, конечно, не ровную линию, но 2 секунды каких-то хаотических низкоамплитудных колебаний (см. рис. ниже).

А теперь представим, что будет, если в начале каждого из этих многочисленных 2-секундных интервалов мы давали какой-то слуховой стимул, пусть даже очень слабый, типа бинауральных биений? В отличие от фоновых волн ЭЭГ, отклик на этот стимул (ПВЧ) будет очень даже согласован, синхронизирован по времени. Поэтому при наложении множества одинаковых стимульных интервалов ПВЧ не погасят друг друга, как фоновые колебания, а наоборот, усилят. И мы увидим приблизительную форму этого отклика.

Именно так обстоит дело и с эффектом ББ. Наложив множество стимульных интервалов друг на друга, мы его таки увидим. Для получения приведенной ниже картинке использовано около 11000 (!) усреднений у испытуемых, прослушивавших запись с 2-секундные отрезками ББ частоты 4 гц.

А вот как выглядит ПВЧ в случае стимуляции абсолютно такими же 2-сек отрезками звука, но без ББ:

В принципе, эти два сигнала можно вычесть друг из друга, и увидеть более-менее "чистую" реакцию на ББ (первые 2 сек):

Но если мы захотим увидеть просто частотный отклик на спектре единичного участка в 2 или более секунд, то, разумеется, нас ждёт неудача. Этим объясняются весьма разноречивые результаты исследований, ставивших целью увидеть статический (на большом интервале времени) спектральный отклик ЭЭГ на ББ. По большей части эти результаты отрицательные:((

А положительные заключения иногда ошибочны: например, когда собственный 10-гц альфа-ритм испытуемого выдаётся за 10-гц эффект бинауральных биений. Такие работы тоже публикуются, увы. Вообще, как показывает мой опыт, увидеть эффект ББ в области альфа-волн при закрытых глазах практически нереально. Не потому, что его там нет, – просто слишком сильно его маскирует фоновая альфа-активность испытуемых.

Но даже в приведенном выше примере, когда ПВЧ внятно различим, видно, что он столь мал, что вряд ли способен оказать решающее влияние на состояние человека. В отличие от ПВЧ при световой стимуляции, где навязанная активность очень даже выражена. Поэтому считать бинауральные биения доминирующим фактором влияния, например, аудиозаписей для улучшения сна – наивно :)) Скорее всего, они будут играть вспомогательную роль по сравнению с речевой суггестией (автосуггестией), расслабляющим эффектом фоновой музыки и прочими приемами гигиены сна. Тому есть вполне конкретные экспериментальные свидетельства, но о них позже.