Исследование показало, что время реакции замедляется при вдохе

Фото из открытых источников

Согласно новому исследованию Северо-Западного университета, в котором приняли участие 35 взрослых, время реакции на короткий тест на бдительность замедлялось в момент пика вдоха. Реакции ускорялись на выдохе и во время коротких пауз между вдохами. Дыхание настолько автоматично, что большинство людей его не замечают, однако оно может влиять на скорость реакции мозга и тела в разные моменты времени.

Участники нажимали клавишу в тот момент, когда красный квадрат становился желтым, а датчики отслеживали каждое дыхание. Эта закономерность подтвердилась в двух отдельных экспериментах: один был проведен во время ночного сна, а другой — во время дневного сна.

Это наводит на мысль: преднамеренное измерение времени вдоха перед важным моментом, например, перед стартом забега, может помочь. В данном исследовании эта идея не проверялась, и результаты получены в лаборатории, а не на спортивной площадке или автомагистрали. Они были опубликованы в журнале iScience .

Исследователи изучили данные 35 здоровых взрослых в возрасте от 18 до 33 лет, средний возраст которых составлял около 21 года. 22 из них были женщинами. Все были правшами и не сообщали о каких-либо неврологических расстройствах или нарушениях сна. В первом эксперименте приняли участие 10 человек, во втором — 25.

Каждый участник сидел за компьютером и смотрел на красный квадрат. Когда он становился желтым, задача заключалась в том, чтобы как можно быстрее нажать пробел. Время ожидания между сменами цвета было случайным, поэтому предсказать момент вспышки было невозможно. Этот трехминутный тест является стандартным измерением устойчивого внимания, необходимого во время длительной, монотонной поездки, и каждая сессия в среднем состояла примерно из 47 попыток. Тем временем небольшая трубка возле носа регистрировала дыхание, которое в среднем составляло один вдох каждые четыре секунды. Выдохи длились дольше всего, поэтому примерно половина всех попыток приходилась на один выдох. Это позволило исследователям разделить каждую попытку на три категории: вдох, выдох или пауза между вдохами. Участники не получали никаких инструкций о том, как дышать во время теста, хотя они тренировали дыхание дома между посещениями лаборатории.

В первом эксперименте участники проходили тест вечером и снова на следующее утро, после восьми часов, проведенных в постели в лаборатории. Во втором эксперименте участники проходили тест до и после 90-минутного послеобеденного сна.

Реакции были медленнее, когда желтый квадрат появлялся во время вдоха, чем во время выдоха или паузы, в то время как реакции во время выдоха и паузы были примерно одинаковыми. Среднее время реакции по результатам исследования составило около 307 миллисекунд, что чуть меньше трети секунды.

Более детальный анализ позволил разделить каждый вдох на 20 равных фрагментов. Самые медленные реакции сгруппировались в верхней точке вдоха, примерно на 41 миллисекунду (четыре сотых секунды) позже самого быстрого фрагмента.

Исследователи также проверили, становились ли участники более подготовленными по мере того, как затягивалось ожидание следующей вспышки. Реакции после самых коротких периодов ожидания были самыми медленными, но фаза дыхания по-прежнему предсказывала время реакции даже после учета этого фактора.

Не все следовали этой тенденции. Восемь участников реагировали быстрее на вдохах, чем на выдохах, в то время как 27 продемонстрировали основную закономерность. Статистически две группы не отличались друг от друга, и авторы отметили, что индивидуальные различия могут объяснить вариативность.

Согласно более ранним исследованиям на грызунах и людях, к областям мозга, участвующим в поддержании внимания, относятся те участки, активность которых синхронизируется с дыханием. Авторы предполагают, что связанная с дыханием активность в этих областях может изменять скорость реакции в зависимости от момента времени. В данном исследовании анализировались только поведение и дыхание, поэтому это объяснение остается гипотезой. Поскольку тот же тест часто используется для оценки последствий недосыпания, авторы отметили, что стоит проверить, сохраняется ли эта закономерность при лишении сна.

Более ранние исследования памяти и распознавания эмоций показали лучшие результаты во время вдоха, что выглядит противоречиво. Авторы предположили, что тип задачи имеет значение. Простые, рефлексивные задачи, подобные этой, могут отдавать предпочтение выдоху, в то время как задачи, сочетающие внешнюю информацию с внутренними мыслями, могут отдавать предпочтение вдоху. Другое исследование показало, что предпочтительная фаза может зависеть от того, с какой стороны поля зрения появляется цель, поэтому, похоже, нет единого правила, подходящего для всех ситуаций.

Паузы выделены в отдельную категорию, чего многие предыдущие исследования избегали или исключали. Это были естественные паузы, а не преднамеренная задержка дыхания, и авторы отметили, что они, по-видимому, влияют на мышление иначе, чем вдох, и заслуживают дальнейшего изучения.

Такие незначительные различия легко проигнорировать, но авторы возражали против этого. Время реакции на старте у элитных спринтеров обычно отличается всего на несколько десятков миллисекунд, однако небольшие колебания времени старта могут предсказать исход гонки. По мнению авторов, десятки миллисекунд также могут сыграть решающую роль в предотвращении дорожно-транспортного происшествия.

Одно из разумных предположений гласит, что дыхание не влияет на мышление, пока поступает кислород, однако, по словам авторов, эта точка зрения противоречит имеющимся доказательствам. Данное исследование дополняет эти доказательства, и дыхание заслуживает места в будущих исследованиях внимания.