Ünlü Polonyalı piyano ikilisi Marek ve Wacek, canlı konserlerde notalar kullanmadılar. Yine de sahnede ikili mükemmel bir uyum içinde görünüyordu. Bitişikteki piyanolarda çeşitli müzik temalarını şakacı bir şekilde yakaladılar, klasik müziği cazla harmanladılar ve gerçek zamanlı olarak doğaçlama yaptılar.

Wacek Kisielewski'yle 1986'da Wacek'in ölümüne kadar performans sergileyen Marek Tomaszewski, "Akışa uyduk" dedi. "Tamamen eğlenceliydi."

Piyanistler bakışarak birbirlerinin aklını okuyor gibiydiler. Marek, sanki aynı dalga boyundaymış gibi olduklarını söyledi. Giderek artan sayıda araştırma bunun kelimenin tam anlamıyla doğru olabileceğini öne sürüyor.

Birlikte performans sergileyen ve birlikte çalışan insanların - düet yapan piyanistler, kart oyuncuları, öğretmenler ve öğrenciler, yapbozlar ve diğerleri - beyin aktivitelerini inceleyen düzinelerce yeni deney, bu kişilerin beyin dalgalarının kişilerarası sinir senkronizasyonu olarak bilinen ve beyinlerarası olarak da bilinen bir olguda hizalanabildiğini gösteriyor. eşzamanlılık.

"Artık birlikte etkileşimde bulunan insanların koordineli sinirsel faaliyetler sergilediğini gösteren birçok araştırma var" dedi. Giacomo KasımRoma'daki İtalyan Teknoloji Enstitüsü'nden bilişsel sinir bilimci, şunları yayınladı: önemli bir kağıt geçen yaz kişilerarası sinir senkronizasyonu üzerine. Araştırmalar son birkaç yılda giderek artan bir hızla ortaya çıktı; geçen hafta - yeni araçlar ve gelişmiş teknikler bilimi ve teoriyi geliştirdikçe.

Beyinler arasındaki senkronizasyonun faydaları olduğunu buluyorlar. Daha iyi problem çözme, öğrenme ve işbirliğiyle ve hatta başkalarına kişisel bir bedel karşılığında yardım eden davranışlarla bağlantılıdır. Dahası, beyinlerin bir elektrik akımıyla uyarıldığı son çalışmalar, bilim adamlarının gözlemlediği performans artışına bizzat senkronizasyonun neden olabileceğine işaret ediyor.

"Biliş sadece kafatasında değil, çevre ve diğer insanlarla bağlantılı olarak gerçekleşen bir şeydir" dedi. Guillaume DumasMontreal Üniversitesi'nde hesaplamalı psikiyatri profesörü. Beynimizin ne zaman ve nasıl senkronize olduğunu anlamak, daha verimli iletişim kurmamıza, daha iyi sınıflar tasarlamamıza ve ekiplerin işbirliği yapmasına yardımcı olabilir.

Senkronize Etme

İnsanlar da diğer sosyal hayvanlar gibi davranışlarını senkronize etme eğilimindedir. Birinin yanında yürürseniz, muhtemelen adım adım yürümeye başlayacaksınız. İki kişi sallanan sandalyelerde yan yana oturursa, büyük olasılıkla benzer hızda sallanmaya başlayacaklardır.

Böyle bir davranışsal senkronizasyon, Araştırma gösteriyor ki, bizi daha güvenilir kılar, bağ kurmamıza yardımcı olur ve sosyal içgüdülerimizi ortaya çıkarır. Birinde ders çalışma, senkronize dans etmek, katılımcıların duygusal olarak birbirlerine yakın hissetmelerini sağladı; bu, senkronize olmayan şekilde hareket eden gruplardan çok daha fazla. İçinde başka bir çalışmadaKelimeleri ritmik olarak söyleyen katılımcıların bir yatırım oyununda işbirliği yapma olasılıkları daha yüksekti. Etnik azınlıktan bir kişiyle birlikte basit bir yürüyüş bile önyargıyı azaltmak.

“Koordinasyon, sosyal etkileşimin ayırt edici özelliğidir. Bu gerçekten çok önemli," dedi Novembre. “Koordinasyon bozulduğunda sosyal etkileşim derinden bozulur.”

Hareketlerimiz koordine olduğunda vücudumuzda çıplak gözle görülemeyen sayısız senkronizasyon da ortaya çıkar. İnsanlar birlikte davul çaldığında kalpleri de birlikte atar. Terapistlerin ve hastalarının kalp atışları seanslar sırasında senkronize olabilir (özellikle terapötik ilişki iyi çalışıyorsa) ve evli çiftlerin kalp atışları da aynı hizaya gelebilir. Solunum hızımız ve deri iletkenlik seviyelerimiz gibi diğer fizyolojik süreçler de diğer insanlarınkilerle aynı hizada olabilir.

Beynimizdeki aktiviteler senkronize olabilir mi? 1965 yılında dergi Bilim bir çalışmanın sonuçlarını yayınladı deneme bu da yapabileceğini öne sürdü. Philadelphia'daki Thomas Jefferson Üniversitesi'nden bilim insanları, elektroensefalografi adı verilen bir teknikle, beyin dalgalarını ölçmek için kafa derilerinin altına elektrotlar yerleştirerek tek yumurta ikizleri çiftlerini test etti. Araştırmacılar, ikizler ayrı odalarda kaldıklarında, içlerinden birinin gözlerini kapatması durumunda her ikisinin de beyin dalgalarının hareketi yansıtacağını bildirdi. Bir ikizin elektroensefalografındaki sivri uçlar diğerininkinin aynasını yansıtıyordu.

Ancak çalışma metodolojik olarak kusurluydu. Araştırmacılar birkaç çift ikiz üzerinde test yapmış ancak yalnızca senkronizasyonu gözlemledikleri çiftin sonuçlarını yayınlamışlardı. Bu gelişen akademik alana yardımcı olmadı. Onlarca yıldır beyinler arası senkronizasyon üzerine yapılan araştırmalar "tuhaf paranormal tuhaflık" kategorisine itildi ve ciddiye alınmadı.

2000'li yılların başında alanın yaygınlaşmasıyla alanın itibarı değişmeye başladı. hiper taramabilim adamlarının etkileşim halindeki birden fazla kişinin beynini aynı anda taramasını sağlayan bir tekniktir. İlk başta bu, gönüllü çiftlerden ayrı fMRI makinelerinde yatmalarının istenmesini içeriyordu ve bu, bilim adamlarının gerçekleştirebileceği çalışma türlerini büyük ölçüde kısıtlıyordu. Araştırmacılar sonunda korteksin dış katmanlarındaki nöronların aktivitesini ölçen fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopiyi (fNIRS) kullanabildiler. Bu teknolojinin en büyük avantajı kullanım kolaylığıdır: Gönüllüler, çok sayıda kablonun dışarı çıktığı yüzme bonelerine benzeyen fNIRS şapkalarını takarak davul çalabilir veya sınıfta ders çalışabilir.

Birden fazla kişi fNIRS başlıklarını takarken etkileşime girdiğinde, bilim insanları sinirler arası senkronize aktiviteyi bulmaya başladı. beyindeki bölgeler, göreve ve çalışma düzenine göre değişen. Ayrıca, çeşitli frekanslarda senkronize olan, nöronal ateşlemedeki elektriksel modelleri temsil eden beyin dalgalarını da gözlemlediler. Senkronize iki beynin elektroensefalograf okumasında, her bir kişinin sinirsel aktivitesini temsil eden çizgiler birlikte dalgalanıyor: Ne zaman biri yükselse ya da aşağı inse, diğeri de aynısını yapıyor, ancak bazen zaman gecikmeli. Bazen beyin dalgaları yansıtılmış görüntülerde ortaya çıkıyor - bir kişinin beyin dalgaları yükseldiğinde, diğeri aynı anda ve benzer büyüklükte aşağı iniyor - bazı araştırmacılar bunu da bir tür senkronizasyon olarak değerlendiriyor.

Yeni araçlarla, beyinler arası senkronizasyonun ne metafizik saçmalık ne de hatalı araştırmaların ürünü olduğu giderek daha açık hale geldi. "[Sinyal] kesinlikle orada" dedi Antonia HamiltonLondra Üniversitesi Koleji'nde sosyal sinir bilimci. Anlaşılması daha zor olan şey, iki ayrı bedendeki iki bağımsız beynin uzayda nasıl benzer aktivite gösterebildiğiydi. Hamilton, asıl sorunun şu olduğunu söyledi: "Bu bize ne anlatıyor?"

Eşzamanlılığın Tarifi

Novembre uzun zamandır insanların ortak hedeflere ulaşmak için nasıl koordine olduklarına hayran kalmıştı. Müzisyenler (örneğin düet yapan piyanistler) nasıl bu kadar iyi işbirliği yapabiliyor? Yine de hayvanlar hakkında düşünüyordu, örneğin ateşböcekleri flaşlarını senkronize ediyorBu onu beyinler arası senkronizasyonun ortaya çıkması için gereken bileşenleri inceleme yoluna soktu.

Eşzamanlılığın "pek çok farklı türde çok yaygın" olduğu göz önüne alındığında şöyle hatırladı: "'Tamam, o zaman bunu açıklamanın çok basit bir yolu olabilir diye düşündüm."

Novembre ve meslektaşları bir deney düzenlediler. geçen yaz yayınlandıKamera ekipmanı gözlerinin, yüzlerinin ve vücutlarının hareketlerini takip ederken, gönüllü çiftleri birbirlerine dönük oturmaktan başka bir şey yapmadı. Bazen gönüllüler birbirlerini görebiliyordu; diğer zamanlarda bir bölmeyle ayrılmışlardı. Araştırmacılar, gönüllülerin birbirlerinin gözlerinin içine baktığı anda beyin dalgalarının anında senkronize olduğunu buldu. Gülümsemenin beyin dalgalarını hizalamada daha da etkili olduğu kanıtlandı.

Novembre, "Senkronizasyonda spontane bir şeyler var" dedi.

Hareket de senkronize beyin dalgası aktivitesiyle bağlantılıdır. Novembre'nin araştırmasında, insanlar vücutlarını senkronize bir şekilde hareket ettirdiğinde (örneğin biri elini kaldırdığında diğeri de aynısını yaptığında), sinirsel aktiviteleri hafif bir gecikmeyle eşleşiyordu. Ancak beyinler arası senkronizasyon, fiziksel hareketleri yansıtmanın ötesine geçer. Düet çalan piyanistler üzerinde yapılan bir araştırmada geçen sonbaharda yayınlandıDavranışsal senkronizasyondaki bir bozulma, iki beynin senkronizasyonunun bozulmasına neden olmadı.

Yüz yüze sinir senkronizasyonunun bir diğer önemli bileşeni karşılıklı tahmin gibi görünüyor: başka bir kişinin tepkilerini ve davranışlarını tahmin etmek. Hamilton, "her kişi ellerini, yüzünü veya vücudunu hareket ettiriyor veya konuşuyor" diye açıkladı ve ayrıca diğer kişinin eylemlerine yanıt verdi. Örneğin, insanlar ne zaman İtalyan kart oyunu Tressette'i oynadımpartnerlerin sinirsel aktiviteleri birbiriyle senkronize oldu ancak rakiplerinin beyinleri onlarla aynı hizada değildi.

Hedeflerin paylaşılması ve ortak dikkat, beyinler arası senkronizasyon için genellikle çok önemli görünmektedir. Çin'de yapılan bir deneyde üç kişilik gruplar bir sorunun çözümünde işbirliği yapmak. Bir değişiklik vardı: Ekip üyelerinden biri, yalnızca göreve katılıyormuş gibi davranan, uygun olduğunda başını sallayan ve yorum yapan ancak sonucu pek umursamayan bir araştırmacıydı. Beyni gerçek ekip üyelerininkiyle senkronize değildi.

Ancak bazı eleştirmenler, senkronize beyin aktivitesinin ortaya çıkmasının herhangi bir bağlantının kanıtı olmadığını, aksine insanların paylaşılan bir ortama tepki vermesiyle açıklanabileceğini savunuyor. "İki farklı odada aynı radyo istasyonunu dinleyen iki kişiyi düşünün" diye yazdı Kil HolroydBelçika'daki Ghent Üniversitesi'nde beyinler arası senkronizasyonu çalışmayan bilişsel bir sinir bilimi, 2022 belgesinde. "[Beyinlerarası senkronizasyon] her ikisinin de sıkıcı bulduğu şarkılara kıyasla her ikisinin de keyif aldığı şarkılar sırasında artabilir, ancak bu doğrudan beyin-beyin bağlantısının bir sonucu olmayacaktır."

Bu eleştiriyi test etmek için Pittsburgh Üniversitesi ve Temple Üniversitesi'nden bilim adamları, katılımcıların odaklanmış bir görev üzerinde farklı şekilde çalıştıkları bir deney tasarladılar: bulmacayı tamamlamak. Gönüllüler ya ortaklaşa bir bulmaca oluşturdular ya da aynı bulmacalar üzerinde ayrı ayrı, yan yana çalıştılar. Bağımsız çalışan bilmeceler arasında bir miktar sinirlerarası senkronizasyon olmasına rağmen, işbirliği yapanlarda bu çok daha fazlaydı.

Novembre'ye göre bu ve benzeri bulgular, beyinler arası senkronizasyonun çevresel bir eserden daha fazlası olduğunu öne sürüyor. "Sosyal etkileşim sırasında beyni ölçtüğünüz sürece her zaman bu sorunla uğraşmak zorunda kalacaksınız" dedi. “Sosyal etkileşimde beyinler benzer bilgilere maruz kalacak.”

Tabii farklı yerlerde olmadıkları sürece. Pandemi sırasında araştırmacılar, insanlar video üzerinden yüz yüze konuştuğunda beyinler arası senkronizasyonun nasıl değişebileceğini anlamaya ilgi duymaya başladı. Tek çalışmada, 2022 sonlarında yayınlandıDumas ve meslektaşları, çevrimiçi video aracılığıyla iletişim kuran annelerin ve onların ergenlik çağındaki çocuklarının beyin aktivitelerini ölçtüler. Çiftlerin beyinleri yüz yüze konuştuklarında olduğundan çok daha az senkronize oldu. Araştırmanın yazarlarına göre çevrimiçi beyinler arası senkronizasyonun bu kadar zayıf olması, Zoom toplantılarının neden bu kadar yorucu olduğunu açıklamaya yardımcı olabilir.

Araştırmaya dahil olmayan Hamilton, "Yüz yüze etkileşimle karşılaştırıldığında Zoom görüşmesinde eksik olan birçok şey var" dedi. “Kameranın konumu yanlış olduğundan göz temasınız biraz farklı. Daha da önemlisi ortak dikkatiniz farklıdır.”

Beyinler arası senkronizasyonun ortaya çıkması için gerekli bileşenleri belirlemek (göz teması, gülümseme veya bir hedefi paylaşmak gibi), başkalarıyla senkronizasyonun faydalarını daha iyi elde etmemize yardımcı olabilir. Aynı dalga boyunda olduğumuzda işler daha da kolaylaşır.

Ortaya Çıkan Avantajlar

Bilişsel sinir bilimci Suzanne Dikker İnsan beyninin nasıl çalıştığını incelemek için sanatı kullanarak yaratıcı yönünü kucaklamayı seviyor. Aynı dalga boyunda olmanın anlaşılması zor kavramını yakalamak için o ve meslektaşları, Karşılıklı Dalga Makinesi: yarı sanat enstalasyonu, yarı sinirbilim deneyi. 2013 ile 2019 yılları arasında, dünyanın çeşitli şehirlerinden (Madrid, New York, Toronto, Atina, Moskova ve diğerleri) yoldan geçenler, sinirler arası senkronizasyonu keşfetmek için başka bir kişiyle eşleşebilecek. Beyin aktivitelerini ölçmek için bir elektroensefalograf kulaklığı takarken, birbirine bakan iki kabuk benzeri yapıda oturuyorlardı. 10 dakika boyunca etkileşime girdiklerinde, kabuklar nörolojik geri bildirim görevi gören görsel projeksiyonlarla aydınlanıyordu: Projeksiyonlar ne kadar parlaksa, beyin dalgaları da o kadar eşleşiyordu. Ancak bazı çiftlere projeksiyonların parlaklığının senkronizasyon seviyelerini yansıttığı söylenmezken, diğerlerine ise sahte projeksiyonlar gösterildi.

Dikker ve meslektaşları sonuçları analiz ettiAraştırmacılar, 2021'de yayınlanan, nörofeedback gördüklerini bilen çiftlerin zaman içinde daha senkronize bir şekilde büyüdüğünü keşfettiler; bu, partnerlerine odaklanma motivasyonlarından kaynaklanan bir etkiydi, diye açıkladılar. Daha da önemlisi, artan senkronizasyon, çiftin sosyal olarak birbirine bağlı hissetme düzeyini artırdı. Aynı beyin dalga boyuna sahip olmanın ilişkilerin kurulmasına yardımcı olabileceği ortaya çıktı.

Dikker bu fikri daha az sanatsal bir ortamda da inceledi: sınıfta. Bir lise fen bilgisi öğretmeni, laboratuvardaki derme çatma bir sınıfta en fazla dört öğrenciden oluşan gruplara ders verirken, Dikker ve meslektaşları da beyin aktivitelerini kaydetti. İçinde Bir çalışma 2019'da ön baskı sunucusu biorxiv.org'da yayınlanan araştırmada araştırmacılar, öğrencilerin ve öğretmenlerin beyinleri ne kadar senkronize olursa, öğrencilerin bir hafta sonra test edildiğinde materyali o kadar iyi akılda tuttuklarını bildirdi. 2022 analiz 16 çalışmayı inceleyen araştırma, beyinler arası senkronizasyonun gerçekten de daha iyi öğrenmeyle bağlantılı olduğunu doğruladı.

Dikker, "Konuşmacının sinyaline en çok dikkat eden veya en iyi şekilde kilitlenen kişi, aynı zamanda konuşmacının söylediklerine en iyi şekilde dikkat eden diğer insanlarla da en fazla senkronize olacaktır" dedi.

Beyinlerimiz senkronize olduğunda yalnızca öğrenmenin güçlendiği görülmez, aynı zamanda takım performansı ve işbirliği de artar. Başka bir çalışmada Dikker ve meslektaşları tarafından dört kişilik gruplar, bir tuğlanın yaratıcı kullanımları veya bir uçak kazasında hayatta kalmak için gerekli olan sıralanmış eşyaların yaratıcı kullanımları üzerine beyin fırtınası yaptı. Sonuçlar, beyin dalgaları ne kadar iyi senkronize olursa, bu görevleri grup olarak o kadar iyi yerine getirdiklerini gösterdi. Bu arada diğer çalışmalar, sinirsel olarak senkronize ekiplerin yalnızca daha iyi iletişim kur ama aynı zamanda aşağıdaki gibi yaratıcı faaliyetlerde de diğerlerini geride bırakıyor: şiir yorumlamak.

Birçok çalışma beyinler arası senkronizasyonu daha iyi öğrenme ve performansla ilişkilendirse de senkronizasyonun gerçekten bu tür gelişmelere neden olup olmadığı sorusu hala devam ediyor. Bunun yerine bir katılım ölçüsü olabilir mi? Holroyd, "Öğretmenle ilgilenen çocuklar, o öğretmenle daha fazla eşzamanlılık gösterecekler çünkü daha ilgililer" dedi. "Ancak bu, eşzamanlı süreçlerin aslında etkileşime ve öğrenmeye bir şekilde katkıda bulunduğu anlamına gelmiyor."

Ancak hayvan deneyleri, sinir senkronizasyonunun gerçekten de davranış değişikliklerine yol açabileceğini öne sürüyor. Farelerin sinirsel aktiviteleri, beyinler arası senkronizasyon gibi silindir şapka şeklindeki küçük sensörleri takarak ölçüldüğünde olup olmayacağını ve nasıl olacağını tahmin etti hayvanlar gelecekte etkileşime girecek. Novembre, "Bu, ikisi arasında nedensel bir ilişki olduğuna dair oldukça güçlü bir kanıt" dedi.

İnsanlarda en güçlü kanıt, sinirler arası senkronizasyon oluşturmak için elektrikli beyin stimülasyonunu kullanan deneylerden geliyor. Elektrotlar insanların kafa derisine yerleştirildiğinde, elektrotların arasından elektrik akımları geçirilerek insanların beyinlerindeki nöronal aktivitenin senkronize olması sağlanabiliyor. 2017 yılında Novembre ve ekibi ilkini gerçekleştirdi of bu tür deneyler. Sonuçlar, motor işlevlerle bağlantılı olan beta bandındaki beyin dalgalarını senkronize etmenin, katılımcıların vücut hareketlerini senkronize etme (bu durumda parmaklarıyla ritim tutma) yeteneğini geliştirdiğini gösterdi.

Yakın zamanda birçok çalışma Novembre'nin bulgularını tekrarladı. 2023’in sonundaAraştırmacılar, insanların beyin dalgaları elektriksel uyarıyla senkronize edildiğinde, basit bir bilgisayar oyununda işbirliği yapma yeteneklerinin önemli ölçüde arttığını buldu. Ve geçen yazDiğer bilim insanları, iki beyin senkronize olduğunda insanların bilgi aktarma ve birbirlerini anlama konusunda daha iyi hale geldiğini gösterdi.

Bilim yeni olduğundan jüri, eşzamanlılık ile işbirliğine dayalı insan davranışı arasında gerçek bir nedensellik olup olmadığı konusunda hâlâ kararsız. Öyle bile olsa, sinir senkronizasyonu bilimi, işleri başkalarıyla senkronize yaptığımızda bize nasıl fayda sağladığımızı zaten gösteriyor. Biyolojik düzeyde bağlantı kurmaya hazırız.