神奇的「心率同步」實驗

科學家發現，當一群人在一起聽一段故事的同時，他們的心跳頻率居然也會慢慢同步起來。我們知道心率是透過自律神經系統來調節的，像是身體有活動時心跳跟呼吸就會加快，靜止的時候就會放慢。我們可以主動去控制不眨眼睛，可以控制不用鼻子呼吸，但是我們沒有辦法直接強迫讓心臟停止跳動。不過提出這篇研究的科學家們就發現，透過外在的聲音可能也可以影響心跳的波動，而且必須在有意識的狀態下才有辦法達成，說明我們的大腦意識其實是可以短暫控制心跳的。這群來自巴黎大腦研究所的神經科學家先假設，大腦是可以有意識地處理感知訊息進而影響心率，透過集中注意力在感知訊息上面，比如一段聲音訊息就可以產生對心率的影響。

那為了要驗證這個假設，研究團隊打算利用聽故事的方式來產生特定的腦神經反應。於是他們循序漸進做了四個實驗：第一個實驗，研究團隊找來26位受試者，聽了16段1分鐘的有聲書，講的是《海底兩萬里》這本小說，並且同時紀錄受試者的心電圖。在這個實驗裡面他們要求受試者戴上耳機仔細聆聽故事，同時注視正前方的十字。這個實驗是要確認受試者在仔細聽故事的狀態下，是不是會引起心率波動。那麼在這26位受試者當中有17位產生了明顯有相關性的變化，而且就算把故事章節調換，也會呈現出同樣的結果。所以說聽故事的這個感知訊息的刺激，對這26人當中的17人的確造成了（類似的）心率變化。

接著是第二個實驗，研究團隊找來31位學生來參加研究，所有的受試者必須專心觀看五個教學影片，並且同時紀錄他們的心電圖。每個教育影片大概是3-5分鐘，內容有生物學、物理學、計算機科學等等。接著在看完影片後他們要回答10-12題問題，最後再以一個分心的狀態觀看教學影片。這個分心狀態就是要求受試者們要邊看影片邊在心裡面倒數7秒，然後同時也是紀錄他們的心電圖。結果這個實驗發現，在注意力集中的狀態下，大家的心率是有明顯的同步表現，大家的心率波動會處在一個差不多的狀態。但如果在已經分心的狀態下去聽課的話，儘管已經是第二次看影片了，但是心率同步效果明顯的下降。所以說明大腦在專注的狀態之下，的確是很有可能影響心率的波動。

第三個實驗，研究團隊找來25位受試者，所有參與者身上都要連接一個測謊裝置，並且請他們聽四個故事。這個測謊裝置會同時紀錄心電圖和呼吸，受試者在聽故事的過程中也是分成專注聆聽跟分心聆聽兩種，在聽完故事後還要回憶故事的內容，並且在五個小題目上作答。這個實驗就發現，當受試者分心時彼此的心率關聯性明顯下降，這跟實驗2的結果類似。另外他們也發現，在受試者專心的時候，大家的心率波動會同步，而且回憶的效果也會比較好，因為專心嘛。那接著他們也統計了呼吸的數據，他們想要看看心率的同步有沒有可能跟呼吸頻率有關。結果發現在專注的狀態之下，21位受試者裡面有12位出現明顯的心肺耦合，在分心的狀態下21位受試者有15位出現心肺耦合。所以研究團隊認為，大腦的認知對於心跳同步的影響並不能用呼吸同步來做解釋。

最後一個實驗，他們找來了19位有意識障礙的患者，跟24位健康的受試者，所有人都要透過耳機聆聽一段10分鐘的兒童故事，也是一樣透過測謊機來紀錄心跳和呼吸。而這裡面19位意識障礙的患者，他們有的是處於昏迷狀態、有的是植物人狀態，或是最低意識狀態等等。結果這個實驗發現，19名失去意識的患者當中，有2名患者竟然出現了跟正常人一樣的心跳率波動。而且更神奇的是，其中一個在六個月之後居然完全恢復了意識，那另外一位最後卻不幸過世了。

這樣一路做實驗下來，這些結果顯示大腦可能可以在有意識的狀態之下讓心跳因為外在聲音的刺激而產生波動，而且不同的人經歷同樣的刺激，這個波動還會有同步性。那如果反過來利用這個發現，也許可以看出失去意識的病患恢復意識的可能性有多大。不過研究人員也表示，這個實驗只有包含幾十個受試者的樣本而已，其實樣本數很小，未來還要擴大規模才能獲得更可靠的數據。

那再回到我一開始說的那個電影院裡面那種神奇的「同步感」，我覺得也許跟這個實驗結果有關。我們知道人其實對周遭他人的感知是很敏銳的，有時候連我們都沒意識到自己能感知道這些些微的訊息。比方說一個房間裡面兩個人剛吵完架，你可能一打開門馬上就發現這個空間的氣氛怪怪的，應該很多人有類似的經驗吧？這就是很多人說的「讀空氣」、「微表情」，其實就是我們感知到了這種他人生理特徵的些微變化。那大家一起看完電影之後，長時間一起經歷了一段同樣的刺激，讓影廳裡的這群人產生了相似的生理變化，然後大家又都在同一個空間裡，所以才會感知到那種「同步感」。在現場看完球賽之後的集體情緒狀態應該也是類似的原理。甚至說不定看完這部影片的你，跟一樣也看完這部影片的其他人產生了相似的生理變化，大家的心率波動開始慢慢同步了起來，想想也是滿神奇的。