Чтобы выяснить, как человеческий мозг обрабатывает эмоции, до сих пор использовались сильно упрощенные эксперименты. Исследователи показывали участникам фотографии эмоциональных сцен и записывали их мозговую активность. Исследования проводились в контролируемых лабораторных условиях, так что результаты можно было легко сравнить. Однако смоделированные ситуации обычно не были особенно эмоционально возбуждающими и были далеки от того опыта, который мы обычно испытываем. Это происходит потому, что эмоции постоянно создаются в результате взаимодействия прошлого опыта и различных внешних воздействий, с которыми мы взаимодействуем. Что касается эмоций, то поэтому особенно важно создавать ситуации, которые воспринимаются как можно более реальными. Только таким образом мы можем предположить, что одновременно измеряемая активация мозга приближается к той, которая происходит в реальной жизни за пределами лаборатории. Очки виртуальной реальности являются здесь средством правовой защиты. С их помощью участники могут динамично и интерактивно погружаться в ситуации и переживать их близко к реальности. Таким образом, эмоции вызываются более естественным образом.

Результаты текущего исследования показали, что степень эмоционального возбуждения человека можно увидеть в определенной форме ритмической активности мозга, так называемых альфа-колебаниях. Соответственно, чем ниже сила этого колебания в измеренном сигнале ЭЭГ, тем выше возбуждение. "Таким образом, полученные результаты подтверждают более ранние исследования, проведенные в классических экспериментах, и доказывают, что сигналы также возникают в условиях, более приближенных к повседневной жизни", - говорит Саймон М. Хофманн, один из авторов основного исследования, которое теперь появилось в научном журнале eLife. "Используя альфа-колебания, мы смогли предсказать, насколько сильно человек эмоционально переживает ту или иную ситуацию. Наши модели выяснили, какие области мозга особенно важны для этого прогноза. Грубо говоря, чем меньше альфа-активность, измеренная здесь, тем более возбужден человек", - объясняет автор Феликс Клоцше.

"В будущем, возможно, удастся применить эти выводы и методы для практических применений, выходящих за рамки фундаментальных исследований", - добавляет автор Альберто Мариола. Очки виртуальной реальности, например, все чаще используются в психологической терапии. Нейрофизиологическая информация об эмоциональном состоянии пациентов может привести к улучшению лечения. Терапевты могли бы, например, напрямую получить представление о текущем эмоциональном состоянии во время ситуации воздействия без необходимости напрямую спрашивать пациента и, таким образом, прерывать ситуацию.

Ученые исследовали эти взаимосвязи с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ), которая позволила им записать мозговые волны участников во время виртуальной поездки на американских горках - чтобы определить, что происходит в мозге во время поездки. Кроме того, испытуемых попросили впоследствии оценить, насколько они были взволнованы в ходе опыта виртуальной реальности с использованием видео. Таким образом, исследователи хотели выяснить, коррелируют ли субъективные ощущения во время езды с измеренными данными мозговой активности. Поскольку люди различаются по тому, насколько им нравится кататься на американских горках, не имело значения, воспринималась ли ситуация как положительная или отрицательная. Что имело значение, так это сила ощущения.

Для оценки исследователи использовали три различные модели машинного обучения, чтобы максимально точно предсказать субъективные ощущения по данным ЭЭГ. Тем самым авторы показали, что с помощью этих подходов связь между сигналами ЭЭГ и эмоциональными ощущениями также может быть подтверждена в натуралистических условиях.