科罗拉多大学博尔德分校的科学家发现,跳交谊舞的老手们早就知道一件事:当舞者彼此合拍时,他们的大脑可能会同步,动作也会整齐划一。
“当我们跳舞时,我们的大脑其实在互相连接,”领导这项研究的阿特拉斯研究所研究生蒂亚戈·罗克说。“我们是用行动让大脑同步的。”
在这项独特的实验中,研究人员让成对的舞者戴上脑电图(EEG)帽——这种设备能测量大脑的电活动——然后让他们跳阿根廷探戈。这是一种缠绵的舞蹈,引舞者和跟舞者紧抱在一起,随着音乐一起移动。
研究团队发现,当这些舞者同步移动时,他们的大脑活动也开始呈现出惊人的相似。科学家称这种现象为“大脑间耦合”或“神经同步”。研究人员以前在别的社交活动中也见过类似情况,比如吉他二重奏,但从来没有在舞蹈中见过。
罗克于3月在芝加哥举行的第20届有形、嵌入与具身交互国际会议上展示了他们的研究成果。
研究人员还在这一发现的基础上继续深入,设计了一种可穿戴设备,用来监测舞者的大脑,并在他们同步时产生振动。
这种舞者佩戴在手腕上的工具仍处于早期阶段。但Roque觉得,将来类似的技术或许能帮助人们学习各种需要不用说话就能默契配合的任务,比如演奏音乐或团队运动。
“当我们表演时,我们并没有意识到这种同步,”Roque说。“我的目标是让人意识到这些无意识的行为。”
要不要跳支舞?
Ruojia Sun对那种无意识的交流深有体会。她作为研究人员和共同作者参与了这项新研究,同时也作为舞者之一参与了进来。
Sun五年前搬到博尔德时开始学跳探戈。与许多其他类型的舞蹈不同,探戈很少事先编排——舞者通常都是临场即兴发挥。舞伴通过细微的信号来传达下一步动作,比如轻轻按一下对方的手,或者上身稍微转一下。
孙女士于2024年在科罗拉多大学博尔德分校获得创意技术与设计硕士学位,她说:“我后来发现我特别喜欢它的很多方面。用这种方式去连接另一个人,真的很有趣。”
为了探索这种联系,罗克请了五对经验丰富的探戈舞者来实验室,其中就有孙女士和她的老搭档。除了戴脑电帽,每人脚踝上还戴着运动传感器,这样研究团队就能追踪他们的舞步。
然后,舞者们开始跳探戈。
跟着电波走
当大脑里的神经元被激活时,会产生一股股电活动,这就是我们说的“脑电波”。脑电图传感器能测出这些波的不同频率。比如说,人在专心或者使劲想事情的时候,脑子会冒出一种叫β波的快波。反过来,人一放松,就会发出比较慢的θ波。
罗克发现,在实验里这些脑电波怎么变化,主要看舞者之间配合得有多同步。
例如,当领舞者向前迈出一步,而跟舞者在极短时间(200 毫秒或更短)内后退一步时,他们的脑电波往往会同步起伏。当他们的步伐不同步时,脑电波也不同步。这种规律在包括β波和θ波在内的多种脑电波中都成立。
“当我开始看到结果时——简直完美,”罗克说。“同步程度甚至比我预期的还要好。”
这项新研究的其他共同作者包括同时任职于ATLAS和音乐学院的副教授格蕾丝·莱斯利,以及同时任职于ATLAS和计算机科学系的教授艾伦·杜。
从舞蹈到骑行
他和同事很好奇可穿戴设备是否能增强这种同步体验。
孙和她的探戈舞伴试用了团队研发的生物反馈设备。这个小工具一直嗡嗡响,但两人脑电波同步时,它会剧烈震动。孙提到,当她与舞伴不同步时,嗡嗡声让人分心。但一旦同步了,感觉就刚刚好。
“这几乎让人更觉得彼此有联系了,”孙说。
舞者或其他人要是想在现实里戴上这种设备,罗克还有很多活儿要干。首先,他想把设置反过来——让腕带在舞者动作不一致时嗡嗡震,他们配合好了就安静下来。
他认为,这类技术能把人无意识的信号变得明显,帮助大家学习和理解彼此的行为——包括在足球、骑行等集体运动中。
“在运动中,你需要知道你队友接下来要干什么,”他说,“通过使用这样的系统,他们说不定在训练中就能更好地学会怎么互相理解了。”
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