大腦在合作任務中如何同步

人是社會性動物。但是是什么導致他們這樣呢?為了充分了解大腦如何產生社交行為，我們需要在社交接觸中對其進行調查。此外，我們不僅需要分析一個大腦在社會活動中的內部運作，還需要分析從事同一活動的多個大腦之間的動態(tài)相互作用。這個新興的研究領域被稱為“第二人稱神經科學”，并采用超掃描(同時記錄多個大腦的活動)作為標志性技術。

最早的超掃描研究使用功能性近紅外光譜來分析參與實驗控制運動任務的參與者之間的大腦同步。然而，這些任務并不是很自然，從中出現(xiàn)的大腦同步可能只是同時運動的結果。

相比之下，最近的超掃描研究為共享任務采用了更自然和自由的設置，允許非結構化通信和創(chuàng)造性目標。雖然這會產生更有趣的結果，但需要付出更大的努力才能從視頻片段中提取特定的社交行為，并將它們與特定的大腦同步模式聯(lián)系起來。反過來，這將分析限制在短期社會互動中，而短期社會互動代表了可能的人類社會行為的一小部分。

現(xiàn)在，由日本慶應義塾大學的 Yasuyo Minagawa 領導的一個研究小組針對這個問題制定了一個優(yōu)雅的解決方案。在他們發(fā)表在Neurophotonics上的論文中，該團隊提出了一種新穎的方法，他們使用計算機視覺技術在自然的兩人參與實驗任務中自動提取社會行為(或“事件”)。接下來，他們使用與事件相關的廣義線性模型來確定哪些社交行為可以與大腦之間和每個參與者大腦內的特定類型的神經元同步相關聯(lián)。

每對參與者(總共 39 對)從事一項自然、合作和創(chuàng)造性的任務：在電腦游戲中設計和布置數(shù)字房間。他們被允許自由交流，以創(chuàng)造一個雙方都滿意的房間。參與者還單獨完成了相同的任務，因為研究人員試圖在個人任務和合作任務中比較大腦間同步 (BBS) 和大腦內同步 (WBS)。團隊在任務期間關注的社交行為是眼睛注視，即參與者是否將目光對準對方的臉。他們使用開源軟件從視頻片段中自動提取了這種行為，這使得數(shù)據(jù)分析變得更加容易。

該研究最有趣的發(fā)現(xiàn)之一是，在合作游戲期間，右半球的上顳區(qū)和中顳區(qū)以及前額葉皮層的特定部分有很強的 BBS，但相比之下 WBS 很少。此外，當其中一位參與者抬起目光看向另一位時，BBS 同步最強。有趣的是，在個人比賽中情況發(fā)生了逆轉，顯示同一地區(qū)的 WBS 有所增加。

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