《NeuroImage》：Short-term dynamic changes in interbrain synchrony during first social interaction between strangers
编辑推荐：
本研究针对陌生人初次互动中脑间同步如何动态演化这一关键问题，通过fNIRS超扫描技术记录了53对陌生人在5分钟相识对话中的神经活动。结果发现，行为上的运动同步性随互动逐渐增强，并预测了互动后的连接感；神经层面上，在左背外侧前额叶皮层-左下额叶回以及右运动前区-右下额叶回等脑区的脑间同步性也呈现渐进式增加，且右运动前区-右下额叶回的同步性仅在互动末期能预测运动同步。这表明脑间同步是社交连接形成中快速可塑的体验依赖性耦合机制，相关成果发表于《NeuroImage》。
当我们第一次遇见陌生人时，那种微妙的互动氛围如何形成？是什么让两个原本陌生的人逐渐产生默契和连接感？近年来，社会神经科学领域逐渐揭开了一个有趣的现象——脑间同步，即互动双方大脑活动呈现出的协调性。然而，一个关键问题尚未得到解答：在陌生人初次见面的短短几分钟内，这种脑间同步是如何动态演化的？它是否随着互动时间的推移而逐渐增强？这些问题对于理解人类社交连接的形成机制具有重要意义。
传统研究多将同步性视为静态指标，忽视了其在互动过程中的动态特性。来自海法大学心理学系的研究团队在《NeuroImage》上发表的最新研究，首次揭示了陌生人初次社交互动中脑间同步和行为同步的短期动态变化规律。这项研究不仅深化了我们对社交大脑机制的理解，更为人际关系的形成提供了新的神经科学解释。
为了探究这一现象，研究人员设计了一项精巧的实验。他们招募了106名此前互不相识的参与者，组成53对同性别、同利手、同母语的二人组。所有组合被要求进行为期5分钟的自然相识对话，期间研究人员使用功能性近红外光谱(fNIRS)技术持续记录他们的大脑活动，同时通过视频记录分析他们的行为同步性。
在技术方法上，该研究主要依靠几个关键技术：使用Brite-24的fNIRS系统记录双侧前额叶皮层脑活动，通过运动能量分析(MEA)量化行为同步性，采用小波变换相干性(WTC)计算脑间同步性，并设立伪配对组作为对照，所有分析使用线性混合效应(LME)模型处理数据。样本来自海法大学社区的106名参与者。
行为结果
运动同步性在相识对话过程中增强
分析显示，运动同步性随着互动时间的推移显著增加。第五分钟的运动同步性水平(emM=0.182)显著高于第一分钟(emM=0.108)，表明即使在短暂的5分钟互动中，陌生人之间也能快速建立运动协调性。
运动同步性预测二人组连接感
研究发现，对话期间的运动同步性水平能够显著预测互动后参与者报告的"我与同伴产生连接感"的评分，解释了9.2%的方差。这表明非言语的运动协调在建立初步社交连接中扮演着重要角色。
神经影像发现
脑间同步性在相识对话中显现：真实二人组与伪二人组的比较
与伪二人组相比，真实互动二人组在六个脑区组合中表现出显著更高的脑间同步性，包括左背外侧前额叶皮层(dorsolateral prefrontal cortex, dlPFC)-左下额叶回(inferior frontal gyrus, IFG)、右背外侧前额叶皮层-右下额叶回等区域。这一发现证实了脑间同步性确实源于真实的社交互动，而非简单的并行处理。
脑间同步性在相识对话过程中逐渐增加
进一步分析发现，在左背外侧前额叶皮层-左下额叶回和右运动前区(premotor cortex, PMC)-右下额叶回这两个组合中，脑间同步性随着互动时间呈现显著的渐进式增加。这种动态变化模式支持了脑间可塑性假说，表明神经耦合是一个逐步建立的过程。
大脑与行为：运动同步性与脑间同步性的关系
最为关键的发现是，右运动前区-右下额叶通的脑间同步性仅在第五分钟时能够预测运动同步性水平。这表明在互动末期，神经协调与行为协调之间建立了紧密联系，脑间同步性可能为运动同步性提供了神经基础。
研究的讨论部分深入阐述了这些发现的意义。运动同步性的逐渐增强表明，即使在初次见面的短暂互动中，也存在着学习机制的作用——互动双方逐步适应并预测彼此的行为模式。而运动同步性对连接感的预测作用，则印证了"人际同步性是社会黏合剂"的理论观点，非言语的协调过程在建立社交连接中具有基础性作用。
在神经机制层面，左背外侧前额叶皮层-左下额叶回通路的动态变化反映了一个整合性网络的工作机制，该网络协调了调控、共情和感觉运动过程。背外侧前额叶皮层作为执行控制网络的重要组成部分，参与认知控制和注意力调节，在初次社交互动这种充满情绪不确定性的情境中尤为关键。而下额叶回则是人类社交互动的关键区域，与情绪共情密切相关。
右运动前区-右下额叶回的同步性变化则凸显了社交协调的感觉运动基础。这两个区域同属观察-执行系统，与动作观察、模仿、运动规划和动作预测密切相关。其脑间同步性的动态增强可能反映了双方在非言语沟通中的持续协调和相互运动适应。这一发现与具身认知理论相吻合，即社会理解是通过感觉运动过程产生的。
特别值得注意的是，右运动前区-右下额叶回的脑间同步性仅在互动末期能够预测运动同步性，这可能反映了神经巩固过程——即使是在几分钟的短暂互动中，新建立的协调模式也会被巩固并整合到神经网络中。这种快速可塑性进一步支持了脑间同步性作为社交学习机制的观点。
该研究也存在一些局限性，如COVID-19疫情期间使用的透明隔板可能影响同步性模式，未对对话内容进行系统编码，以及仅考察了短期互动等。未来研究可以探索更长时间的互动模式，或考察多次会面中同步性的演变轨迹。
总体而言，这项研究揭示了陌生人初次社交互动中脑间同步性和行为同步性的动态变化规律，确立了脑间同步性作为社交连接形成的神经机制的重要性。研究结果支持脑间可塑性观点，表明脑间同步性在体验依赖性学习中不断适应和优化，是建立新社交连接的底层双人机制。这一发现不仅增进了我们对人类社交本质的理解，也为改善社交障碍患者的互动能力提供了新的思路。
