NeuroImage｜为何有些人一见如故？脑科学发现：关键在初次接触的5分钟

人们常把“合得来”归因于第一印象或个体特质但初次互动本身可能在几分钟内就塑造了关系感受。本研究在陌生人首次面对面自然对话中同时测量了可见的动作同步和fNIRS记录的脑间同步发现动作同步在5分钟内逐步增强并可预测对话后的连接感。与此同时前额叶与运动相关区域出现更高的真实二人组脑间同步其中部分通路呈随时间上升趋势。更重要的是运动相关通路右PMC–右IFG的脑间同步仅在对话后期与动作同步显著相关提示脑-行为耦合并非从一开始就稳定存在而是随着互动推进逐渐成形。这些结果为理解关系形成的早期机制提供了时间动态证据也为未来基于互动过程的社会联结评估与干预研究奠定了基础。摘要越来越多的证据凸显了脑间同步性在促进人际关系形成中的作用。然而该领域仍然存在一个关键问题脑间同步性在陌生人初次会面的过程中如何动态演变脑间网络在互动期间又会在多大程度上表现出动态变化据此本研究探讨了陌生人初次面对面接触期间行为和脑间同步性的短期变化。为了评估脑间同步性的经验依赖性变化本研究采用功能性近红外光谱技术(fNIRS)在五分钟的互动期内追踪了这些动态变化并检验了这些变化是否能预测动作同步性的变化。共计106名先前互不相识的参与者被随机配对成双人组并被要求进行五分钟的相识对话。研究结果表明动作同步性在整个互动过程中不断增强并预测了双方的连接感。神经影像结果显示背外侧前额叶皮层、额下回和前运动皮层中的脑间同步性增强。尤其是左背外侧前额叶皮层-左额下回以及右前运动皮层-右额下回中的脑间同步性逐渐增加。最后本研究发现右前运动皮层-右额下回中的脑间同步性仅会在会面结束时预测动作同步性。这些发现将脑间同步性定位为一种在首次自然对话中出现的、具有快速可塑性且依赖经验的耦合机制而非共享状态的静态关联。这表明行为和神经对齐的逐分钟增强很可能通过运动通路为社会纽带的形成奠定基础。关键词脑间同步运动同步首次互动IFGdlPFCPMCfNIRS引言当两个人初次互动时他们所形成的连接质量不仅可能受个人背景的影响也可能受到互动过程中展开的动态交流的塑造。这些建立连接的最初步骤常常为未来的关系奠定基础。迄今为止该领域的研究主要集中于自我机制例如第一印象即个体在几毫秒内对他人做出的潜意识判断。然而最近的研究强调了在社交中探索同步的重要性因为它是个体之间建立连接的基本机制。人际同步性描述了互动双方之间行为时间结构的相互适应过程其实现依赖于对社交及沟通信号的实时感知、处理与双向适应。作为一种跨物种、跨文化普遍存在的进化适应性现象同步性与多种社会效益密切相关。互动双人组之间的行为同步性可以多种形式出现例如面部表情、身体姿态、语音语调、节奏和韵律。然而同步性最基本的表现形态是动作同步特指互动伙伴之间通过身体运动达成的协调状态。动作同步性是人际协调的一个核心行为指标能够在自然社交场景中进行连续量化观测。先前的研究表明身体运动的时间对齐反映了互动双方之间的共同投入程度和动态适应过程。同时动作同步仅代表了人际互动的一个维度并未涵盖社交交流的所有方面例如对话结构或情感内容。在这里本研究将动作同步作为考察人际协调的补充性观测指标。基于越来越多的证据表明自发性动作同步是衡量互动质量与社会共识的有力标志因此本研究也对非语言运动通道的机制进行了探讨。根据具身认知的观点心智过程与身体过程存在不可分割的内在联系。据此观点动作同步性被视为预测二人亲密感和连接感的关键指标。事实上先前的研究报告称运动层面的同步与个体间归属感、好感、融洽关系及合作意愿的增强显著相关。值得注意的是研究还发现生理层面的同步现象以及在联合击鼓任务后三人小组内的行为同步性可以有效预测群体凝聚力水平这进一步印证了运动同步性与连接感水平相关。为了深入揭示动作同步的神经基础学界将研究焦点延伸至联合运动任务中出现的脑间同步现象。脑间同步特指个体在执行实时共同任务时神经活动的对齐。近期一篇关于功能性近红外光谱研究的综述表明脑间同步广泛存在于多种不同关系类型(包括情侣和亲子双人组)的互动场景中。该结论与Müller等人(2021)的研究相呼应Müller等人认为脑间同步是人际行动协调的根本机制。目前已确定多个脑区在社交互动的同步中发挥关键作用。总体而言在社交互动期间脑间同步的增加一致地出现在额叶、颞叶和顶叶区域。一项在合作任务中考察熟悉双人组的fNIRS研究也复现了类似结果表明了额叶和颞顶叶交界处脑间同步的重要性。特别是观察-执行系统通常被概念化为人际沟通的核心机制。该网络的组成部分包括额下回(IFG)、顶下小叶(IPL)和前运动皮层(PMC)在个体执行一个动作以及观察他人执行该动作时均显示出激活。近期的fNIRS研究显示在涉及共情以及动作同步的社交互动中额下回会出现脑间同步。此外在合作游戏任务中左额下回会出现脑间同步。此外前运动皮层是观察-执行系统的另一个重要组成部分参与运动动作的观察、想象和执行。它因其在动作中的高级调控作用而得到认可表现出与同时计划多个动作及其自上而下执行控制相关的准备活动。一项fNIRS超扫描研究表明当双人组协作完善共享设计时特别是处于想法深化阶段而非初始想法产生阶段时前运动皮层的脑间同步性会增加。这一阶段要求伙伴协调行动、手势和感觉运动预测这些过程与前运动皮层的功能相关。这些发现与具身认知理论相符该理论提出社会理解依赖于感觉运动模拟。另一个被发现对调节动作同步起作用的脑区是背外侧前额叶皮层(dlPFC)它是注意网络的核心部分。该区域涉及注意和情绪调节包括分心和认知重评等情绪注意策略。背外侧前额叶皮层所具有的注意调节能力在建立新的社会纽带这种不确定且情绪复杂的情境中可能尤为宝贵。最近一项fNIRS研究发现在亲子双人组进行联合绘画时与非互动条件相比背外侧前额叶皮层的脑间同步性增强。同样当前的fNIRS研究表明在合作任务、竞争性游戏和群体创造力活动中背外侧前额叶皮层是脑间同步的关键区域。这些发现表明背外侧前额叶皮层不仅在社交参与中支持个体调节而且其在大脑间的耦合可能在个体间的共同调节中发挥作用。然而尽管新兴研究已证实脑间同步性在社交互动中普遍存在但其动态演化机制仍然存在关键空白互动双方特定脑区间的这种同步是否随互动进程呈现渐进式增强若存在此类增强其具体演化轨迹与神经调控机制如何鉴于近期研究表明脑间同步具有可塑性且在社交互动过程中可能呈现增强趋势这一特性显得尤为重要。最近的fNIRS研究揭示师生互动中的脑间同步水平可以预测学习成效。该发现支持了脑间同步性的动态变化是社交互动中学习的基础这一观点。生物行为同步模型指出人际协调具有经验依赖性特征其形成源于互动双方在持续交流中逐步形成的相互适应而非静态固定的双人关系模式。超扫描研究为此提供了实证支持脑间同步本质上是一种动态神经现象其强度随互动情境、参与双方的投入程度以及在合作、对话、联合行动中共识建构的过程而敏感变化。与此相应相互预测理论强调社交互动实质上是持续的预测生成与更新过程。随着互动的进行个体通过实时反馈不断优化对他人行为模式、动机意图及内在状态的预测准确性。大量理论和实证研究表明这种相互预测机制在社交互动和对他人的理解中起着核心作用而其神经实现依赖于互动个体间的脑间耦合机制。重要的是最新理论框架强调动态脑间同步机制是社会学习过程中双向预测更新的基础而非静态的神经耦合。因此在亲和的初次接触场景中我们的先验预期是随着互动双方参与度的深化脑间同步现象更可能出现并呈现相对于初始阶段的渐进增强趋势。虽然众所周知动作同步与提升的连接感相关从而促进社会纽带的形成但这种关系尚未在初次相识的场景中得到验证。此外除了首次社交互动中动作同步的动态变化外本研究也旨在考察脑间同步性短期动态变化的发展过程。既往超扫描研究普遍证实相较于非互动或基线状态社交互动期间的脑间同步性增加。然而这些发现通常依赖于静态的、条件水平的对比即对整个互动时段的神经耦合进行平均因而难以揭示同步性随时间演化的动态轨迹。本研究突破传统范式通过捕捉陌生人之间短暂、非结构化相识对话中的实时互动变化将焦点从脑间同步性的存在转向其动态特性。通过将脑间同步性视为一个随时间变化的过程并将其与同时发生的自发运动同步相关联从而揭示神经协调与行为协调在社交最初阶段的共现机制。引入时间维度的重要意义在于它自然引出了关于学习与记忆机制的核心问题为理解个体如何在互动中逐步实现双向适应与协同学习提供了新的视角。因此本研究设计了一个受控的实验室环境让互不相识的个体进行五分钟的自然对话。选择该时长是基于社会神经科学的整合证据这些证据表明在陌生个体的初次接触中包括第一印象形成、相互预测和行为协调在内的核心人际过程可以快速出现通常在几秒到几分钟内。五分钟作为非结构化对话研究的经典时长已沿用数十年。最新关于日常对话时长的调查显示参与者报告的典型对话平均时长约为14分钟(标准差11.51)这表明五分钟的互动虽然短于平均水平但仍处于自然对话交流的合理时间范围内。重要的是先前的超扫描研究表明脑间同步性在仅持续数分钟的短暂互动中即可被检测到即使在初次交流中也是如此。从方法论角度看该时长与fNIRS技术特性高度契合既能充分捕捉血流动力学的慢速响应特征支持连续且生态效度良好的互动记录又可避免长时、未分段数据带来的分析负担。因此这个时长体现了方法论上的审慎权衡——既保证互动双方有足够时间建立初步的相互投入与协调又能有效聚焦于社交互动的初始形成阶段。基于上述设计本研究假设在行为层面上(1)动作同步性将随时间进程呈现渐进增强趋势并且(2)互动期间的动作同步水平可预测接触后的连接感水平。在神经层面上本研究预测(3)双人组在互动期间将显示出涉及额下回、前运动皮层和背外侧前额叶皮层的脑间同步性逐渐增加并且(4)观察-执行系统核心脑区(额下回和前运动皮层)的脑间同步性动态变化能够有效预测动作同步水平。方法参与者样本量采用G*Power软件预先确定。本研究以五分钟初次互动中动作同步性的逐渐增加(假设1)作为分析目标因为这是本研究的基础性假设。基于G*Power软件(v3.1.9.4)为了在多元回归分析中获得中等效应量0.25误差概率为0.05检验功效为0.8需要42对双人组的样本量。本研究共招募了130名参与者。其中2对双人组因健康问题被排除出实验。另外5对双人组因fNIRS数据采集困难被排除在分析之外还有5对因视频录制问题被排除最终样本为106名参与者(N53对双人组)(36对女性平均年龄24.63±3.39岁年龄范围18-38岁)。样本包含来自不同种族背景的参与者(44对希伯来语双人组和9对阿拉伯语双人组)。参与者被分配为互不相识、同性别、同利手(49对右利手)、同母语的组合以减少每对双人组内部人际差异的影响。所有参与者均提供了书面知情同意书并获得金钱报酬或学术学分作为参与补偿。本研究获得了海法大学伦理委员会的批准(批准号412/18)。实验流程实验前参与者被要求在在线研究平台Qualtrics(www.qualtrics.com)上填写一份关于人口统计学和个人信息的问卷以排除具有精神病理学、药物使用史或健康问题等不符合条件的个体。在考虑性别和母语因素的前提下参与者被随机分配成对。在实验室中参与者佩戴上Brite-24 fNIRS系统(Artinis Medical Systems, Elst, The Netherlands)以进行大脑活动记录。参与者面对面就坐相距约150cm。相识对话结束后参与者被要求评估他们对伙伴的初步印象。整个互动过程通过摄像机进行录像并同步采集fNIRS数据。测量相识对话研究要求双人组通过言语互动探索共同兴趣与相似点以此建立初步了解。鼓励他们以日常社交的自然状态进行交流主动培养对彼此经历与观点的真诚兴趣。为保障交流过程的自然性与真实性实验允许参与者使用母语(希伯来语或阿拉伯语)对话以促进更自发、舒适的语言表达。连接感评分对话结束后每位参与者被要求对陈述句“我感到与我的伙伴有连接感”进行评分采用7点量表1分代表“完全没有”7分代表“程度非常高”。将每对双人组内两名成员的评分取平均值以此计算各组的双人连接感分数。动作同步性为了量化行为同步性中的动作协调特征在实验房间的天花板上放置了两台摄像机确保能同等地捕捉到两位参与者的全身运动轨迹。使用动作能量分析(MEA)软件包对相识对话的录像进行分析。MEA是一种自动化方法通过计算连续视频帧之间像素强度的变化来量化运动可分别为每位参与者生成连续的身体运动时间序列精准捕捉身体运动随时间的波动。通过比对两名参与者运动时间序列的对应关系进而计算双人动作同步性。所有录像均独立分析(视频分辨率1080×1920)并为每位参与者划定包含全身区域的独立感兴趣区(图1)。图1.相识对话期间双人分析的示例。MEA软件量化彩色区域(每个颜色代表一位不同参与者)中逐帧的像素联合变化。面部已做模糊处理以保护隐私。MEA通过追踪预定义ROI内的像素变化来计算运动为每位个体生成连续运动时间序列。然后通过使用互相关程序评估伙伴运动时间序列之间的时间对齐性来计算双人动作同步性。本研究使用R语言环境下的rMEA工具包进行动作同步性量化分析。所有原始数据都经过滤波以去除因视频伪影或其他异常导致的极端数值。排除每对双人组中超过总体均值±10个标准差的所有值。随后对数据实施平滑处理与z分数标准化数据处理示例见图2。采用零时间滞后互相关函数计算瞬时动作同步性以最大程度保留时间维度上的精准对应关系。考虑到自然对话场景的动态特性将5分钟连续数据划分为5个无重叠的60秒分析窗口实现每分钟独立分析。对每个窗口的互相关结果进行Fisher’s Z转换标准化处理最终取各窗口内绝对值平均数作为该时段的动作同步性指标。因此MEA为每对双人组在每个时段生成一个代表动作同步性的值。图2.rMEA输出结果示例。Y轴z分数标准化的运动量(帧间差异)。X轴时间(此示例对应于图1所示的双人组)。fNIRS数据数据采集。使用Brite-24 fNIRS系统及Artinis Medical Systems的OxySoft软件(v3.4.12.5)测量大脑活动。光极阵列覆盖双侧前额叶皮层区域共24个通道每个半球包括5个发射器和4个探测器(图3)。光极放置遵循国际10-20系统锚点(枕点、鼻根点、头顶中央点和左右耳屏点)并使用Polhemus Patriot 3D数字化仪(Polhemus, Colchester, Vermont, USA)进行空间坐标校准。所有通道位置均配准至蒙特利尔神经科学研究所标准空间该坐标系基于群体平均MRI影像数据建立能够实现头皮光极位置与底层皮层脑区之间的空间映射关系。图3.双侧脑区通道布局示意图。黑线标记的通道由红点标记的发射器和蓝点标记的接收器构成。通道覆盖六个解剖学上的感兴趣区左IFG、右IFG、左dlPFC、右dlPFC、左PMC、右PMC。通过为每位参与者佩戴适合其头围尺寸、符合10-20系统标准的头帽调整fNIRS装置以适应不同的头部大小。数据采样率为50Hz。本研究选取氧合血红蛋白信号测量大脑活动变化因为在fNIRS研究中发现该信号对血流变化更准确、更敏感。数据预处理。使用Homer3软件(基于Matlab R2023a)进行信号预处理。预处理包括对所有fNIRS通道进行手动检查并排除缺乏心跳信号(约1Hz)的通道。使用修正的比尔-朗伯定律将原始光强度值转换为光密度值。本研究还使用基于0.5s窗口的标准差和振幅变化阈值法来去除运动伪影并使用样条校正法去除由运动引起的信号尖峰。此外对信号应用0.01-0.5Hz的带通滤波以去除与心血管和呼吸活动相关的伪影。最后将光密度值转换为O2Hb浓度值用于后续分析。脑间同步性计算。预先选定双侧对称的解剖学感兴趣区IFG、dlPFC和PMC。采用基于Matlab的小波变换相干性(WTC)分析工具箱来评估脑间同步性。分析涵盖36种ROI组合波长限制在6至66秒之间。本研究还考虑了参与者相对于隔板侧的物理位置(第一个ROI代表右侧第二个代表左侧)。生成的WTC向量被划分为五个连续的一分钟时段。该分段策略由WTC分析的时间特性决定。鉴于本研究所考察的最长小波周期略超过一分钟该区间构成可靠估计脑间同步性的最小时间单元。通过计算各时段内所有有效波动周期对应的相干性均值最终获得每个脑区配对在每分钟内的平均同步强度指标。为控制极端值影响所有超过总体均值±3个标准差的同步性数据均被剔除。统计分析所有统计分析均使用R语言(v4.5.1)进行数据结果保留四位小数报告中呈现三位小数。行为数据使用线性混合效应(LME)模型分析动作同步性的时间动态变化并通过emmeans软件包获取估计边际均值(EMMs)。同时运用线性回归分析检验动作同步性对双人连接感的影响。在神经数据分析中本研究构建了伪双人对照组以检验真实双人组的脑间同步性是否显著不同于伪双人组。该设计旨在排除“脑间同步仅为感知相同外部刺激输入所导致的平行处理现象从而导致大脑的被动同步”这一竞争性假设。因此将未发生真实互动的参与者随机配对形成53组伪双人组合。与行为分析一致神经数据也使用LME模型和EMMs进行分析。结果行为结果动作同步性在相识对话期间增强为了验证第一个假设(动作同步性是否在整个相识对话过程中增强)本研究构建了LME模型。该模型将时间段(第1至第5分钟)作为固定因子将双人组分配编号作为随机因子并以零时间滞后的动作同步性值作为因变量指标。模型分析显示时间段的主效应显著(p0.01)具体表现为第5分钟同步性值显著高于第1分钟其动态变化趋势如图4所示。值得注意的是在预测零时间滞后动作同步性值的LME模型中本研究最初将双人组性别和母语作为附加固定因子纳入分析但二者均未表现出显著影响(性别p0.072语言p0.979)故最终模型及后续分析均未包含这些变量。图4.动作同步性随时间的变化趋势。Y轴表示LME模型中零时间滞后双人动作同步性值的估计边际均值。阴影区表示95%置信区间。X轴为5分钟互动时段的划分。动作同步性预测双人连接感为了检验第二个假设(动作同步性可预测初次相识双人组的连接感)本研究首先计算了所有双人组连接感评分(“我感到与我的伙伴有连接感”)的平均值(即双人平均连接感分数)。动作同步性计算为整个相识对话期间零时间滞后值的平均分数。然后本研究执行了线性回归分析以双人连接感分数作为预测值以动作同步性分数作为可能的预测因子。分析结果发现回归模型显著(p0.027)可解释双人连接感中9.2%的方差。这表明动作同步性水平能够有效预测双人组在初次互动后报告的连接感如图5所示。图5.动作同步性与连接感的关联(评分范围从2.71到6.64M4.855SD1.043)。神经影像结果相识对话期间的脑间同步性真实双人组与伪组的比较为了验证第三个假设本研究首先检验了脑间同步性在真实双人组和伪双人组之间是否存在差异。研究使用LME模型将双人配对类型(真实组、伪组)和ROI组合作为固定因子将每个双人组内的时间段编号的斜率作为随机因子WTC值作为因变量指标。模型分析显示配对类型的主效应显著(p0.001)即真实双人组的脑间同步性值总体上高于伪双人组。分析结果还显示配对类型与ROI之间存在显著的交互效应(p0.01)。进一步分析显示六个ROI组合在真实双人组与伪双人组之间存在显著差异l.dlPFC-l.IFG、l.dlPFC-r.IFG、r.dlPFC-r.IFG、l.IFG-r.dlPFC、l.IFG-r.IFG以及r.PMC-r.IFG如图6所示。所有比较均经过Bonferroni多重比较校正详细比较结果见表1。图6.真实双人组在六个ROI组合中表现出比伪组更高的脑间同步性值。表2.整个相识互动期间真实双人组与伪组之间脑间同步性水平的显著差异。相识对话期间脑间同步性逐渐增强为了深入验证第三个假设(真实互动双人组的脑间同步性随时间动态演变)本研究构建了LME模型并将时间段(第1至第5分钟)和ROI组合作为固定因子。基于之前的分析结果当前模型仅纳入在真实双人组中随时间推移表现出比伪组显著更高脑间同步性的六个ROI组合。将每个双人组内ROI的斜率作为随机因子相干性(WTC)值作为因变量指标。模型分析显示ROI的主效应显著(p0.05)时间段的主效应也显著(p0.01)。ROI与时间段之间未发现显著的交互效应(p0.18)。通过事前比较检验各ROI组合的时间变化趋势发现l.dlPFC-l.IFG(p0.05)和r.PMC-r.IFG(p0.05)呈现显著的同步性增强如图7所示。图7.真实双人组在整个相识对话期间脑间同步性的动态变化。大脑与行为动作同步性与脑间同步性的关系为了检验第四个假设(观察-执行系统相关脑区的同步性动态变化是否能预测动作同步性水平)本研究选取了两个呈现显著时间斜率的小波相干性ROI组合(l.dlPFC-l.IFG和r.PMC-r.IFG)分别构建LME模型每个模型均以WTC值和时间段(第1至第5分钟)作为固定因子双人组分配编号作为随机因子零时间滞后的动作同步性值作为因变量指标。第一个模型(针对l.dlPFC-l.IFG)的分析结果显示WTC值(p0.749)、时间段(p0.224)以及它们的交互作用(p0.599)均不显著。然而第二个模型(针对r.PMC-r.IFG)的分析显示WTC值的主效应显著(p0.05)并且WTC值与时间段之间的交互效应也显著(p0.05)。进一步分析显示该脑区同步性对动作同步性的预测作用仅在第5个时间段显著(p0.05)如图8所示。图8.动作同步性可由r.PMC-r.IFG脑间同步性的动态变化预测但仅限于相识对话的第五分钟。为了进一步厘清脑间同步性与动作同步性之间的关系本研究针对r.PMC-r.IFG这一关键ROI组合进行了补充性LME分析。具体而言本研究通过LME模型以WTC值作为因变量指标而将零时间滞后的动作同步性值以及时间段(第1至第5分钟)作为固定因子双人组分配编号作为随机因子。模型分析显示动作同步性值的主效应显著(p0.05)并且动作同步性值与时间段之间的交互效应也显著(p0.05)。进一步分析显示该通路脑间同步性对动作同步性的预测效应仅在第5个时间段显著(p0.05)。此外本研究进行了一项控制性分析。具体来说使用线性回归分析检验了所有时间段内的个体(非双人)动作能量其中平均MEA作为因变量时间段作为预测因子。该分析显示时间段对个体运动能量无显著影响(p0.22)。讨论动作同步性随时间推移而增强传统研究多将同步性量化为静态指标(例如在整个互动过程中的神经同步程度)而本研究则聚焦于单次短暂互动内同步性的动态演进。实验发现陌生双人组在初次接触中其动作同步性呈现渐进增强趋势最初一分钟与最后一分钟之间存在显著差异。这一结果与既有理论形成印证即非语言同步性并非静态而是社交互动过程中持续演变的动态现象。同步性的时间累积效应暗示了潜在学习机制的参与互动双方通过实时反馈逐步构建对彼此行为模式的适应性与预测能力。动作同步性预测双人连接感除了同步性随时间增强的现象本研究进一步发现初识对话期间的动作同步性能够显著预测其后报告的人际连接强度。这表明即使在短暂的初识互动中动作层面的协调已然成为促进社会纽带形成的重要行为机制。该发现与“人际同步性作为社会黏合剂促进融洽关系和相互理解”的观点相一致。近期研究同样指出动作同步性的暂时性增强是关系融洽发展的一个标志也是成功社交互动的核心要素。这些结果支持了这样一种观点即人际连接感的形成可能更直接地依赖于内隐的、非言语的加工过程。动作同步性对人际连接感的影响可以通过几个相互关联的机制来理解。首先同步的动作促进了共享意向与联合注意的形成从而增强了个体间亲密关系的感知。当个体的动作在时间上趋同时常常会伴随自我-他人界限的模糊化从而提升共情体验和归属感。此外同步活动可引发催产素释放该神经激素已被证实能强化社会联结并促进亲社会行为。社会对齐理论提出包括运动、情感和认知在内的多种对齐形式是相互关联的。动作同步性的提升可能通过跨模态促进情感共鸣与认知协调在建立初期关系时加速情感趋同进程。从进化论的角度看动作同步性在人类早期社会中可能通过增强群体凝聚力、促进合作与协调行动而具备适应价值这些功能对种群的生存与发展具有关键意义。脑间同步性在相识对话中出现神经影像学分析显示与伪双人组相比真实双人组在六个ROI组合中表现出显著的脑间同步性l.dlPFC-l.IFG、l.dlPFC-r.IFG、r.dlPFC-r.IFG、l.IFG-r.dlPFC、l.IFG-r.IFG和r.PMC-r.IFG。这些发现支持了以下假设增加的脑间活动不仅仅反映了对共享外部刺激的平行处理而是反映了一种动态的、相互的适应这种适应是实时社交沟通的基础。平行处理是指两个个体感知相同的外部输入这可能导致大脑活动的被动同步。这种现象通常在共同活动环境中观察到例如观看同一视频或聆听同一音乐其中没有直接的互动发生。相比之下真实的社交互动则涉及动态和相互的认知过程包括个体根据伙伴的反应持续调整自己的行动、想法和情感回应。这一观点得到了可重复性研究结果的支持即脑间同步性不会出现在伪双人组中这强化了以下观点脑间同步性反映的是社交互动过程中的相互适应而不仅仅是共同在场。初次相识互动中脑间同步性的动态性本研究对脑间同步性动态变化假设的检验揭示出两个ROI组合中存在显著的时间性变化左侧dlPFC-左侧IFG和右侧PMC-右侧IFG。这些动态转变表明随着互动的展开双人神经网络发生了重构。第一个组合包含dlPFC它是执行控制网络的一部分参与认知控制和注意调节等方面使个体能够选择性地关注相关的社会线索(如面部表情、语言和手势)同时过滤干扰信息。此外dlPFC也与情绪调节过程有关。这两个功能在陌生个体间的初次社交互动中尤为关键因为这种互动常常引发不确定性并需要更高的情绪和注意力集中。Feng等人(2021)在其关于神经影像学的元分析中提出左IFG是人类社交互动基础脑网络中的一个关键区域。此外IFG已被认为是情感共情的核心区域。从脑间可塑性的角度看IFG也被认为是与共情学习相关的核心区域。综合来看左dlPFC与左IFG之间的脑间同步性可能反映了一个更广泛的整合网络该网络通过协调调节性、共情性和感觉运动过程来实现实时适应这些都是成功社交互动的重要组成部分。右PMC和右IFG同步性组合进一步揭示了社会协调本质上植根于共享的感觉运动过程即个体通过感知、模仿与适应他人身体动作实现协同的能力。这两个区域都是观察-执行系统的组成部分该系统将动作观察与执行联系起来并共同介导运动规划和动作预测。具体而言右IFG与动作观察、模仿以及对他人意图的内部模拟相关而PMC是控制运动规划和执行的高阶区域并参与运动动作的心理表征。该通路脑间同步性的动态演化可能映射出互动双方在动作观察、意图解读、运动规划与控制等非言语沟通维度上持续进行的双向适应过程。这一观点与当前的具身认知理论相一致该理论认为社会理解是通过依赖于脑间同步性的感觉运动过程产生的。因此在初识阶段言语交流尚未充分展开时手势、韵律、姿态等非言语线索成为人际同步的主要载体而感觉运动同步性正是奠定人际连接基石的核心生理机制。然而感觉运动同步性并非孤立存在。除了在右PMC-右IFG通路中发现的脑间同步性动态变化外研究还发现在互动末段脑间同步性对动作同步性具有预测效力。这为“脑间同步构成动作协调神经基础”的观点提供了实证支撑。同时控制性分析显示个体运动水平未随时间发生系统性变化有效排除了第五分钟观测效应源于个体运动伪影的可能性。值得注意的是反向模型检验表明在右PMC-右IFG通路内最后一分钟互动的动作同步性同样能显著预测脑间同步性。需要强调的是这种双向关联不应被解释为因果方向性的证据而应理解为神经-行为协同变化的表征。这种模式符合一种循环的、相互强化的过程即脑间同步可能初始化动作对齐而新生成的动作同步又反馈性增强神经耦合。这种相互作用的动态表明社交互动期间大脑与行为的关系应被概念化为动态耦合系统而非线性因果链。这些发现也可以通过神经巩固理论的视角进行解释即使仅持续数分钟的社交接触新兴的协调模式仍能通过神经可塑性机制快速固化。鉴于已有研究证实巩固过程可发生在毫秒至秒级时间尺度短暂的初次互动很可能已触发协调模式的神经编码与稳定化进程。综上所述这些发现表明脑间同步性是一种支持共享理解和相互适应的神经机制。通过预测和协调社会线索脑间同步性在实现有效的社交互动中起着关键作用。我们观测到的脑间同步性逐渐增强现象与“脑间可塑性是社交互动中学习的基础”这一概念相吻合因为学习是一个累积的过程。先前的研究表明使用耦合经颅交流电刺激实验性地增强脑间同步性可以因果性地改善人际学习成果(如在音乐教学中)。最近关于脑间同步性潜在心理机制的研究也表明双人组在自然的、现实世界的对话过程中可能通过共享社会认同和内化的连接感的发展使得脑间同步性水平逐渐增加。这些发现强化了脑间同步性作为社会学习机制具有渐进式发展轨迹的观点。总而言之本研究结果表明脑间同步性是社交学习特别是经验依赖性学习的基础神经机制并可能通过涉及运动沟通维度的短期神经巩固过程实现其功能演化。结论本研究系统揭示了初识对话互动中双人同步性的动态变化规律。研究发现脑间同步性的动态变化在塑造初始纽带过程中发挥着关键作用且与内隐性动作同步增强及其伴随的连接感提升存在共变关系。值得注意的是整个互动过程中额下回、前运动皮层和背外侧前额叶皮层的脑间同步性均有增强。此外研究还发现同步性存在整合效应观察-执行系统(额下回-前运动皮层)中的脑间同步性能够预测动作同步性水平但该效应仅出现在互动即将结束之时(第5分钟)。这些发现共同印证在经验依赖性社交学习过程中脑间同步性的动态变化是一系列迭代且具有时间性的过程其中神经系统通过持续适应与精细化调整最终实现动作同步与有效沟通。本研究结果为脑间可塑性理论提供了实证支持表明在建立新社会连接的早期阶段脑间同步性作为一种经验依赖性的双人学习机制会随时间推移而动态演化。参考文献Atias, D., Markus, A., Shamay-Tsoory, S. (2026). Short-term dynamic changes in interbrain synchrony during first social interaction between strangers.NeuroImage, 327, 121752.