Interbrain synchronization tracks reciprocal social inference during strategic interaction
本研究表明，内侧前额叶皮层与右侧颞顶交界处的脑间神经同步性是策略性互动过程中相互贝叶斯推理的神经特征，而非仅仅反映了共同目标或人际一致性。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
人类是社会性生物，而构成我们本质的许多要素，都发生在我们彼此之间的空间里。当我们交谈、谈判或进行游戏时，我们的大脑并非孤立运作，而是形成了一个联动系统，其中一个人的思想和行为不断塑造着另一个人。多年来，科学家们一直知道，当人们互动时，他们的大脑活动往往会变得同步，像两只同时滴答作响的时钟一样有节奏地跳动。这种现象在对话、音乐表演和协作任务中都有观察到，这表明在社交时刻，我们的心灵在物理层面上是相连的。然而，一个核心谜团始终存在：在那同步的节奏中，究竟发生了什么？这仅仅意味着两人正在共享一个目标或感到步调一致，还是代表了某种更复杂的过程，比如试图猜测对方在想什么的活跃的、瞬息万变的脑力劳动？
来自华南师范大学及其他机构的一个研究小组致力于解开这个谜题，他们通过观察大脑在策略性游戏中的表现来进行研究。他们想看看这种大脑间的连接仅仅是人们为共同奖励而协作的副产品，还是实际上是一种特定心理过程的神经特征：即不断地预测并更新对他人意图理解的适应性努力。通过记录陌生人在进行一项需要不断猜测和调整的游戏时的脑部活动，研究人员发现，大脑同步性并不完全是由共同目标驱动的。相反，它是衡量玩家在多大程度上需要重新思考对彼此的预测的直接指标。
实验涉及成对的参与者，他们相对而坐，每人戴着一顶配备了传感器（用于测量大脑血流量）的帽子。他们玩的是一种名为“空间困境”（Space Dilemma）的游戏，每个玩家必须在屏幕上选择一个位置，试图捕捉一个移动的目标。转折点在于，游戏的规则在各轮之间会发生变化。在某些轮次中，玩家被告知如果合作，双方都将获得奖励，从而创造了一种目标完全一致的情况。而在另一些轮次中，规则被设定为一方的获益会导致另一方的损失，或者最佳策略完全取决于猜测对方下一步会做什么。所有轮次的视觉设置都是完全相同的；改变的只有关于奖励的隐藏规则。这使得科学家能够将策略性猜测的心理努力从单纯的协作行为中分离出来。
在玩家游戏的过程中，研究人员监测了两个已知与社会思维相关的特定大脑区域：内侧前额叶皮层（负责理解自我和他人的心智）和右侧颞顶交界处（对于理解他人的想法或意图至关重要）。他们寻找的是这样的时刻：即一名玩家大脑中这些区域的活动与搭档在相同区域的活动相匹配。结果令人震惊。当玩家处于协作轮次（即他们只需要就共同策略达成一致）时，他们的大脑并没有表现出这种特殊的同步性。然而，在那些他们必须不断适应、猜测和相互博弈的轮次中，同步性却激增。玩家需要更新其对伴侣行为的心智模型越多，他们大脑之间的连接就越强。
为了准确理解是什么驱动了这种连接，研究人员构建了一个详细的计算机模型来模拟玩家的思维方式。他们测试了玩家是在仅仅对上一次动作做出反应，还是在使用一种更复杂的学习方法，即基于过去的模式来预测未来。最符合玩家行为的模型假设：玩家正在不断计算“预期对方行为”与“对方实际行为”之间的差异。这种差异，即一种“心理上的惊讶”，作为一个信号来更新他们的信念。研究人员随后将这种计算出的“惊讶”与大脑数据进行了对比。他们发现了一个直接的联系：每当玩家经历更大的预期与现实之间的差距时，他们大脑中的同步性就会增加。脑波实际上是在追踪纠正错误预测所付出的努力。
这一发现完善了而非否定了“大脑同步是和谐或共同目标的标志”这一观点。在本研究中，具有一致激励（纯粹协作）的情境并未产生显著的大脑间连接，而当互动变得困难、具有不确定性且需要不断的心理调整时，这种连接最为强烈。这表明，大脑之所以同步，不仅是因为我们在同一频道上，更是因为我们正在积极尝试弄清楚对方究竟在哪个频道上。研究还观察了玩家在思维风格上的匹配程度。使用相似猜测和反应策略的组合，展现出了更强的脑间连接和更稳定的行为。这暗示，大脑与另一个人进入节奏的能力，取决于他们内在思维方式的兼容性。
研究人员还发现，这种大脑连接不仅是对过去的反映，也是对未来的预测。当某一轮次的同步性较高时，玩家在紧接着的下一轮更有可能改变其行为，根据情况转向更具竞争性或更具协作性的立场。这表明，同步的大脑活动是一个反馈回路的一部分，驱动着我们进行实时适应。它是让我们在每一瞬间都能调整社交行为的神经机制。
通过将脑成像技术与数学建模相结合，这项研究为两个心灵如何连接提供了清晰的图景。它表明，大脑间同步并非一种模糊的社交纽带标志，而是一种精确的神经特征，体现了理解他人所需的计算性工作。当我们处于一种需要不断修正对他人的理解的境况时，我们的大脑会通过同步来支持这种努力。这项工作将社会互动科学的研究从仅仅观察“大脑如何连接”，提升到了理解“这些连接究竟在做什么”。它揭示了，我们社交生活的节奏是由预测不可预测之物的持续、动态的努力所驱动的，这一过程让我们的脑电波在试图理解他人的过程中，与对方保持完美的同步。
您所在领域的论文太多了？
获取与您研究关键词匹配的最新论文每日摘要——附技术摘要，使用您的语言。