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脑间子网络的时间同步与空间相似性预测双人社交互动

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我们在日常选择时大脑如何悄然同步

当我们为价格讨价还价、分摊餐费或决定什么是“公平”时,大脑并非单独运作。它们会与交互对象的大脑发生微妙协调。本研究提出一个看似简单的问题:当两位陌生人反复就金钱讨价还价时,共享的大脑活动模式能否揭示——甚至预测——他们会如何相互对待与公平对待对方的程度?

双人金钱博弈

为探究这一点,研究人员邀请了74对大学生参与经典的讨价还价任务——最后通牒博弈。在每一轮中,一人提出如何分配一笔钱,另一人可接受或拒绝该提议。若被拒绝,双方都得不到任何报酬。为了促使参与者根据对方之前的行为调整策略,双方进行了多轮博弈。博弈过程中,两名参与者都戴着记录脑电活动的帽子(EEG),使科学家能够同时跟踪两人脑中快速的神经变化。

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查看网络而非单点

研究团队没有仅考察单一脑区,而是把每个大脑视为一组相互作用的网络。结合 EEG 源成像与一种称为贝叶斯非负矩阵分解的数学方法,他们识别出在博弈过程中稳定激活的八个大尺度子网络。其中包括与内在思考与社会反思相关的网络(通常称为默认模式和自我相关系统)、运动与感觉网络以及视觉处理网络。有些子网络对应已有的著名脑网络,而另一些则显示出任务特定的变化,暗示讨价还价中的社会互动会重塑这些网络的协同方式。

时间很重要:当大脑同时发放信号

研究的一个重点是时间同步性——一人脑中活动的时序与其伙伴的匹配程度。研究者测量了两人对应子网络间的“脑间同步”。随着博弈的进行,配对者在网络层面的同步性增强,尤其是在与自我与他人思考、计划、体感及视觉处理相关的系统之间。子网络同步性更强的配对,往往提出更公平的分配、接受更多提议并总体赚更多钱。换言之,当他们脑活动的时序对齐时,行为表现得更具合作性与互利性。

空间也重要:相似的大脑激活图谱

时间只是故事的一半。团队还考察了空间相似性——同一子网络在两个人中的物理激活模式有多相似。这种“被试间相似性”在博弈各阶段中,在与自我反思和运动相关的系统中上升,但在一些视觉网络中下降。自我相关网络的更高相似性与更公平的行为及更高的总体收益相关,表明在社会情境的表征上更为相似的伙伴倾向于更具建设性的互动。相反,某些视觉区的更高相似性则与较少的合作行为相关,或许反映了对外部细节的更强关注,而非对共享关系的关注。

Figure 2
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当时间与空间对齐

最引人注目的发现来自同时考虑时间与空间。在若干关键子网络中——尤其是与内在思维、运动和视觉相关的网络——伙伴间的时间同步程度与其空间激活模式的相似性呈显著关联。这种组合的“时空耦合”成为互动质量的有力标志。通过机器学习,研究者表明,将基于时序的同步指标与空间相似性融合,能够可靠地预测一对参与者决策的公平性、接受率与获利水平。涉及内在思维网络与运动相关系统的特征尤为信息量大。

对日常社交生活的意义

对非专业读者而言,要点是:良好的社交互动不仅存在于“你的脑内”——也存在于“脑与脑之间”。当两个人达成公平协议并顺畅协调时,他们的大脑并非只是更努力工作,而是在合作,既在时间上又在空间上对齐活动。这项研究提供证据表明,大尺度脑网络及其跨两个人在时间与空间上的同步,是成功合作的核心。未来,这类脑间特征有望帮助我们更好地理解精神病学条件下的社交困难,并可能指导新的方法以支持更健康、更和谐的互动。

引用: Li, Y., Li, S., Li, Y. et al. Temporal synchrony and spatial similarity of interbrain subnetworks predict dyadic social interaction. Commun Biol 9, 589 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09854-x

关键词: 脑间同步, 社会决策, 脑网络, EEG 超扫描, 合作