共情驱动的大脑同步:无社交线索下母子与陌生人神经耦合机制研究

【字体: 时间:2025年05月30日 来源:iScience 4.6

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  本研究通过双脑EEG超扫描技术,揭示共情处理中前额叶-颞叶区神经同步增强现象。团队发现母子对在α(8-13 Hz)和β(13.5-29.5 Hz)频段呈现持续同步,而陌生人仅在β频段1000-1500ms窗口同步;催产素(OT)水平与行为同步性正相关神经耦合。该研究首次证实无社交互动时共情仍能诱发脑间同步,为人类社交认知的神经机制提供新见解。

  

人类作为社会性物种,共情能力是维系群体生存的核心纽带。但长久以来,科学家们对共情神经机制的研究多局限于单一大脑的响应模式,且传统实验范式难以区分自动情感共鸣与高阶认知评估的时空特征。更关键的是,物理隔离状态下人脑能否实现共情同步?这种能力是亲子关系的专属,还是人类普遍具备的生物学特性?这些问题成为社交神经科学领域的重大挑战。

以色列Reichman大学发育社会神经科学中心的Linoy Schwartz团队在《iScience》发表研究,创新性地采用双脑EEG超扫描技术,通过母子组(n=100)和陌生人组(n=44)对照实验,结合时间锁定事件相关分析、加权相位滞后指数(wPLI)计算以及催产素检测等手段,系统探究了无社交线索下的共情神经耦合机制。

共情刺激诱发特异性脑间同步
研究发现,观看他人痛苦场景时,母子组在前额叶-颞叶网络呈现全时段(0-2000ms)的α/β频段同步增强,而陌生人组仅在β频段1000-1500ms窗口出现同步。这种时间特异性与ERP研究中高阶共情处理的时程高度吻合,提示后期认知评估阶段存在跨大脑的神经对齐。

生物行为标记预测神经耦合
母子组的催产素(OT)基线水平与共情性神经同步增幅呈正相关(r=0.31),后续面对面互动中的行为同步性评分也与脑间耦合强度显著关联(r=0.41)。这表明神经同步不仅反映即时共情响应,更与长期的生物行为适应模式密切相关。

跨群体共情机制的异同
虽然陌生人组在β频段显示出与母子组相似的晚期同步模式,但两组在α频段和持续时间上存在显著差异。值得注意的是,尽管陌生人更易想象情境内容,其神经耦合强度却更低,揭示亲密关系对共情神经通道的特异性强化作用。

这项研究突破性地证实:人类大脑具备在物理隔离状态下通过共情实现神经对齐的先天能力,其中β频段1000-1500ms的晚期同步可能是跨群体保守的认知共情神经标记。而母子间持续的全频段耦合,则体现了亲密关系对神经共振通路的深度塑造。该发现不仅为理解人类社交认知的进化基础提供神经证据,对自闭症、反社会人格等共情障碍疾病的机制研究也具有重要启示。研究创新的双脑分析框架,为探索其他社会认知功能的神经基础开辟了新路径。

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