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深睡眠期右颞顶联合区功能连接降低预示亲社会偏好增强
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月26日 来源:Neural Networks 6.0
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本研究通过高密度睡眠脑电图(EEG)和源定位技术,首次揭示深睡眠期右颞顶联合区(rTPJ)与社会脑网络功能连接(LLC)的负相关关系,发现rTPJ与6个关键脑区(包括右额下回等)连接减弱与亲社会偏好增强显著相关,为睡眠依赖的社会认知神经机制提供了新证据。
亲社会行为是维系社会凝聚力的重要基础,但个体间存在显著差异。近年研究发现睡眠质量与亲社会性存在关联,特别是右颞顶联合区(rTPJ)——这个被称为"社会脑"核心区域的活动模式。然而,深睡眠阶段社会脑网络的功能组织如何影响亲社会决策,仍是未解之谜。更令人困惑的是,现有研究对睡眠期脑连接与认知功能的关系存在矛盾发现:既有研究支持连接增强促进记忆巩固,也有证据表明连接减弱有利于工作记忆。这种分歧凸显了探索特定神经网络功能连接模式的重要性。
瑞士研究人员在《Neural Networks》发表的最新研究,通过创新性地结合高密度睡眠EEG和源定位技术,对54名健康年轻人(21.5±2岁)进行整夜监测。研究团队采用标准化低分辨率脑电磁断层扫描(sLORETA)分析非快速眼动睡眠期(NREM)的delta频段(0.8-4.6 Hz)功能连接,并运用滞后线性连接(LLC)算法量化rTPJ与23个社会脑区的相互作用。亲社会偏好通过具有真实金钱激励的公共物品博弈测量,计算贡献值与信念值的差异作为核心指标。
关键技术包括:1) 64通道便携式EEG系统整夜记录;2) sLORETA源定位技术进行皮层电流密度估计;3) LLC算法计算功能连接;4) 基于排列检验的偏Spearman相关分析;5) 随机森林算法验证关键连接。样本来自严格筛选的健康右利手成年人,通过加速计和睡眠日记监控睡眠规律性。
【主要发现】
连接模式特征:在分析的23条连接中,22条显示负相关趋势,其中6条达到显著水平(rho=-0.36~-0.3),涉及右额下回(IFGR)、左颞中回(MTGL)等区域。最强的关联出现在rTPJ-右IFG连接(rho=-0.36)。
网络级验证:扩展分析包含全部276对连接后,仍有一半显著连接涉及rTPJ,证实其核心作用。随机森林分析进一步确认rTPJ-右IFG连接贡献度最高(17%)。
机制关联:发现SWA与功能连接的负相关关系,提示高SWA可能伴随更强的功能分离,支持"局部恢复"假说。
【讨论与意义】
研究发现颠覆了传统认知,首次证明深睡眠期社会脑网络的"功能解离"可能促进亲社会性。这种模式与精神分裂症和自闭症患者的异常连接形成鲜明对比,为理解这些疾病的社交障碍提供了新视角。特别值得注意的是,rTPJ的"孤立性慢波活动"可能通过两种机制发挥作用:一是减少其他脑区干扰,优化局部神经可塑性;二是维持该区域在觉醒状态的功能独立性。
研究创新性地将睡眠神经科学与社会决策研究相结合,其方法论贡献包括:1) 建立睡眠期功能连接的分析框架;2) 验证EEG源定位技术在睡眠研究中的适用性;3) 开发多模态数据分析流程。局限在于样本同质性和时间先后关系的推断,未来可通过干预实验和临床样本进一步验证。
这项由Andjela Markovic等学者完成的研究,为"睡眠-社会脑"轴理论提供了直接证据,提示睡眠质量评估可能成为预测社会功能的生物标志物,也为针对社交障碍的神经调节疗法提供了潜在靶点。正如作者强调的,理解rTPJ在睡眠期的独特活动模式,可能是破解"社会脑"功能奥秘的关键钥匙。
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