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社会关系认知的双维度神经机制:基于自然情境fMRI揭示的pSTS-vmPFC功能分化
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月07日 来源:Communications Biology 5.1
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本研究通过fMRI技术探索人类大脑如何解析复杂社会关系,发现社会认知存在"亲和-敌对"和"克制亲和-抑制敌对"两个基本维度。韩国首尔国立大学Sue-Hyun Lee团队创新性地采用自然观影范式,揭示后颞上沟(pSTS)主要负责即时社会特征处理,而腹内侧前额叶(vmPFC)参与高阶社会意图推断,为理解自闭症等社交障碍的神经基础提供了新视角。该成果发表于《Communications Biology》。
在咖啡厅里,我们总能瞬间判断那对争吵的情侣与旁边耳语的闺蜜有着截然不同的社会关系。这种神奇的社交能力背后,隐藏着大脑如何处理复杂人际关系的未解之谜。传统理论认为我们通过"亲疏远近"和"支配顺从"两个维度来理解社会关系,但神经机制始终扑朔迷离。更令人困惑的是,现实中既爱又恨的矛盾关系如何在大脑中表征?这些认知缺陷正是自闭症等社交障碍的核心症状。
首尔国立大学记忆与认知实验室的Wonjun Kang等研究者独辟蹊径,将神经科学研究从枯燥的实验室任务解放出来。他们让受试者在fMRI扫描仪内观看自然电影片段,实时评估银幕角色间的爱恨情仇。这种生态效度极高的范式,结合创新的多维度评分设计,首次捕捉到大脑在真实社交场景中的工作模式。
研究团队运用三大关键技术:1)自然情境fMRI范式,从韩国电影《女演员》中精选55个社交互动片段;2)四维度行为评分系统(爱、恨、独立、顺从)结合主成分分析(PCA)提取认知维度;3)多模态神经分析技术,包括全脑搜索光表征相似性分析(RSA)、感兴趣区域(ROI)分析和支持向量回归(SVR)解码。
【主要结果】
【Primary dimensions of social relationship recognition】
行为数据分析揭示社会认知存在两个核心维度:第一主成分(PC1)将爱与顺从、恨与独立分别聚类,命名为"亲和-敌对"维度;第二主成分(PC2)显示爱与独立、恨与顺从的反向关联,反映更复杂的"克制亲和-抑制敌对"维度。聚类分析识别出7种典型社交状态,证实现实关系远超简单二分法。
【Distinct processing of social recognition dimensions in the brain】
fMRI数据显示:右侧后颞上沟(rpSTS)从观影阶段就持续处理PC1信息,而腹内侧前额叶(rvmPFC)仅在延迟期参与PC2加工。沿右颞上沟(rSTS)前后轴分析显示明确的功能梯度——后部处理PC1,前部处理PC2。SVR解码证实rpSTS神经模式可预测PC1评分,rvmPFC则专司PC2解码。
【Neural networks coupled with the distinct processing of social recognition dimensions】
表征连接分析发现:rpSTS与初级视觉皮层(V1)等后部皮层形成功能网络,vmPFC则与腹外侧前额叶(vlPFC)等前部区域耦合。双向SVR验证这两个网络存在特异性信息流动,构成社会认知的双通路体系。
这项研究革新了我们对社会脑功能架构的理解:pSTS为核心的"快速通路"即时提取社交信号特征,而vmPFC主导的"慢速通路"进行复杂社会推理。这种双系统分工完美解释了为何我们既能瞬间感知他人敌意,又需要时间揣摩复杂社交动机。更深远的意义在于,该研究为自闭症谱系障碍提供了新的解释框架——患者可能在pSTS的快速特征提取或vmPFC的高阶整合环节存在缺陷。未来研究可在此基础上开发针对性的社交训练方案,通过调节特定脑网络功能来改善社交障碍。
论文中两个令人振奋的发现尤其值得关注:一是首次用神经证据证明"爱恨交织"这种矛盾关系并非认知误差,而是vmPFC对复杂社交维度的正常编码;二是发现社会认知维度比传统理论假设的更交织复杂,这提示临床评估社交障碍时需要超越简单的"心智化"缺陷模型。这些发现为发展新一代社会认知评估工具奠定了理论基础。
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