基于fMRI超扫描技术的合作与竞争情境下社会决策神经机制研究

本研究通过构建跨地域fMRI超扫描平台（间距305公里），采用Sender-Receiver范式探究合作与竞争情境下社会决策的神经机制。团队开发了基于NTP协议的同步采集系统，在33组被试中发现竞争条件下欺骗行为达45.5%，rTPJ区域tSNR值显示双站点数据一致性（NCKU:137.29±29.87 vs NTU:143.52±42.42）。该研究为理解社会互动中神经同步性提供了首个公开的超扫描数据集。

　　

在探索人类社交行为奥秘的征程中，科学家们一直试图破解"大脑如何协同工作"这一终极命题。传统单脑扫描技术如同管中窥豹，难以捕捉真实社交互动中瞬息万变的神经对话。尤其当人们面临合作共赢或竞争博弈的抉择时，两个大脑间究竟如何"无线互联"？这个问题的答案不仅关乎基础神经科学的发展，更对理解自闭症、反社会人格等疾病机制具有重要启示。

国立成功大学心智影像研究中心的Le-Si Wang团队联合多个研究机构，在《Scientific Data》发表了一项突破性研究。他们搭建了全球首个跨地域fMRI超扫描平台，成功实现305公里间隔的双站点同步扫描，犹如为两个大脑架设了"神经对讲机"。通过精心设计的"开宝箱游戏"范式，研究人员发现：在合作情境下98.2%的发送者选择诚实建议，而竞争情境中这一比例骤降至54.5%；接收者在竞争时42.1%会"违抗"对方建议。更令人振奋的是，尽管使用不同厂商的扫描设备（GE MR750与Siemens Prisma），两个站点的右颞顶联合区(rTPJ)信号质量高度一致（tSNR: p>0.4），为跨中心脑科学研究树立了新标准。

关键技术包括：1）基于网络时间协议(NTP)的毫秒级扫描同步系统；2）包含33组20-30岁健康被试的双中心队列；3）融合合作/竞争条件的Sender-Receiver范式；4）BIDS标准化的全脑40层EPI序列采集；5）rTPJ区域导向的时频分析框架。

【数据质量验证】

通过计算T1加权图像的灰白质对比噪声比(CNR)，证实两站点数据质量无显著差异（1.14±0.34 vs 1.05±0.06, p=0.163）。头动控制方面，帧间位移(FD)中位数均小于0.06mm，超过95%的扫描体积符合质量控制标准。

【神经信号特征】

rTPJ区域分析显示：合作与竞争条件引发显著不同的神经活动模式。在欺骗行为发生的竞争试验中，发送者rTPJ激活呈现独特的时间动力学特征，其beta值分布与诚实试验存在明显分离（μ_欺骗=0.011 vs μ_诚实=-0.023）。接收者决策阶段的功能连接分析揭示，前额叶-颞顶叶网络同步性与选择策略密切相关。

【跨设备一致性】

时空信号分析证实，虽然采用不同场强和线圈配置，两个站点的功能数据具有高度可比性。合作条件下rTPJ的tSNR值在NCKU为136.38±30.29，NTU为142.25±41.15（p=0.511）；竞争条件下分别为138.21±29.67和144.79±43.99（p=0.479）。这种一致性为多中心超扫描研究提供了重要技术保障。

这项研究开创性地解决了fMRI超扫描的三重困境：时空精度难以兼顾、实验生态效度低下、跨中心数据异构。通过建立标准化采集流程和严格的质量控制体系，研究人员首次证实：1）远程超扫描可获得媲美单中心的神经信号质量；2）rTPJ在社会决策中扮演"策略处理器"角色；3）竞争情境下脑间同步模式与行为策略存在动态耦合。该数据集（OpenNeuro ds004103）的发布为研究信任建立、欺诈检测等社会认知过程提供了宝贵资源，其方法论框架更将推动远程协作神经科学研究的新范式。