《Developmental Science》：You Are Always on My Mind: Neural Synchrony Between Mothers and Their 2-Year-Olds During Collaborative Play
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与他人协作是日常生活中一项基本技能。人际神经同步性（INS）被认为是父母与学龄儿童协作的潜在神经生物学关联。本研究探讨了人际神经同步性（使用小波变换相干性测量）是否也是协作能力仍在发展中的幼儿的协作关联因素。研究人员采用功能近红外光谱超扫描（fNIRS hyp
与他人协作是日常生活中一项基本技能。人际神经同步性（INS）被认为是父母与学龄儿童协作的潜在神经生物学关联。本研究探讨了人际神经同步性（使用小波变换相干性测量）是否也是协作能力仍在发展中的幼儿的协作关联因素。研究人员采用功能近红外光谱超扫描（fNIRS hyperscanning）范式，从N=20对母子二元组（儿童年龄24–36个月，平均年龄30.15个月）中收集数据。母亲和幼儿在协作条件和独立条件（用窗帘隔开）下共同或分别搭建乐高得宝（Lego Duplo）结构。二元组在共同搭建和单独搭建时，大脑不同区域均表现出神经相干性，这可能反映了即使看不到对方，也持续表征其动作的过程。在协作条件下，儿童左侧前额叶皮层（PFC）与母亲右侧颞顶联合区（TPJ）之间神经相干性更强。然而，在独立条件下，儿童右侧PFC与母亲左侧TPJ之间的相干性显著更高。此外，若测试中有第二位研究人员在场，二元组更可能在独立条件下表现出整体更强的神经相干性。本研究展示了INS如何帮助理解母亲和幼儿如何共同完成协作任务，同时也揭示了他人对母子INS的潜在影响，这一方面此前尚未被探索。
**论文解读：母亲与2岁幼儿协作游戏中的神经同步性**
**研究背景与问题**
协作是人类日常生活的核心技能，尤其在儿童发展过程中，与照料者的互动为其学习和成长提供支架。幼儿在2–3岁期间开始发展协作能力，但此阶段其社会认知技能（如心理化、计划能力）仍处于快速变化中，合作意愿和成功率差异较大。已有研究表明，行为同步性（如目光接触、积极情感）与母子互动中的共情和安全依恋相关，但行为同步是否反映脑活动同步尚不明确。人际神经同步性（INS）作为实时互动中脑活动时间对齐的指标，在学龄儿童和母亲协作任务中被发现与计划（前额叶皮层，PFC）和心理化（颞顶联合区，TPJ）区域相关。然而，对于2岁以下幼儿的母子协作，INS是否同样存在尚无定论。现有研究多聚焦于婴儿或学龄儿童，缺乏对学步儿阶段的探索。因此，本研究旨在填补这一空白，验证INS是否成为母子-幼儿协作的神经关联，并探索任务环境（如他人存在）对INS的影响。论文发表在《Developmental Science》。
**关键技术方法**（不超过250字）
研究人员采用功能近红外光谱超扫描（fNIRS hyperscanning）技术，同时记录20对母子二元组（儿童24–36月龄，平均30.15个月，来自英国伦敦混合城市与郊区人口）的大脑活动。使用两台无线fNIRS系统（Brite MKII）测量氧合血红蛋白（HbO）和脱氧血红蛋白（HbR）浓度变化。感兴趣区域为左右侧背外侧前额叶皮层（PFC）和左右侧颞顶联合区（TPJ）。母子二人分别佩戴装有16个长分离通道和2个短分离通道的固定帽（儿童通道间距2.5 cm，母亲3 cm）。基线阶段观看自然场景无人机录像。实验包含协作条件（面对面共同搭建乐高得宝结构）和独立条件（窗帘隔开各自搭建），每个条件3个试次（各120秒），间隔80秒基线。数据分析采用小波变换相干性（WTC）评估INS，并在伪二元组分析中通过相位随机化验证真实相干性。统计使用线性混合效应模型和配对t检验。
**研究结果**
**3.1 真实二元组与伪二元组相干性比较**
与相位随机化的伪二元组相比，真实母子二元组在HbO和HbR上均表现出显著更高的相干性，且这种差异因脑区和条件而异（HbO：Dyad Pairing × ROI交互作用显著；HbR：主效应显著）。表明INS源于真实互动而非单纯任务相关活动。
**3.2 氧合血红蛋白（HbO）条件间相干性比较**
全脑水平上HbO相干性在协作与独立条件间无显著差异（M2模型不显著）。但在加入脑区（ROI）和条件×ROI交互后，模型显著改善（M3）。配对t检验发现：协作条件下，儿童左侧PFC与母亲右侧TPJ相干性更强（t(67)=3.51, padj=0.006）；独立条件下，儿童右侧PFC与母亲左侧TPJ相干性更强（t(89)=?4.44, padj<0.001）。其他脑区组合无显著差异。
**3.2.2 脱氧血红蛋白（HbR）条件间相干性比较**
全脑水平上，HbR相干性在独立条件下显著高于协作条件（M2显著，t(1459)=?2.24, p=0.025）。但配对t检验未发现经多重比较校正后显著的区域组合。
**3.3 HbO相干性二元间变异性的探索性分析**
计算每个二元组的“条件分数”（表示在协作条件下相干性更强的通道比例）。多元线性回归显示，条件分数不受儿童年龄、性别或母亲客体关系量表（MORS）得分预测，但显著受第二位研究人员在场影响（F(1,19)=8.03, p=0.011）。Fisher精确检验表明：当有第二位研究人员在场时，二元组更可能在独立条件下表现更强相干性；反之，仅一位研究人员时，二元组更可能在协作条件下表现更强相干性。
**讨论与结论总结**
讨论部分指出，本研究确认了母-幼儿协作中存在INS，但趋势随任务和环境变化。与学龄儿童研究一致，协作时儿童左侧PFC与母亲右侧TPJ相干性增强，可能反映母亲通过观察儿童行为（右侧TPJ涉及动作观察）进行心理化，而儿童则需要更多计划（左侧PFC）。相反，独立条件下儿童右侧PFC与母亲左侧TPJ相干性更强，说明母子虽被视觉隔离，但仍通过听觉线索（左侧TPJ涉及信念推断）和以往知识互相表征。HbR全脑结果进一步支持独立条件下相干性较高，这可能反映了分离后的持续互动或母亲的担忧。探索性分析揭示了第二位研究人员存在对INS的干扰：当陌生人（研究人员）与儿童互动时，母亲可能产生更多关注，导致整体相干性转向独立条件。这提示方法学上需考虑社交环境对INS的影响。
研究结论翻译：**“母子-幼儿对中的INS是多样化的，且可能受任务和环境影响。如同在年长儿童研究中发现的那样，母子-幼儿协作中存在神经相干性。与先前研究相反，当母亲和幼儿在视觉上分离并各自独立工作时，也发现了相干性。可以推测，这反映了母亲在一个新环境中对儿童行为的担忧，尤其是当她们看不见孩子时。母亲可能依靠声音和先前知识来心理表征孩子的行为，而非专注于完成自己的任务。当孩子与陌生成人互动时，这种效应更为显著。本研究强调了调查母子互动中INS的重要性，这是理解个体如何以不同方式处理联合任务的可能途径，因为在行为层面可能无法观察到参与程度的差异。本研究也揭示了从幼儿收集fNIRS超扫描数据所需面对的一些方法学挑战。”**
