脑际同步揭示快乐情绪如何增强人际合作协调
人类一生中大部分时间都是在他人的陪伴下度过的，人们经常从事类似的活动，一起看娱乐电影、看球赛、出席婚礼(或葬礼)等。这种共同的情感体验(尤其是积极的情感体验)会导致群体成员在随后的任务中朝着更一致的方向，即便该过程中彼此之间没有明确的、直接的言语交流。目前一些研究已经发现，人们共同观看情感电影时，对电影的情感 (Bruder et al., 2012) 和生理 (Golland et al.，2015) 反应变得相似，这标志着他们之间非语言情感线索的传播。这些发现揭示了，情绪诱导的人际间神经-生理同步性可能是增强彼此之间人际协调的重要机制。虽然积极情绪如何影响人际互动这一主题已经有了广泛的探讨，但存在的一个重要问题是，以往研究通常仅专注于积极情绪诱导后的社会互动关联神经基础，情绪关联神经基础往往被忽略，亦或是将社会互动过程中发现的神经活动模式的变化解释为情绪诱导的证据 (Ho et al., 2012)。因此，同时厘清二者认知过程的神经活动, 尤其是人际神经活动关联性，是理解大脑如何调节积极情绪对社会交互的影响的关键一步。
2021年10月，李先春教授研究团队在学术期刊Social Cognitive and Affective Neuroscience上在线发表研究论文Experiencing Happiness Together Facilitates Dyadic Coordination through the Enhanced Interpersonal Neural Synchronization尝试对该问题进行了解答。研究结合功能性近红外光谱成像（fNIRS）的多脑神经活动同步记录技术(Hyperscanning)，招募了62 (31对，同性别匹配) 被试。实验采用被试内设计，采用电影诱发法依次对二人小组进行快乐情绪和中性情绪诱导，并在每次情绪诱导后要求两名被试共同完成按键任务(包括合作和竞争两种任务，Cui et al., 2012)。fNIRS探测器被分别放置在两名被试的前额叶区域，情绪诱导过程和共同按键任务过程的神经活动被同时记录。情绪诱导顺序在组间平衡。
行为学结果发现，不管在快乐情绪还是中性情绪条件下，被试在合作任务中的反应时都显著慢于竞争任务，这反应了被试在两项任务中基于不同的目的所采取的按键策略有所不同(见图1 A)，该发现也从事后被试主观报告中采用的策略得到验证。此外，虽然相对反应时之差 (median-rDRTs) 没有表现出情绪效应，但我们发现在合作任务中，快乐情绪条件下被试的相对反应时之差随着试次进程逐渐缩小(见图1 C), 该发现表明了快乐情绪可能更多地是以一种时间演变的方式逐渐增加人际协调性，进而促进更好的合作成功。对合作成功率以及合作协调性的分析进一步检验了我们的设想，即我们发现虽然在平均合作率上没有发现显著情绪效应，但在合作协调性(平均调整次数和合作失败后的有效调整率)均发现了显著的情绪效应 (见图1D~F），探索性分析也进一步刻画了这种行为协调随时间变化的动态规律(见图2)。该发现揭示了快乐情绪促进人际行为的内在机理，即促进了个体对他人行为和意图的准确感知，进而做出越来越有效的行为调整。
图1. 按键任务行为学结果。(A) 快乐和中性情绪条件对人际合作和竞争任务的反应时。(B) 相对反应时之差。(C) 两种情绪下相对反应时之差随任务试次动态变化效应。(D) 两种情绪下平均合作率。(E) 两种情绪下合作任务的有效调整次数。(F)两种情绪合作失败后的有效调整率(PFEA)。
注: Coop 表示合作任务，Comp表示竞争循环；*p<0.05，**p<0.01. 图中的误差线代表了标准误。
图2. 合作协调的时间序列效应。(A) 有效调整次数随任务试次动态变化效应。(B) 失败后的有效调整率随任务试次动态变化效应。
注：“+” 矫正前p<0.05, “*” 反应矫正后p<0.05.
其次，神经活动同步性结果表明，被试对在观看快乐情绪视频时左额下回(IFG)的神经活动同步性显著高于观看中性情绪视频条件。并且，快乐情绪条件下合作任务中互动双方的人际神经同步性也更高 (位于左额中回，LMFC)，且与平均合作率以及合作协调性 (PFEA) 呈显著正相关 (见图3)。此外，我们还检验了观看情绪视频时的脑同步与合作行为的关系，发现快乐情绪视频下的人际神经同步与PFEA显著正相关。最后，一个中介分析表明，快乐电影观看中情绪诱导的神经活动同步性对合作相关神经活动同步的促进作用被增强的合作协调(PFEA)完全介导(见图4)。
图3. 按键任务中神经活动同步性的情绪效应。 (A) 两种情绪下合作任务的神经活动同步性比较热图；(B) 两种情绪下显著通道(CH4) 神经活动同步性差异比较；(C) 两种情绪下竞争任务的神经活动同步性比较热图；(D) 快乐情绪下PFEA 与神经活动同步性呈正相关。
图4. 中介效应分析
本研究的主要贡献是揭示了共同体验积极情绪体验 (如，快乐) 对人际合作协调的促进效应可以可靠地反映在脑际活动同步性程度上。并且，当前研究扩展了对人类社会行为的理解，人们更喜欢共同参与积极情绪事件（如观看戏剧电影或足球决赛），这可能对人们建立和维持长久稳固的伙伴关系至关重要。
论文第一作者李杨卓是华东师范大学心理与认知科学学院的在读博士生，李先春教授为通讯作者。近年来，李先春教授课题组通过基于近红外的超扫描技术探索了影响人际合作、竞争行为的各种因素 (Zhou et al., 2021; Zhang et al., 2021)。此外，课题组也对师-生教学(Liu et al., 2019)和欺骗行为(Chen et al., 2020)等具有社会互动性的社会认知过程的脑机制开展了多项研究。相关研究发表在NeuroImage、Human Brain Mapping、Social Cognitive and Affective Neuroscience等学术期刊上。
论文信息：
Li, Y., Chen, M., Zhang, R., L, X. *(2021). Experiencing Happiness Together Facilitates Dyadic Coordination through the Enhanced Interpersonal Neural Synchronization. Social Cognitive and Affective Neuroscience. doi/10.1093/scan/nsab114.
参考文献：
Zhou, X., Pan, Y., Zhang, R., Bei, L., L, X. *(2021). Mortality threat mitigates interpersonal competition: an EEG-Based hyperscanning study. Social Cognitive and Affective Neuroscience. doi: 10.1093/scan/nsab033.
Zhang, R., Zhou, X., Feng, D., Yuan, D., Li, S., Lu, C., & Li, X. (2021). Effects of acute psychosocial stress on interpersonal cooperation and competition in young women. Brain and Cognition, 151, 105738.
Chen, M., Zhang, T., Zhang, R., Wang, N., Yin, Q., Li, Y., ... & Li, X*. (2020). Neural alignment during face‐to‐face spontaneous deception: Does gender make a difference? Human Brain Mapping, 41(17), 4964-4981.
Liu, J., Zhang, R., Geng, B., Zhang, T., Yuan, D., Otani, S., & Li, X*. (2019). Interplay between prior knowledge and communication mode on teaching effectiveness: interpersonal neural synchronization as a neural marker. NeuroImage, 193, 93-102.
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