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李先春、汪晨波合作团队在Human Brain Mapping上发表最新研究成果

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如何增加人际合作?让他们一起受苦吧!

前人研究发现,同时接受疼痛刺激的一群人增加了彼此间的亲密感,从而促进合作行为(Bastian et al., 2014)。

 

也许是共同经历起了作用吧?如果不知道彼此是否疼痛,合作行为还会增加吗?

答案是肯定的。我们先前的研究表明,疼痛本身也可以增加人际信任与合作(Wang et al., 2018)。

 

那么,疼痛为什么会增加人际合作行为呢?

我们推测,疼痛使人处于不利状态,个体具有很强的动机去寻求社会支持来摆脱疼痛,因此表现出人际合作行为的提升。

 

更进一步,合作双方的大脑在疼痛时如何协同工作,从而提升合作行为?

本研究发现,在疼痛状况下,随着合作的推进,双方的脑间活动同步性不断增加,先后表现在左外侧前额叶和右侧顶叶区域(Wang et al., 2019)。

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       近期,汪晨波与李先春课题组合作在Human Brain Mapping上在线发表最新研究成果,揭示了女性被试中疼痛促进合作行为的同步活动脑机制。研究招募了66名女大学生被试,32人涂抹辣椒素引发疼痛感受,34人涂抹护手霜作为对照。采用近红外成像技术(fNIRS)记录脑活动(图1a&b),被试先后完成三轮合作按键任务(图1c);数据分析时,计算脑间活动同步性等指标。

 

图1 实验设置和研究任务范式

 

         行为结果发现,尽管整体的合作率在两组被试间没有差异(图2a),但疼痛个体对任务反应更集中(图2b),并且随时间先后增加了合作率(图2c)。

 

图2:合作率等行为指标

 

       近红外成像结果显示,在第二轮合作任务中,疼痛组左侧额叶的脑间活动同步性增强(图3b&m),这可能与被试有目的的增加协调行为的认知控制有关;在第三轮合作任务中,疼痛组右侧顶叶的脑间活动同步性增强(图3i&o),这可能与被试对他人合作行为的心理表征有关。此外,疼痛被试的额顶网络间的同步性连接随时间不断增强(图4)。

 

图3:脑间活动同步性结果

 

图4:额顶网络同步性的动态连接

 

       近年来,疼痛研究领域关注疼痛对社会行为的影响,本研究从疼痛促进合作动机的角度,提供了疼痛领域第一个脑间同步活动证据。这些结果揭示了疼痛促进社会交互过程中合作行为的多脑协同工作机制。

 

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       本研究获得了国家自然科学基金项目、上海市卫生与健康委员会项目的资助。张听雨和山周魁东在实验运行与数据分析方面做了重要贡献。

 

论文信息:

Wang, C., Zhang, T., Shan, Z., Liu, J., Yuan, D., Li, X *. (2019). Dynamic interpersonal neural synchronization underlying pain-induced cooperation in females. Human Brain Mapping. Online publication, doi: 10.1002/hbm.24592.

 

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相关工作介绍:

       汪晨波副教授的研究兴趣是疼痛、共情与亲社会行为,近期主要关注疼痛对人类认知与社会行为的影响及其神经机制,已开展一系列研究工作。

Wang, C., Gao, J., Ma, Y., Zhu, C., Dong, X-W *. (2018). Physical pain increases interpersonal trust in females. European Journal of Pain, 22, 150-160.

 

       李先春教授课题组,近年来基于近红外和脑电的超扫描技术,考察人际互动过程中的脑间活动同步变化情况,从而探讨高级社会认知过程的脑机制,为进一步提升或改善人类社会功能提供科学依据。

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. Online publication.

 

Pan Y., Cheng X., Zhang Z., Li X. * and Hu Y. * (2017) Cooperation in lovers: An fNIRS-based hyperscanning study. Human Brain Mapping.38(2):831-41

 

Cheng, X., Li, X. * & Hu, Y. *, 2015. Synchronous brain activity during cooperative exchange depends on gender of partner: A fNIRS-based hyperscanning study. Human Brain Mapping. 36, 2039-2048.

 

图文 | 汪晨波

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