惠濼潼

摘 要 人際互動是構成人類社會的基礎，它反映在人類社會的方方面面。研究人際互動對于人類個體及群體都有至關重要的意義。近年來近紅外超掃描技術為我們研究真實情景人際互動提供了重要的技術支持。本文回顧了使用近紅外光譜成像超掃描技術對人際互動的研究。詳細闡述了超掃描在合作、交流、模仿等人際互動研究中的得出的結果。最后討論了該技術在人際互動研究中的優(yōu)缺點及未來發(fā)展。

關鍵詞 人際互動 近紅外光譜成像超掃描 合作 交流 模仿

中圖分類號：R688；R445.2 文獻標識碼：A

0引言

人類社會被貫穿于個體、家庭、社區(qū)甚至國家的復雜人際互動所塑造。人際互動的主要形式有：合作，競爭，對話等。了解人際互動過程中大腦活動的特點對于理解人際關系，進而提升生活質量，解決問題（如孤獨癥）有重要價值。神經影像（Neuronimaging）技術的發(fā)展使研究者在對大腦不產生損傷的情況下對其活動進行測量成為可能，這種技術深化了我們對社會認知過程神經活動機制的理解。

然而，當前對人際互動神經影像學的研究集中在單被試研究方面，這些研究存在以下兩個方面的問題。首先，人際互動涉及兩個或多個人，然而大多數研究一次只觀測一個人的大腦活動，但是通過研究一個人的大腦是不能完全揭示涉及兩人及以上的人際互動的腦機制；第二，現實生活中的人際互動發(fā)生在自然情景中，但之前的大多數研究主要是在實驗室環(huán)境中進行的，而如何在實驗室里模擬日常人際互動是一個社會神經科學普遍存在的挑戰(zhàn)。

1腦成像超掃描技術

腦成像超掃描（Hyperscanning）技術是同時獲得兩個或多人腦部活動數據的技術，它通過同時記錄多個人的大腦激活情況而揭示人際互動的腦機制。超掃描范式提供了一種有價值的觀察社會互動過程中社會認知神經信號的方式。Duane和Behrendt在1965年采用腦電技術（Electroencephalogram，EEG）開展了第一個超掃描研究。最近，研究者使用多種神經成像技術（如EEG、functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI）進行超掃描研究。

當前有大量研究采用fMRI技術同時測量兩個人在人際互動過程中的大腦活動特點。然而，fMRI不能提供真實情景下的社會互動，在實驗過程中被試必須躺下且不能動，實驗中被試也不能用聲音交流。這導致fMRI超掃描研究獲得的人際互動結論難以推廣至日常生活。也有研究者采用EEG超掃描探討真實社會情境下的人際互動，但這種技術最大的缺陷在于不能對神經電信號進行精確定位。

新進發(fā)展的功能性近紅外光譜成像技術（functional Near-Infrared Spectroscopy，fNIRS）可以在無侵入情況下探測大腦皮層氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的濃度變化，從而測量大腦血流情況，根據血流情況來定位激活腦區(qū)。另外，相對于fMRI，fNIRS的造價較低、設備維護簡單，更重要的是它具有實驗過程中被試可以自由移動的高靈活特性。與其他研究人際互動的腦成像技術相比，其最大的優(yōu)點是生態(tài)效度較高。因此，最近采用fNIRS超掃描的研究獲得蓬勃發(fā)展，這些研究大多是使用一臺fNIRS掃描儀同時測量兩個人的大腦活動特點，該技術具有以下優(yōu)點：不需要額外的fNIRS和網絡設備，可節(jié)省資金；在數據獲得階段不需要同步化處理；不像其他的跨點超掃描，它不需要復雜的協調和計劃；操作簡單、便捷。這些優(yōu)點使得單設備fNIRS成為研究社會認知的有力工具?；诖?，fNIRS逐漸成為較多涉及人際互動的社會認知神經科學研究通用的新興技術。

2人際互動的功能性近紅外光譜成像研究

2.1人際合作

人際合作是兩個或多個人或群體為達到共同目的，自覺或不自覺地在行動上相互配合的一種互動方式；人際沖突則指人與人、群體與群體對于一個共同目標的爭奪。以往的研究表明合作行為過程中， 大腦一致性增長的區(qū)域包括前額葉，眶額葉皮層，左側頂島蓋，前扣帶回等腦區(qū)。由于實驗技術的限制，之前對合作的研究都集中于單個被試的研究。近年來有研究者采用fNIRS超掃描技術對人際合作行為進行了開創(chuàng)性研究。

Cui等采用fNIRS超掃描技術同時掃描兩個人在進行電腦合作游戲時的大腦活動特點，試圖揭示合作的腦機制。11對被試參與該研究，每對被試需要完成四類游戲：合作，競爭及兩個控制游戲，結果發(fā)現相對于競爭和控制游戲條件，被試對在完成合作游戲過程中出現顯著的額上回（Superior Frontal Cortex，SFC）激活的一致性。研究者還發(fā)現隨著被試對實驗過程熟悉度的增加，被試對間的合作性也顯著提高，因此研究者認為練習可以促進合作。Li等進一步對合作游戲中被試對間的性別進行操縱，游戲中被試對性別分為同性被試對和異性被試對。研究發(fā)現合作過程存在性別差異。男性被試對和異性被試對間的合作性顯著高于女性被試對，同時大腦活動的一致性與合作任務表現之間的正相關僅存在于異性被試對。

積木廣泛用于社會心理研究，如友誼、社交缺陷兒童的人際互動行為等。Liu等的研究創(chuàng)造了一個真實的互動情景，在該情景中兩人進行合作搭積木游戲，并用fNIRS對游戲過程中被試對大腦激活情況進行掃描。研究者把合作分為三個不同水平及一個控制條件：完全合作，平行游戲，阻礙交互以及一個控制條件，對話。完全合作涉及高水平的人際間合作，然而阻礙條件最不利于合作。對話部分的設計用來控制來自口頭交流引起的神經活動。實驗發(fā)現合作和阻礙條件下有強烈的一致性，前者激活的腦區(qū)位于布魯德曼第8、第9區(qū)，后者激活的腦區(qū)位于布魯德曼第8區(qū)。

2.2人際交流

從進化的角度來看，在人際交流過程中我們的祖先更適應面對面的交流形式，這種交流特點是面部表情、身體姿態(tài)和口語等多種感覺通道的信息同步進行。然而，在今天我們具有更多的交流方式，如手機和e-mail，它們逐漸的支配了人們的日常生活。面對面交流和其他類型交流的主要區(qū)別表現為：面對面交流涉及多種感覺信息整合；面對面交流涉及搭檔間持續(xù)的輪流說話行為。當前電子郵件等高科技交流方式與面對面交流的神經機制的異同尚不清楚。

Jiang等采用fNIRS超掃描技術對面對面交流和其他交流方式的腦機制進行探討。研究中包括四類交流方式：面對面對話；面對面獨白；背對背對話和背對背獨白。實驗結果表明被試對間的左側額下回（Inferior Frontal Cortex，IFC）激活一致性僅存在于面對面交流的過程中。通過比較面對面交流和面對面獨白的腦激活特點表明輪流說話行為對神經活動的一致性具有至關重要的意義。此外，研究者對大腦激活一致性時間點與被試對交流過程的錄像帶進行比較，發(fā)現一致性發(fā)生的時間點與被試交流發(fā)生的時間點相匹配，這種交流包括對話，微笑，點頭等，這一方面說明被試大腦一致性主要由面對面交流控制，而不只是簡單的口語信息傳遞；另外一方面說明通過神經同步性可以精確的預測交流行為。

3結論及展望

功能性近紅外光譜成像超掃描技術為人際互動提供了一種新穎的研究方法，這種方法使得對真實情境下人際互動的研究成為可能。超掃描技術可以揭示單個大腦掃描所不能揭示的信息，該研究方法標志著神經生物指標的新階段，它可以被用來診斷社會認知相關的疾病，也可用來對治療的效果進行定量。傳統(tǒng)的神經生物指標通常是基于單腦的結構或活動。相反，該階段所描述生物統(tǒng)計學是基于兩個大腦神經信號的相關。該階段的信息可以為人際缺陷（如自閉癥）研究提供重要的信息，對于診斷和治療社會認知紊亂有巨大的潛能。

然而，該技術最大的缺點是空間定位不準，同時兩被試各自的電極通道所處的腦區(qū)無法精確對應。為了解決這個問題，Liu等引入了MNI坐標系統(tǒng)，希望使用這種方法提高腦區(qū)定位的精確度。另外一個缺點是無法探測深層腦區(qū)，在以后的研究應該將fNIRS和fMRI結合起來。其次，利用超掃描技術研究社會認知尚處于初步階段。很多人際交互常常不止發(fā)生在兩個人之間，而且目前大多數研究只測量了部分腦區(qū)。為了實現多人研究及全腦掃描的目的，還需要進一步深化超掃描技術。

參考文獻

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