惠濼潼

摘 要 人際互動(dòng)是構(gòu)成人類(lèi)社會(huì)的基礎(chǔ)，它反映在人類(lèi)社會(huì)的方方面面。研究人際互動(dòng)對(duì)于人類(lèi)個(gè)體及群體都有至關(guān)重要的意義。近年來(lái)近紅外超掃描技術(shù)為我們研究真實(shí)情景人際互動(dòng)提供了重要的技術(shù)支持。本文回顧了使用近紅外光譜成像超掃描技術(shù)對(duì)人際互動(dòng)的研究。詳細(xì)闡述了超掃描在合作、交流、模仿等人際互動(dòng)研究中的得出的結(jié)果。最后討論了該技術(shù)在人際互動(dòng)研究中的優(yōu)缺點(diǎn)及未來(lái)發(fā)展。

關(guān)鍵詞 人際互動(dòng) 近紅外光譜成像超掃描 合作 交流 模仿

中圖分類(lèi)號(hào)：R688；R445.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

人類(lèi)社會(huì)被貫穿于個(gè)體、家庭、社區(qū)甚至國(guó)家的復(fù)雜人際互動(dòng)所塑造。人際互動(dòng)的主要形式有：合作，競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)話等。了解人際互動(dòng)過(guò)程中大腦活動(dòng)的特點(diǎn)對(duì)于理解人際關(guān)系，進(jìn)而提升生活質(zhì)量，解決問(wèn)題（如孤獨(dú)癥）有重要價(jià)值。神經(jīng)影像（Neuronimaging）技術(shù)的發(fā)展使研究者在對(duì)大腦不產(chǎn)生損傷的情況下對(duì)其活動(dòng)進(jìn)行測(cè)量成為可能，這種技術(shù)深化了我們對(duì)社會(huì)認(rèn)知過(guò)程神經(jīng)活動(dòng)機(jī)制的理解。

然而，當(dāng)前對(duì)人際互動(dòng)神經(jīng)影像學(xué)的研究集中在單被試研究方面，這些研究存在以下兩個(gè)方面的問(wèn)題。首先，人際互動(dòng)涉及兩個(gè)或多個(gè)人，然而大多數(shù)研究一次只觀測(cè)一個(gè)人的大腦活動(dòng)，但是通過(guò)研究一個(gè)人的大腦是不能完全揭示涉及兩人及以上的人際互動(dòng)的腦機(jī)制；第二，現(xiàn)實(shí)生活中的人際互動(dòng)發(fā)生在自然情景中，但之前的大多數(shù)研究主要是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行的，而如何在實(shí)驗(yàn)室里模擬日常人際互動(dòng)是一個(gè)社會(huì)神經(jīng)科學(xué)普遍存在的挑戰(zhàn)。

1腦成像超掃描技術(shù)

腦成像超掃描（Hyperscanning）技術(shù)是同時(shí)獲得兩個(gè)或多人腦部活動(dòng)數(shù)據(jù)的技術(shù)，它通過(guò)同時(shí)記錄多個(gè)人的大腦激活情況而揭示人際互動(dòng)的腦機(jī)制。超掃描范式提供了一種有價(jià)值的觀察社會(huì)互動(dòng)過(guò)程中社會(huì)認(rèn)知神經(jīng)信號(hào)的方式。Duane和Behrendt在1965年采用腦電技術(shù)（Electroencephalogram，EEG）開(kāi)展了第一個(gè)超掃描研究。最近，研究者使用多種神經(jīng)成像技術(shù)（如EEG、functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI）進(jìn)行超掃描研究。

當(dāng)前有大量研究采用fMRI技術(shù)同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)人在人際互動(dòng)過(guò)程中的大腦活動(dòng)特點(diǎn)。然而，fMRI不能提供真實(shí)情景下的社會(huì)互動(dòng)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中被試必須躺下且不能動(dòng)，實(shí)驗(yàn)中被試也不能用聲音交流。這導(dǎo)致fMRI超掃描研究獲得的人際互動(dòng)結(jié)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(shí)社會(huì)情境下的人際互動(dòng)，但這種技術(shù)最大的缺陷在于不能對(duì)神經(jīng)電信號(hào)進(jìn)行精確定位。

新進(jìn)發(fā)展的功能性近紅外光譜成像技術(shù)（functional Near-Infrared Spectroscopy，fNIRS）可以在無(wú)侵入情況下探測(cè)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(cè)量大腦血流情況，根據(jù)血流情況來(lái)定位激活腦區(qū)。另外，相對(duì)于fMRI，fNIRS的造價(jià)較低、設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單，更重要的是它具有實(shí)驗(yàn)過(guò)程中被試可以自由移動(dòng)的高靈活特性。與其他研究人際互動(dòng)的腦成像技術(shù)相比，其最大的優(yōu)點(diǎn)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(tái)fNIRS掃描儀同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)人的大腦活動(dòng)特點(diǎn)，該技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：不需要額外的fNIRS和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可節(jié)省資金；在數(shù)據(jù)獲得階段不需要同步化處理；不像其他的跨點(diǎn)超掃描，它不需要復(fù)雜的協(xié)調(diào)和計(jì)劃；操作簡(jiǎn)單、便捷。這些優(yōu)點(diǎn)使得單設(shè)備fNIRS成為研究社會(huì)認(rèn)知的有力工具?；诖?，fNIRS逐漸成為較多涉及人際互動(dòng)的社會(huì)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究通用的新興技術(shù)。

2人際互動(dòng)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(gè)或多個(gè)人或群體為達(dá)到共同目的，自覺(jué)或不自覺(jué)地在行動(dòng)上相互配合的一種互動(dòng)方式；人際沖突則指人與人、群體與群體對(duì)于一個(gè)共同目標(biāo)的爭(zhēng)奪。以往的研究表明合作行為過(guò)程中， 大腦一致性增長(zhǎng)的區(qū)域包括前額葉，眶額葉皮層，左側(cè)頂島蓋，前扣帶回等腦區(qū)。由于實(shí)驗(yàn)技術(shù)的限制，之前對(duì)合作的研究都集中于單個(gè)被試的研究。近年來(lái)有研究者采用fNIRS超掃描技術(shù)對(duì)人際合作行為進(jìn)行了開(kāi)創(chuàng)性研究。

Cui等采用fNIRS超掃描技術(shù)同時(shí)掃描兩個(gè)人在進(jìn)行電腦合作游戲時(shí)的大腦活動(dòng)特點(diǎn)，試圖揭示合作的腦機(jī)制。11對(duì)被試參與該研究，每對(duì)被試需要完成四類(lèi)游戲：合作，競(jìng)爭(zhēng)及兩個(gè)控制游戲，結(jié)果發(fā)現(xiàn)相對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)和控制游戲條件，被試對(duì)在完成合作游戲過(guò)程中出現(xiàn)顯著的額上回（Superior Frontal Cortex，SFC）激活的一致性。研究者還發(fā)現(xiàn)隨著被試對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程熟悉度的增加，被試對(duì)間的合作性也顯著提高，因此研究者認(rèn)為練習(xí)可以促進(jìn)合作。Li等進(jìn)一步對(duì)合作游戲中被試對(duì)間的性別進(jìn)行操縱，游戲中被試對(duì)性別分為同性被試對(duì)和異性被試對(duì)。研究發(fā)現(xiàn)合作過(guò)程存在性別差異。男性被試對(duì)和異性被試對(duì)間的合作性顯著高于女性被試對(duì)，同時(shí)大腦活動(dòng)的一致性與合作任務(wù)表現(xiàn)之間的正相關(guān)僅存在于異性被試對(duì)。

積木廣泛用于社會(huì)心理研究，如友誼、社交缺陷兒童的人際互動(dòng)行為等。Liu等的研究創(chuàng)造了一個(gè)真實(shí)的互動(dòng)情景，在該情景中兩人進(jìn)行合作搭積木游戲，并用fNIRS對(duì)游戲過(guò)程中被試對(duì)大腦激活情況進(jìn)行掃描。研究者把合作分為三個(gè)不同水平及一個(gè)控制條件：完全合作，平行游戲，阻礙交互以及一個(gè)控制條件，對(duì)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(duì)話部分的設(shè)計(jì)用來(lái)控制來(lái)自口頭交流引起的神經(jīng)活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)合作和阻礙條件下有強(qiáng)烈的一致性，前者激活的腦區(qū)位于布魯?shù)侣?、第9區(qū)，后者激活的腦區(qū)位于布魯?shù)侣?區(qū)。

2.2人際交流

從進(jìn)化的角度來(lái)看，在人際交流過(guò)程中我們的祖先更適應(yīng)面對(duì)面的交流形式，這種交流特點(diǎn)是面部表情、身體姿態(tài)和口語(yǔ)等多種感覺(jué)通道的信息同步進(jìn)行。然而，在今天我們具有更多的交流方式，如手機(jī)和e-mail，它們逐漸的支配了人們的日常生活。面對(duì)面交流和其他類(lèi)型交流的主要區(qū)別表現(xiàn)為：面對(duì)面交流涉及多種感覺(jué)信息整合；面對(duì)面交流涉及搭檔間持續(xù)的輪流說(shuō)話行為。當(dāng)前電子郵件等高科技交流方式與面對(duì)面交流的神經(jīng)機(jī)制的異同尚不清楚。

Jiang等采用fNIRS超掃描技術(shù)對(duì)面對(duì)面交流和其他交流方式的腦機(jī)制進(jìn)行探討。研究中包括四類(lèi)交流方式：面對(duì)面對(duì)話；面對(duì)面獨(dú)白；背對(duì)背對(duì)話和背對(duì)背獨(dú)白。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明被試對(duì)間的左側(cè)額下回（Inferior Frontal Cortex，IFC）激活一致性?xún)H存在于面對(duì)面交流的過(guò)程中。通過(guò)比較面對(duì)面交流和面對(duì)面獨(dú)白的腦激活特點(diǎn)表明輪流說(shuō)話行為對(duì)神經(jīng)活動(dòng)的一致性具有至關(guān)重要的意義。此外，研究者對(duì)大腦激活一致性時(shí)間點(diǎn)與被試對(duì)交流過(guò)程的錄像帶進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)一致性發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)與被試交流發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)相匹配，這種交流包括對(duì)話，微笑，點(diǎn)頭等，這一方面說(shuō)明被試大腦一致性主要由面對(duì)面交流控制，而不只是簡(jiǎn)單的口語(yǔ)信息傳遞；另外一方面說(shuō)明通過(guò)神經(jīng)同步性可以精確的預(yù)測(cè)交流行為。

3結(jié)論及展望

功能性近紅外光譜成像超掃描技術(shù)為人際互動(dòng)提供了一種新穎的研究方法，這種方法使得對(duì)真實(shí)情境下人際互動(dòng)的研究成為可能。超掃描技術(shù)可以揭示單個(gè)大腦掃描所不能揭示的信息，該研究方法標(biāo)志著神經(jīng)生物指標(biāo)的新階段，它可以被用來(lái)診斷社會(huì)認(rèn)知相關(guān)的疾病，也可用來(lái)對(duì)治療的效果進(jìn)行定量。傳統(tǒng)的神經(jīng)生物指標(biāo)通常是基于單腦的結(jié)構(gòu)或活動(dòng)。相反，該階段所描述生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是基于兩個(gè)大腦神經(jīng)信號(hào)的相關(guān)。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(duì)于診斷和治療社會(huì)認(rèn)知紊亂有巨大的潛能。

然而，該技術(shù)最大的缺點(diǎn)是空間定位不準(zhǔn)，同時(shí)兩被試各自的電極通道所處的腦區(qū)無(wú)法精確對(duì)應(yīng)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，Liu等引入了MNI坐標(biāo)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(gè)缺點(diǎn)是無(wú)法探測(cè)深層腦區(qū)，在以后的研究應(yīng)該將fNIRS和fMRI結(jié)合起來(lái)。其次，利用超掃描技術(shù)研究社會(huì)認(rèn)知尚處于初步階段。很多人際交互常常不止發(fā)生在兩個(gè)人之間，而且目前大多數(shù)研究只測(cè)量了部分腦區(qū)。為了實(shí)現(xiàn)多人研究及全腦掃描的目的，還需要進(jìn)一步深化超掃描技術(shù)。

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