一、文献名称 ¶
Salazar, M., Shaw, D. J., Gajdoš, M., Mareček, R., Czekóová, K., Mikl, M., & Brázdil, M. (2020) You took the words right out of my mouth: Dual-fMRI reveals intra- and inter-personal neural processes supporting verbal interaction. NeuroImage, 228, 117697. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2020.117697
二、研究背景 ¶
为了使社交互动具有合作性,所有的互动者必须以一种补充彼此行为的方式进行活动,并与共同的目标相一致。尤其是在口头交流中,对话者在相互交流中进行一项联合行动任务,试图建立共同的基础或理解。而推断他人的意图和动机状态是实现这一目标的基础,而了解大脑在实时人际合作中如何支持这种推断对社会神经科学至关重要。
三、研究目的及方法 ¶
目的:用一个交流游戏-Say The Same Thing.在这个实验中,被试在交流中以不受约束的方式同时说出单词,目的是最终说出彼此完全相同的单词。假设当个体试图在连续的交流中推断并结合他们的合作伙伴的意图时,支持心理状态推断的大脑将参与到这项任务中,从而使他们能预测伙伴即将说出的话。
a、被试 ¶
44名被试(25名男性),按年龄进行配对。被试在实验前从未见过面,确认与他们配对的人是自己不熟悉的。排除两对男性的数据。
b、过程 ¶
1、每队自我介绍,熟悉彼此声音。在扫描仪外进行一轮(10试次)的试验和控制任务。scanning procedure包括7轮STST和7轮LLG(Last Letter Game)。在STST中,一对参与者必须各自独立地选择一个单词,然后同时说出他们选择的单词,直到选择了相同的单词。LLG则要求被试说出一个单词,这个单词是以他的搭档之间产生的单词的最后一个字母开始。
2、开始时,被试会被视觉提示告知接下来的任务,然后是10秒倒计时,在此期间,他们被要求“想一个单词”,倒计时结束后,说出他们选择的单词。3秒钟后,被提示“听”他们搭档的单词。
3、从第二次试验开始,被试必须想一个他们认为与搭档接下来会说的单词相匹配的单词(STST),或者想一个以搭档之前的单词的最后一个字母开头的单词(LLG)。
c、材料 ¶
1、为了获得每次试验中所表达的词对的相似度度量,我们使用了Word2Vec——一种两层神经网络,它根据词的特征对文本语料库中的词进行“矢量化”,然后在向量空间中将相似词的向量组合在一起。
2、MATLAB。每个玩家的口头反应以立体声波文件的形式记录下来,并使用内置在每个扫描器中的通信设备播放给他们的合作玩家。
3、功能和结构的MR数据同时从两个玩家获得,包括两个相同的3T Siemens Prisma扫描器的二分体,每个配备64通道鸟笼头线圈。
4、用一般线性模型和动态因果(dynamic casual)模型进行分析。
四、研究结果 ¶
1、行为结果
其中一对在所有LLG回合中都选择了语义相关的词,因此在GLM分析中被忽略。对于剩余的词对,Word2Vec分析显示,与LLG轮相比,STST轮的相似度指数明显更高。
2、被试的脑内反应和有效连接(effective connectivity)
与假设一致的是,GLM显示了相对于LLG轮,STST过程中有四组明显增加的反应:双侧TPJ和PC,以及右侧背外侧PFC。在前/中扣带皮层和内侧PFC中也观察到明显的信号相对增加,但这些簇状物在FWE校正后无法存活。
参数调制分析显示,楔前叶和邻近的后扣带皮层的BOLD反应受到为每一对词计算的相似性指数的积极调节——单词相似性越大,这些大脑区域的激活程度就越高。
DCM分析结果:共有2432个模型满足预先定义的网络条件,因此将它们划分为4个族(families),用VBA对这些家族进行比较,发现我们的观测数据与属于家族F2的模型之间的最佳匹配,EFF为0.71。然而,当将这些成功的模型与STST或LLG轮中获得的数据进行比较时,几乎没有证据表明前者具有任何特异性。
3、inter-subject neuroimaging data
所有被试中,STST轮的β值显著大于零,而LLG轮则不是。Pearson相关性研究表明,被试特定的时间序列与交互个体之间存在正相关,并且显著地比非互动被试配对时更强。最后,研究评估了该组件内表达的神经对齐强度是否与每一轮STST任务中实现的语义收敛程度相关。结果显示脑间排列的程度与完成任务的成绩无关
五、讨论及其他 ¶
由STST游戏开展该项研究,通过评估整个样本的大脑反应,这个游戏在双侧颞顶叶(TPJ)、楔前叶(PC)和右侧背外侧前额皮质(PFC)中产生了强烈的反应。此外,对有效连通性的建模支持了一个假设,即右颞顶叶对这个相互连接的网络施加调节影响,这与它在社会决策过程中从自我表征到他人表征的注意力重新分配中所扮演的角色一致。
文章的创新点在于引入了一个交互式任务,能够诱发可靠大脑反应在自然的对话——这使得我们可以研究对话者在完全自由的情况下选择语言反应时所展开的神经过程。第二人称方法提供了一种更精确的模拟极简对话的方式。
在语言产生和理解的过程中,大脑的活动是十分复杂的。文章基于STST游戏,探究了在语言条件下,大脑的一些激活区域,未来的研究可以进一步地将这种范式应用于非语言条件,以探讨社会互动过程中神经与这些特定皮层区域耦合的本质。