При кооперативной работе у людей синхронизируется работа мозга
Исследовательская группа из Пекинского нормального университета решила изучить нейронные основы человеческого сотрудничества, используя сочетание поведенческих задач и и внутричерепной электроэнцефалографии. Ученые показали, что при тесной кооперации нейронные системы у разных людей действительно синхронизируются
Гонки на трех ногах. При таких соревнованиях работа мозга у людей, бегущих в паре, синхронизируется. www.youtube.com/watch?v=46n3-W-Awx0
Сотрудничество и кооперация являются ключевыми элементами социальных взаимодействий человека. Хотя многие исследования в области психологии и нейронаук изучали совместное поведение людей, сложная взаимосвязь между социальным поведением и его нейронными основами остается малоизученной.
Исследовательская группа из Пекинского нормального университета под руководством доктора Йины Ма решила изучить нейронные основы человеческого сотрудничества, используя сочетание поведенческих задач и внутричерепной электроэнцефалографии Их работа, опубликованная в журнале Nature Neuroscience, описывает отличительные нейрокогнитивные профили для различных состояний во время выполнения кооперативных задач.
«Наша лаборатория давно занимается изучением того, как человеческий мозг общается и взаимодействует в социальных контекстах, таких как коллективное принятие решений, межгрупповой конфликт и социальное сотрудничество», — говорит соавтор работы Цзясинь Ванг. — «Одним из основных феноменов социального взаимодействия одного и другого мозга является корреляция их деятельности, известная как межмозговая нейронная синхронизация».
Для проведения экспериментов ученые объединили запись электроэнцефалограммы с решением новой задачей на сотрудничество. Эта задача была тщательно подобрана для изучения нейронных и когнитивных механизмов сотрудничества в динамическом сценарии.
Исследователи набрали пациентов с диагнозом эпилепсия, которым в рамках лечения в мозг были вживлены электроды. Пациентов попросили сыграть в игру, разработанную нейробиологами, в то время как ученые регистрировали активность в двух ключевых областях мозга — миндалине и височно-теменном соединении.
Экспериментальный протокол. a, Экспериментальная установка. Здесь показан снимок двух групп участников, участвующих в игре «Гонки на трех ногах». b. Локализация электродов iEEG в миндалине и височно-теменном соединении отображена на полупрозрачной нормализованной карте мозга MNI (каналы, расположенные в правом полушарии, зеркально отражены в симметричных местах в левом полушарии). Каждая цветная сфера представляет собой один канал. Анатомическая локализация каждого канала была определена и визуально проверена в родном пространстве каждого участника. c, Схематическое изображение виртуальной игры «Гонки на трех ногах». Используется пунктирная красную линию для иллюстрации события сброса и символ «взрыв» для обозначения разрыва связи; эти элементы не присутствовали в реальном игровом процессе.
Nature Neuroscience (2024). DOI: 10.1038/s41593-024-01824-y.
Записывая активность нейронов в разных областях мозга, исследователи также смогли количественно оценить межмозговую нейронную синхронизацию разных участников во время сотрудничества. Это первое прямое наблюдение синхронизации нейронов у разных людей, которые вместе решают одну трудную задачу.
Ванг говорит: «Мы показали, что сотрудничество представлено двумя различными состояниями: инициация и поддержание сотрудничества. Каждое из них характеризуется отличительными социальными мотивами и нейронной динамикой».
Исследователи обнаружили, что уровень синхронизации между нейронами в разных областях мозга отражает качество сотрудничества между участниками. Большая синхронность между нейронами была связана с более скоординированным поведением, в то время как меньшая синхронность была связана с плохой координацией.
Результаты исследования подтверждают гипотезу о том, что межмозговая нейронная синхронизация является перспективным нейронным индикатором социального взаимодействия. В будущем это исследование может проложить путь к более глубокому изучению наблюдаемых паттернов нейронной синхронизации, связанных с сотрудничеством, что может еще больше обогатить понимание социальной динамики человека.
Ванг говорит о дальнейших исследованиях: «Интересно исследовать поведенческую и нейронную динамику сотрудничества в ситуациях, связанных с социальными дилеммами. Нас интересует, как другие области мозга, связанные с вознаграждением и моторикой, участвуют в динамике сотрудничества».
Гонки на трех ногах. При таких соревнованиях работа мозга у людей, бегущих в паре, синхронизируется. www.youtube.com/watch?v=46n3-W-Awx0
Сотрудничество и кооперация являются ключевыми элементами социальных взаимодействий человека. Хотя многие исследования в области психологии и нейронаук изучали совместное поведение людей, сложная взаимосвязь между социальным поведением и его нейронными основами остается малоизученной.
Исследовательская группа из Пекинского нормального университета под руководством доктора Йины Ма решила изучить нейронные основы человеческого сотрудничества, используя сочетание поведенческих задач и внутричерепной электроэнцефалографии Их работа, опубликованная в журнале Nature Neuroscience, описывает отличительные нейрокогнитивные профили для различных состояний во время выполнения кооперативных задач.
«Наша лаборатория давно занимается изучением того, как человеческий мозг общается и взаимодействует в социальных контекстах, таких как коллективное принятие решений, межгрупповой конфликт и социальное сотрудничество», — говорит соавтор работы Цзясинь Ванг. — «Одним из основных феноменов социального взаимодействия одного и другого мозга является корреляция их деятельности, известная как межмозговая нейронная синхронизация».
Для проведения экспериментов ученые объединили запись электроэнцефалограммы с решением новой задачей на сотрудничество. Эта задача была тщательно подобрана для изучения нейронных и когнитивных механизмов сотрудничества в динамическом сценарии.
Гонки на трех ногах
«Мы подсмотрели соревнования, которые называют «гонки на трех ногах». У двух участников связывают две ноги, и они бегут как бы на трех ногах вдвоем. Такая игра требует очень высокого уровня кооперации. Мы разработали виртуальную интерактивную игру на сотрудничество, в которой пары участников должны перемещать свои аватары навстречу друг другу, чтобы установить связь и поддерживать ее, чтобы добраться до финиша. Эта парадигма позволяет нам наблюдать и отделять состояния и мотивы сотрудничества», — говорит Цзясинь Ванг.Исследователи набрали пациентов с диагнозом эпилепсия, которым в рамках лечения в мозг были вживлены электроды. Пациентов попросили сыграть в игру, разработанную нейробиологами, в то время как ученые регистрировали активность в двух ключевых областях мозга — миндалине и височно-теменном соединении.
Нейронные основы сотрудничества
Экспериментальный протокол. a, Экспериментальная установка. Здесь показан снимок двух групп участников, участвующих в игре «Гонки на трех ногах». b. Локализация электродов iEEG в миндалине и височно-теменном соединении отображена на полупрозрачной нормализованной карте мозга MNI (каналы, расположенные в правом полушарии, зеркально отражены в симметричных местах в левом полушарии). Каждая цветная сфера представляет собой один канал. Анатомическая локализация каждого канала была определена и визуально проверена в родном пространстве каждого участника. c, Схематическое изображение виртуальной игры «Гонки на трех ногах». Используется пунктирная красную линию для иллюстрации события сброса и символ «взрыв» для обозначения разрыва связи; эти элементы не присутствовали в реальном игровом процессе.
Nature Neuroscience (2024). DOI: 10.1038/s41593-024-01824-y.
Записывая активность нейронов в разных областях мозга, исследователи также смогли количественно оценить межмозговую нейронную синхронизацию разных участников во время сотрудничества. Это первое прямое наблюдение синхронизации нейронов у разных людей, которые вместе решают одну трудную задачу.
Ванг говорит: «Мы показали, что сотрудничество представлено двумя различными состояниями: инициация и поддержание сотрудничества. Каждое из них характеризуется отличительными социальными мотивами и нейронной динамикой».
Исследователи обнаружили, что уровень синхронизации между нейронами в разных областях мозга отражает качество сотрудничества между участниками. Большая синхронность между нейронами была связана с более скоординированным поведением, в то время как меньшая синхронность была связана с плохой координацией.
Результаты исследования подтверждают гипотезу о том, что межмозговая нейронная синхронизация является перспективным нейронным индикатором социального взаимодействия. В будущем это исследование может проложить путь к более глубокому изучению наблюдаемых паттернов нейронной синхронизации, связанных с сотрудничеством, что может еще больше обогатить понимание социальной динамики человека.
Ванг говорит о дальнейших исследованиях: «Интересно исследовать поведенческую и нейронную динамику сотрудничества в ситуациях, связанных с социальными дилеммами. Нас интересует, как другие области мозга, связанные с вознаграждением и моторикой, участвуют в динамике сотрудничества».
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.
