无相位的振幅:人际运动协调对脑间耦合的分级作用

root 提交于 周三, 09/16/2026 - 12:47
人际运动协调是人类社会性的基础特征之一,自婴儿期起便为交流、亲和以及联合行动提供支撑。要确定这种行为耦合是否伴随着真正的脑间耦合——而非由共享感觉输入或运动伪迹所造成的表观耦合——一直十分困难。我们对参与者—伙伴二人组进行双脑脑电图(EEG)记录,并同步采集头戴式加速度计数据(16组二人组,共155次二人组—条件记录),设置六种条件,将人际协调程度从静止逐级提升至完全互惠的联合运动;同时采用即兴舞蹈诱发持续、自然且可分级的人际协调。分窗互相关分析证实了具有梯度变化且特异于伙伴的人际运动协调,其中包括一种领先—滞后特征,并且该特征会随领舞者的变化而反转。与伪二人组替代数据相比,脑间同步性仅呈现一种特定形式:高β频段和γ频段的振幅包络耦合;在经过泄漏校正的测量中,该结果依然稳健,同时未发现基于相位的耦合或慢频段耦合。在二人组内部,运动同步性能够预测这种振幅耦合的强度(γ频段的标准化β = 0.54);这种关联随频率单调增强,在采用二人组固定效应估计量时仍然成立,并且在将运动量纳入模型后并未减弱。运动同步性与脑间耦合还会在互动过程中同步波动,且这一现象超过了替代数据所显示的水平。两项控制分析排除了主要的替代解释:这种耦合并非感觉运动节律追踪的结果,因为尽管存在皮层—运动学相干性,但其并未呈现局部化特征,也不具有运动选择性;同时,这种耦合也并非由连接两脑的共享运动频率节律所导致。上述结果表明,人际运动协调是脑间耦合的组织变量,并明确指出,这种耦合表现为快速频段的振幅共同调制,而非相位同步。身体发生协调时,大脑才会发生耦合,而不仅仅是在共同运动时。

人际运动协调是人类社会性的基础特征之一,自婴儿期起便为交流、亲和以及共同活动提供支撑。要确立这种行为耦合是否伴随着真正的脑间耦合,而非由共享感觉输入或运动伪迹所造成的假象,一直十分困难。我们对参与者—伙伴二人组(16组二人组,共155条二人组—条件记录)进行了双脑EEG记录,并同步采集头戴式加速度计数据,设置六种条件,将人际协调程度从静止逐级过渡到完全相互的共同运动;同时采用即兴舞蹈诱发持续、自然且可分级的协调行为。分窗交叉相关分析证实了分级的、具有伙伴特异性的运动协调,其中包括领先—滞后特征,并且该特征会随着领舞者的改变而反转。与伪二人组替代数据相比,脑间同步呈现出一种特定形式:高β频段和γ频段中的振幅包络耦合;在经过泄漏校正的测量中,该结果依然稳健,而未发现基于相位的耦合或慢频段耦合。在二人组内部,运动同步性可以预测这种振幅耦合的强度(γ频段的标准化β = 0.54);该关联随频率单调增强,在采用二人组固定效应估计量时仍然成立,并且在将运动量纳入模型后并未减弱。运动同步性与脑间耦合还会在互动过程中共同波动,且这种共同波动高于替代数据所显示的水平。两项控制分析排除了最主要的替代解释:这种耦合并非对感觉运动节律的追踪,因为尽管存在皮层—运动学相干性,但其并未局部化,也不具有运动选择性;它也不是连接两脑的共同运动频率节律。这些结果表明,人际运动协调是脑间耦合的组织变量,并明确指出,这种耦合表现为快速频段的振幅共同调制,而非相位同步。当身体发生协调时,大脑才会发生耦合,而不仅仅是在共同运动时发生耦合。

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🏷️ 人际运动协调 脑间耦合 双脑脑电图 振幅包络耦合 高频神经同步