受控时间对应关系与社会共在条件下的小波变换相干性:对 fNIRS 超扫描的启示

由 root 提交于 周三, 10/07/2026 - 12:47
采用功能性近红外光谱(fNIRS)开展的人际神经同步性研究,常依赖小波变换相干性(WTC)来量化皮层信号之间的时间对应关系。然而,WTC能否可靠地恢复实验所定义的信号对应差异,尚未得到充分确立。本研究采用听觉引导的手指敲击范式,在个体单独执行和二人联合执行两种情境下,分别比较参与者内部以及二人组成员之间匹配与不匹配的时间结构。任务诱发分析证实,在两种情境下,对侧运动区和运动前区均得到可靠激活;而同侧运动皮层仅在联合执行时显著激活,并且是两个实验阶段之间唯一存在差异的脑区。社会共在状态显著调节了WTC的敏感性。在参与者内部,WTC无法在单独执行时区分匹配与不匹配的时间结构;而在联合执行时,尤其是在对侧运动区和运动前区,则出现了稳健的、与匹配相关的WTC增加。在参与者之间,当参与者分别接受测试时,WTC仅表现出有限且具有脑区特异性的区分能力;但在联合执行时,匹配时间结构表现出更高的相干性,尤其是在运动区。这些发现表明,WTC能够恢复fNIRS信号之间实验所定义的时间对应关系,但这种敏感性并不具有情境独立性。参与者内部的结果进一步提示,社会共在可能改变个体神经信号本身的时间动态。因此,WTC应被理解为一种情境敏感的测量指标,其意义取决于所比较信号背后的功能性与社会性过程。

采用功能性近红外光谱(fNIRS)开展人际神经同步性研究时,通常依赖小波变换相干性(WTC)来量化皮层信号之间的时间对应关系。然而,WTC能否可靠地恢复实验所定义的信号对应差异,尚未得到充分确立。本研究采用听觉引导的手指敲击范式,对WTC进行了评估;在该范式中,研究者分别在个体内部以及二人组成员之间,比较了个体独自执行和共同执行条件下匹配与不匹配的时间结构。任务诱发分析证实,在两种情境下,对侧运动区和运动前区均得到可靠募集;而同侧运动皮层仅在共同执行条件下受到显著募集,并且是两次实验之间唯一存在差异的区域。

WTC的敏感性受到社会共在的显著调节。在个体内部,个体独自执行时,WTC无法区分匹配与不匹配的时间结构;而在共同执行时,尤其是在对侧运动区和运动前区,匹配相关的WTC升高则显著出现。在个体之间,当参与者分别接受测试时,WTC仅表现出有限且具有区域特异性的区分能力;但在共同执行时,匹配时间结构显示出更高的相干性,尤其是在运动区中。上述结果表明,WTC能够恢复fNIRS信号之间由实验定义的时间对应关系,但这种敏感性并不独立于情境。个体内部的结果进一步提示,社会共在可能会改变个体神经信号本身的时间动态。因此,WTC应被视为一种情境敏感的测量指标,其含义取决于所比较信号背后的功能过程与社会过程。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.30.755569v1?rss=1

🏷️ 功能性近红外光谱 小波变换相干性 神经同步性 超扫描 社会共在 运动皮层