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    Neuron:以視覺為導向的社交互動如何進行?研究聚焦前額葉皮層--杏仁核神經網絡

    日期:2022-06-10 04:16
    瀏覽次數:17
    摘要: 復雜的社會凝視行為是靈長類動物的標志之一,這決定了它們主要以視覺為導向的社交互動,在非語言交流中發揮著獨特的功能。 現實生活中的社交注視交互依賴于: (1)將社交代理與非社交對象區分開來的能力; (2)對自我或他人注視的持續監控; (3)以行為偶然和交流的方式做出即時決定,看向或遠離他人。 這些社交凝視互動的關鍵變量以及如何在大腦中計算仍然是一個懸而未決的問題。 近日,耶魯大學心理系、耶魯大學醫學院神經科學研究所的Steve WC Chang教授團隊在Neur...

    復雜的社會凝視行為是靈長類動物的標志之一,這決定了它們主要以視覺為導向的社交互動,在非語言交流中發揮著獨特的功能。


    現實生活中的社交注視交互依賴于:

    (1)將社交代理與非社交對象區分開來的能力;

    (2)對自我或他人注視的持續監控;

    (3)以行為偶然和交流的方式做出即時決定,看向或遠離他人。

    這些社交凝視互動的關鍵變量以及如何在大腦中計算仍然是一個懸而未決的問題。


    近日,耶魯大學心理系、耶魯大學醫學院神經科學研究所的Steve WC Chang教授團隊在Neuron 在線發表論文,報道了靈長類動物大腦中前額葉皮層-杏仁核網絡神經元參與復雜的社交凝視互動等行為。



    重點:

    • 前額葉和杏仁核神經元表現出社交凝視事件的時間異質性

    • 這些神經元參與監控自我或他人的注視

    • 這些神經元以特定于代理的方式編碼相互的目光接觸

    • 社會注視互動在前額葉杏仁核網絡中被廣泛編碼


    作者首先量化了四個感興趣區(ROI)中自發的凝視行為:同伴的面部、眼睛和非眼睛的面部,以及非社交對象(圖1A和1B)。結果發現,與非眼睛的面部或物體相比,獼猴對同伴面部的注視次數更多,且平均持續時間更長(圖1C)。猴子在探索不同的感興趣區時表現出一致的注視行為。在注視對方之后,他們比非社會刺激更有可能看對方(圖1D)。




    作者記錄了現實生活中社交凝視互動中OFC、dmPFC、ACCG和BLA神經元的放電活動(圖1F和1G),并總結了三大類回應。


    與物體相比,一些細胞在觀察面部時明顯活動更多,而在眼睛和非眼睛面部之間表現出無關緊要的活動(圖2 Ai)。另一組細胞進一步區分了眼睛和非眼睛面部(圖2 Aii)。而第三組顯示出比社交RO更高的對象活動(圖2 Aiii)。


    在前額葉的三個區域中,OFC和dmPFC具有社會辨別能力的細胞比例高于ACCG,而BLA中這類神經元的比例*高(圖2B)。




    有趣的是,根據接收器操作特性分析,在所有四個區域中個體細胞在接受社會刺激和非社會刺激(圖3A)或不同臉部特征(圖3B)時開始區分的時間點差別很大——一些細胞在凝視事件之前和導致注視事件之前開始顯示出不同的活動,而其他細胞在凝視事件已經開始時顯示出明顯的活動。同時,OFC、dmPFC和BLA中的群體活動可以用于較好地解碼社會性凝視事件和非社會性凝視事件(圖3C)。


    與之形成鮮明對比的是,在所有四個區域中,眼睛與非眼睛面部的解碼準確率總體上接近于隨機(圖3D),這再次證明了在現場社交凝視互動中,社交辨別力先于臉部特征的辨別力。





    接下來,作者提出了前額葉-杏仁核網絡中社會注視監控的單細胞機制,以促進和引導社交注視互動,使前額葉和杏仁核神經元不僅編碼自己在社交注視互動中的注視位置,而且還監測他人的注視位置,這兩個關鍵組成部分可以用來計算自己注視和他人注視之間的注視偏移量圖4)。



    在行為上,作者觀察到成對的猴子之間的多次凝視交流,包括相互凝視和非相互凝視(圖5A)。與非相互凝視的神經元相比,相當大比例的神經元不僅表現出對相互凝視的選擇性,還表現出對發生相互凝視的特定同伴的交互環境的選擇性。


    因此,這些區域的單神經元活動似乎很適合追蹤特定于同伴的相互凝視,這在社交凝視互動中具有高度的行為相關性。


    *后,作者探尋了是否在重疊的神經元集合中存在上述發現的三個社會凝視信號(社交可辨別性、社交凝視監測和相互凝視選擇性;圖6A)。結果證實雖然一些神經元只發出社交凝視互動的一種特定信號,但其他神經元至少發出三種信號中的兩種(圖6B和6C)。



    總 結
    總結

    綜上所述,此研究證實社交凝視互動的神經基礎廣泛存在于前額葉-杏仁核網絡的多個大腦區域。作者專注于確定社交注視交互的三個關鍵特征的神經元基礎,即社交可辨別性、社交凝視監測和相互凝視選擇性,發現OFC、dmPFC、ACCG和BLA的許多神經元在社會辨別能力上表現出高度的時間特異性。


    在這些腦區中,社交凝視交互的關鍵特征的單神經元實現是高比例且穩健的。這些社會凝視信號的廣泛表現很可能表明靈長類動物的大腦在參與復雜的社會互動時受到的進化壓力。



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    滬公網安備 31011202007432號

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