本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
普林斯頓大學的一項新研究報告稱，首席研究員尤里·哈森的一名女學生可以將她自己的大腦活動投射到另一個人身上，迫使那個人的神經活動與她自己大腦中的活動密切映象。這個過程也被稱為言語。
已經有很多關於語言的功能性腦成像研究，但研究人員之前從未在交流時同時檢查說話者和聽者的大腦，以瞭解每個大腦內部發生了什麼。研究人員發現，當兩個人交流時，他們大腦廣闊區域的神經活動幾乎同步，聽者的大腦活動模式映象了說話者大腦中掃過的模式，儘管有大約一秒的短暫延遲。然而，如果聽者未能理解說話者試圖傳達的內容，他們的腦部模式就會解耦。
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以前，大多數關於語言的腦成像研究都使用重複的簡單聲音來刺激聽者的大腦，以定位介導聽力的區域，或者讓說話者重複簡單的詞語來檢查參與言語產生的腦區。這種不協調的方法是必要的，因為分析功能磁共振成像 (fMRI) 資料需要在連續的腦部掃描中多次重複刺激，以平均響應並找到表現出升高或降低活動的區域。此外，成像機器很吵，這使得正常的對話變得困難。然而，這些過去的方法不足以研究交流，交流需要接受者注意並理解說話者在說什麼。例如，如果一位老師正在講課，而一位專注聽講的學生已經迷失了方向，那麼交流就失敗了。
為了弄清楚當說話者和聽者交流或無法連線時大腦中發生了什麼，普林斯頓大學心理學系助理教授哈森和他的團隊首先必須克服技術問題，使用新的分析方法以及特殊的非磁性降噪麥克風。他讓他的學生在對她的大腦進行成像的同時講述一個未經排練的簡單故事。然後，他們向幾位聽眾播放了這個故事，發現聽眾的腦部模式與她講述故事時說話者頭部內部發生的情況非常匹配。
聽者的腦部模式與說話者的腦部模式匹配得越好，聽者的理解就越好，正如事後進行的測試所顯示的那樣。如果聽眾改為聽到同一位說話者之前錄製的另一個故事並作為對照實驗播放給他們聽，則不會映象說話者的大腦活動模式。聽用俄語講述的故事的英語使用者沒有表現出更高水平的腦部耦合。換句話說，當沒有有效溝通時，兩個人大腦之間不會發生大腦活動映象（除了檢測到聲音基本方面的一些區域）。當存在交流時，說話者和聽者之間會耦合大腦活動的大片區域，包括參與理解故事的含義和社會方面的皮質區域。
有趣的是，在聽者大腦前額葉皮層的一部分中，研究人員發現神經活動先於說話者大腦中即將發生的活動。這種情況只發生在聽者完全理解故事並預測說話者接下來會說什麼時。
哈森在一封電子郵件中解釋說：“交流是一種聯合行動，透過這種行動，兩個大腦變得耦合。” “它告訴我們，這種耦合是廣泛的，[這是在許多大腦區域看到的網路特性]。”
該團隊有興趣確定非語言交流是否也會在接受者的大腦中引起映象的腦部活動，以及動物世界的交流是否可能具有類似的特性。“我們正在考慮果蠅的求偶歌和鳥鳴。在果蠅的求偶歌中，只有雄性才能唱歌。然而，人們發現雌性有唱歌的能力，但它被抑制了，”哈森說。這符合新的發現，因為如果雌性的大腦不能映象雄性果蠅大腦中的活動，它們將無法交流。語言將大腦聯絡在一起，在這種思想的融合中形成了社會。
結果詳見7月26日出版的《美國國家科學院院刊》。
關於作者
R. 道格拉斯·菲爾茲博士是國家兒童健康和人類發展研究所神經系統發育和可塑性科主任，以及馬里蘭大學帕克分校的兼職教授。菲爾茲曾在斯坦福大學、耶魯大學和美國國立衛生研究院進行博士後研究，他是期刊《神經元膠質生物學》的主編，以及神經科學領域其他幾家期刊的編輯委員會成員。他是新書《另一個大腦》（西蒙和舒斯特出版社）的作者，該書講述了大腦中不使用電力進行交流的細胞（神經膠質）。他的愛好包括製作吉他、登山和水肺潛水。他住在馬里蘭州銀泉市。
所表達的觀點是作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。
頂部圖片：iStockphoto