本文主要是介绍父亲-孩子在问题解决过程中的人际神经同步：fNIRS超扫描研究，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
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人际神经同步(INS)已经在母-子互动研究中得到了证明，但目前在关于父-子互动的研究中还比较缺乏。这项研究考察了父亲和其5- 6岁的孩子(N = 66)在自然互动过程中的大脑活动同步情况，并讨论了与INS相关的因素。研究者将任务情景分为三种，合作完成、独自完成和休息阶段。研究结果发现，与独自解决问题和休息阶段相比，父-子在合作解决问题时表现出双侧背外侧前额叶皮层和左侧颞顶叶交界处的INS增加。此外，在合作条件下，父亲角色态度与INS呈正相关。
在过去的几十年里，父亲的角色随着重大的社会变化而发生了实质性的演变。今天的科学研究证据广泛支持儿童在许多方面的发展得益于其父亲。例如，父亲的存在与更好的认知发展和更强的感知能力相关；父亲的互动行为与婴儿大脑的变化之间存在关联。
尽管人们对父子互动与子女行为之间的关系有了越来越多的认识，但对这种关系背后的行为和大脑神经机制却知之甚少。随着超扫描技术在亲子互动研究中的作用，人际神经同步(INS)被认为能够支持行为协调和沟通，大多在亲子互动的研究中得到了证实。本研究作者利用功能性近红外光谱(fNIRS)超扫描技术，旨在考察父亲-学龄前儿童的人际神经同步。
在早期的社交过程中，行为的协调—比如同步性—被认为对儿童的社交、认知和情感发展起着至关重要的作用。这种解释已被延伸到包括生理(如心率、皮质醇分泌)和神经(如大脑活动)水平同步的相关研究中。着眼于神经同步性，行为协调中的节律性被认为能够反映在神经振荡的同步性上。当行为交流节奏通过环境传递时(例如，说话的声音)，一个人的感觉系统与另一个人的运动系统耦合。在两个相互作用的双分体个体中，内部神经元振荡与外部节律的夹带能够实现对节律性刺激的最佳处理。
因此，INS被认为是促进信息传递的一个重要机制。研究者认为INS研究可以帮助我们更好地理解母-子和父-子互动的特点和共性，并且可能揭示整个儿童早期人际行为协调的重要机制。
关于母-子合作和交流的研究发现，在颞-顶叶交界处(TPJ)和外侧前额叶皮层(PFC)存在INS。TPJ中的INS与人际行为协调有关，这对亲子互动至关重要。协调过程中节奏的人际一致性取决于各种影响因素，尤其是颞-顶叶区域（包括TPJ）中的社会情感价值。合作除了追踪视觉信息的社会情感价值和参与与TPJ功能相关的心理状态表征外，还涉及社会情境中自上而下对情绪过程的认知控制。这一功能主要位于外侧前额叶区域(即背外侧前额叶皮层dlPFC)。dlPFC中的INS被认为代表了社交互动中互相注意和共享意向性的潜在生物标志物，并反映了个体的情绪调节能力。
此外，了解母亲-孩子和父亲-孩子之间行为和大脑活动模式的一致性和差异性，有助于阐明父亲对孩子发展过程中的独特贡献。研究者的主要研究问题如下：
1. 与独自完成任务和休息阶段相比，父亲和孩子在合作解决问题的任务中是否表现出更高的INS？在多段儿童年龄范围的母亲-儿童研究中发现TPJ和dlPFC中的INS增加，本研究预测在合作条件下(与所有其他条件相比)，相同大脑区域（TPJ和dlPFC）的INS最高。
2. 合作过程中的INS是否与二元行为变量，即任务表现和行为互惠相关？本研究预测，在父-子二人合作过程中所有感兴趣区域的任务表现和INS之间呈正相关；父-子在相同的大脑区域显示出相同的联系。
3. 合作期间，INS和儿童能动性之间的联系。（能动性量表记录了孩子是如何完成任务的。高分是指表现出兴趣、活力、热情和渴望做任务的孩子。孩子在活动中投入了努力，自信并且重视成功。此外，高分表明孩子扮演了主导角色。低分表示缺乏信心、兴趣或兴奋、犹豫的行为或克制的情感）。此前，在母-子合作的研究中，TPJ和dlPFC中较高的INS证明了与儿童能动性之间存在关联。研究者认为这种关联也会表现在父-子合作上。
4. 父-子合作的行为和自我报告的标志。研究者假设在合作过程中父亲敏感性与INS呈正相关。尽管在之前的研究中，母亲敏感性与合作中的INS没有显著相关，但本研究预测父亲的敏感照顾在合作解决问题时，在TPJ和dlPFC中能提供独特的与INS相关的个体差异。根据以前的文献表明，母亲的压力可能与合作期间TPJ和dlPFC中的INS减少有关，研究者预测父亲-孩子这种组合也有类似的模式。
5. 合作期间的INS和父亲的性格特征之间的联系。研究发现，父亲在育儿方面的敏感性和参与性程度与儿童的发展呈积极相关，研究者推测，在合作期间，所有感兴趣的脑区，父亲对其作为父母角色的评价(用父亲角色问卷[ROFQ]测量)与INS之间存在正相关关系。
图1：实验范式。(A)实验过程的顺序说明，以合作(红色)和独自(绿色)的方式完成七巧板任务。休息阶段用蓝色表示。条件的顺序是平衡的，因此有两个可能的序列。(B)双侧背外侧前额叶皮层和颞顶叶交界处解剖位置的光电极结构示意图(源=红色，探测器=蓝色，通道=数字，脑电图位置=黑色)。左侧为左脑半球，右侧为右脑半球。
研究结果如下：
图2：人际神经同步图解(INS；y轴)在合作条件(红色)下的小波变换相干性(WTC)显著高于独自条件(绿色)和休息条件(蓝色)(x轴)。***p < .001。
图3：人际神经同步图解(INS；y轴)在双侧前额叶背外侧皮质(dlPFC)和双侧左颞顶叶交界处(TPJ)的合作条件(红色)、独自条件(绿色)和休息条件(蓝色)(x轴)的情况。WTC = 小波变换相干性。
*p < .05. **p < .01. ***p < .001。
图4：人际神经同步(INS；y轴)，小波变换相干性(WTC)和父亲角色问卷(ROFQ)得分(x轴)。灰色阴影区域对应95%置信区间，每个黑点对应于一对父子的数据。
该研究考察了在不同的互动和非互动背景下，父-子是否在颞顶叶和背外侧前额叶区域显示出人际神经同步(INS)。总的来说，在合作解决问题任务中，与独自解决问题和休息阶段相比，父-子双方在双侧dlPFC和左TPJ中显示出INS的增强。父亲角色问卷(ROFQ)得分与亲子互动中的INS之间呈显著相关，在合作过程中相关性最高。父-子二人合作过程中的INS与任务表现、行为互惠或儿童能动性无关。
父亲和学龄前儿童在合作解决问题时，左TPJ以及双侧背外侧前额叶区(dlPFC)的INS增加。TPJ被认为持续追踪感觉输入中的社会情感价值有关，例如那些通过合作所必需的行为协调所引起的价值。此外，TPJ的激活与社会联结有关。另一方面，dlPFC与合作过程中的自上而下的认知控制有关，以确保注意指向任务相关信息。TPJ和dlPFC的同步活动构成了支持社会互动的神经机制的重要组成部分。INS不仅可以促进双方对特定任务的关注，还可以增加沟通线索的显著性，从而提高社交互动的可预测性。
尽管在双侧dlPFC和TPJ中，INS在母-子和父-子中具有相似性，但在右侧TPJ的合作过程中，父-子双方仅显示出较少的INS增加，研究者推测这可能与心理化(即理解他人情感的能力)和共享意图有关。
之前的研究发现，母亲和子女之间的神经层面的人际协调与合作呈正相关，即有更好的任务表现和沟通情况。然而，在该项父-子合作任务中，INS似乎与任务表现无关。这一发现强调了父-子问题解决的神经动力学可能与母-子问题解决的神经动力学不同。而且本研究没有发现父-子合作问题解决中儿童能动性和INS之间存在关联。这可能是因为在该年龄范围内，儿童能动性在父母与儿童互动中的作用可能高于来自父亲的支持。这一发现的潜在含义可能是，孩子的能动性可能不是父亲与孩子互动的驱动因素。在这种父-子互动中，子女的能动性更倾向于反映孩子本身对任务的参与，而与INS无关。
此外，研究者还考察了行为互惠、父亲敏感性和INS之间的联系。然而，这两种行为测量与INS没有显著相关，特别是在合作完成任务过程中。在以往的母-子超扫描研究中，问题解决过程中的交互(同步/互惠)与TPJ和dlPFC中的INS呈正相关。然而，在本研究中，父-子显示出很低的互惠水平。这表明，父-子联合解决问题时不太可能以话轮转换方式进行协调，即父亲不太可能表现出与孩子的周期性互动。
在合作解决问题过程中，敏感性的父母教养(具有较高的互惠性)具有较差的任务表现。反过来，更高的合作任务表现与更强的儿童自主性和任务表现(即儿童能动性)有关。如果父亲不参与敏感和互惠行为，而孩子发挥主观能动性来领导任务完成，那么父-子在合作任务中的表现最好。因此，在合作互动中，任务表现取决于孩子如何参与并解决任务，而不是依赖于协调的双方努力程度。
研究者还观察到父亲对自己作为父母角色的自我报告(父亲角色问卷；ROFQ)与父子解决问题的INS程度有关。亲子互动过程中父亲的参与是非常重要的，这有助于父亲角色的体现和儿童自身的发展。
原文：Nguyen, T. , Schleihauf, H. , Kungl, M. T. , Kayhan, E. , & Vrtika, P. . (2021). Interpersonal neural synchrony during father-child problem solving: an fnirs hyperscanning study. Child Development.
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