研究发现，婴儿和成人的大脑在玩耍时“同步”
你是否曾经和婴儿一起玩耍，虽然他们还不能和你说话，但你却能感觉到一种联系?新的研究表明，你们可能真的是“在相同的波长上”，在相同的大脑区域经历相似的大脑活动。
普林斯顿大学的一组研究人员首次进行了婴儿和成人的大脑在自然玩耍时相互作用，他们发现它们的神经活动有可测量的相似性。换句话说，婴儿和成人大脑当他们分享玩具和眼神交流时，他们的活动时起时伏。这项研究是在普林斯顿婴儿实验室进行的，在那里，大学的研究人员研究婴儿如何学会看、说话和理解世界。
普林斯顿神经科学研究所(PNI)的副研究学者Elise Piazza说:“之前的研究表明，成年人在看电影和听故事时，大脑会同步，但我们对这种‘神经同步’在生命最初几年是如何发展的知之甚少。”Elise Piazza是2019年12月17日发表在《美国科学》杂志上的一篇论文的第一作者心理科学．
Piazza和她的合著者——PNI的副研究学者liat Hasenfratz;心理学和神经科学教授乌里·哈森(Uri Hasson);以及心理学副教授凯西·刘易斯-威廉姆斯提出，神经同步性对社会发展和语言学习具有重要意义。
研究婴儿和成年人之间真实的、面对面的交流是相当困难的。过去大多数关于神经耦合的研究，其中许多是在哈森的实验室进行的，涉及到扫描成年人的大脑功能性磁共振而成人则躺下看电影或听故事。
但为了研究实时交流，研究人员需要创造一种儿童友好的方法，同时记录婴儿和成人的大脑活动。在埃里克和温迪·施密特转化技术赠款的资助下，研究人员开发了一种新的双脑神经成像系统，该系统使用功能近红外光谱(fNIRS)，它非常安全，可以记录血液中的氧合作为一种替代指标神经活动．该装置允许研究人员记录婴儿和成人在玩玩具、唱歌和读书时的神经协调。
同一名成年人与所有42名参与研究的婴幼儿进行了互动。其中21人被排除在外，因为他们“过度扭动”，另外3人直接拒绝戴帽子，剩下18个孩子，年龄从9个月到15个月不等。
实验分为两部分。在其中一个实验中，当孩子坐在父母的腿上时，成年实验者花了五分钟与孩子直接互动，孩子玩玩具，唱童谣或读《晚安月亮》。在另一组实验中，实验者转到一旁给另一个成年人讲故事，而孩子则静静地和父母玩耍。
这些帽子收集了大脑57个通道的数据，这些通道已知与预测、语言处理和理解他人观点有关。
研究人员在观察数据时发现，在面对面的交流过程中，婴儿的大脑与成年人的大脑在几个已知与对世界的高水平理解有关的区域是同步的——可能有助于儿童解读一个故事的整体含义，或者帮助他们分析大人给他们读故事的动机。
当成人和婴儿远离对方，与他人接触时，他们之间的耦合消失了。
这符合研究人员的预期，但数据也有令人惊讶的地方。例如，最强烈的耦合发生在前额叶皮层，该皮层与学习、计划和执行功能有关，以前被认为在婴儿期相当不发达。
“我们还惊讶地发现，婴儿的大脑往往比成人的大脑‘领先’几秒钟，这表明婴儿不只是被动地接受输入，还可能引导成人关注下一件事:拿哪个玩具，说什么话，”普林斯顿婴儿实验室的联合主任刘易斯-威廉姆斯说。
“在交流时，大人和孩子似乎形成了一个反馈循环，”Piazza补充道。也就是说，成年人的大脑似乎能预测婴儿何时会微笑，而婴儿的大脑则能预测成年人何时会使用更多的“婴儿语”，而两个大脑都能追踪到共同的眼神交流和对玩具的共同注意力。所以，当婴儿和成人一起玩耍时，他们的大脑会以动态的方式相互影响。”
这种神经科学的双脑方法可以为理解在非典型发育中与照顾者的结合是如何被破坏的打开大门——比如在被诊断为自闭症的儿童中——以及教育工作者如何优化他们的教学方法以适应儿童的不同大脑。
研究人员正在继续研究这种神经耦合如何与学龄前儿童的早期发育有关语言学习．
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