Sci Adv：情感肢體語言激活的腦網(wǎng)絡(luò)
肢體語言是人類用來交流感受的工具之一，但尚不清楚其他靈長類動物是否也以這種方式交流。
近日，Jessica Taubert和Shruti Japee團(tuán)隊使用功能性磁共振成像，顯示情感肢體語言可以激活獼猴大腦中身體選擇區(qū)（body-selective patches），他們的成果發(fā)表在Science Advances雜志上，名為“A broadly tuned network for affective body language in the macaque brain”。
人類使用面部表情來相互交流，與其他靈長類動物不同的是，我們用兩條腿走路，這確保我們的上肢可以幫助我們交流。因為感知和識別他人的恐懼對于快速應(yīng)對環(huán)境中的潛在威脅至關(guān)重要，所以恐懼相關(guān)的表達(dá)會引起身體選擇區(qū)的強(qiáng)烈反應(yīng)。盡管當(dāng)前的研究暗示了身體選擇區(qū)的功能和進(jìn)化起源，但目前還沒有證據(jù)表明其他靈長類動物也有人類對情感肢體語言的敏感性。
獼猴同樣的擁有兩個功能定義的身體選擇區(qū)，位于腹側(cè)視覺通路，稱為“body patches” ( 圖1A)。然而我們并不知道，獼猴的body patches是否在處理情感肢體語言中發(fā)揮作用。
實驗1
為了表征body patches對身體表情的反應(yīng)，作者首先使用 fMRI 定位了四只獼猴的body patches（圖1A）。他們發(fā)現(xiàn)，相比中性身體表情， MBP（middle body patch）和ABP（anterior body patch）更容易被恐懼和憤怒的身體表情激活（圖1B）?？謶謼l件引起MBP和ABP的最大反應(yīng)（圖1B和C）。MBP 對快樂身體表情的反應(yīng)比中性身體表情更多，但 ABP 對快樂和中性身體表情的反應(yīng)相同。
這些結(jié)果表明，相同的身體刺激與兩個物種的身體選擇性網(wǎng)絡(luò)相關(guān)，從而在人類和獼猴大腦之間建立了強(qiáng)大的功能同源性（functional homology），而最強(qiáng)烈和最一致的神經(jīng)反應(yīng)是由恐懼的身體表情引起的。
圖1.情感肢體語言在獼猴大腦中激活body patch網(wǎng)絡(luò)。
實驗2
作者進(jìn)一步使用自然刺激進(jìn)行了驗證（圖2A）。觀察了在表達(dá)（中性與恐懼）和方向（直立與倒立）方面都有所不同的獼猴身體。他們從ABP，MBP 以及杏仁核中選擇了 40 個具有最高身體選擇性指數(shù)的voxels（圖2C）。
使用自然刺激，發(fā)現(xiàn)觀看表現(xiàn)出恐懼相關(guān)行為的同種動物的身體，比觀看靜止的同種動物的身體，更能激活body pathces和杏仁核。此外，作者確認(rèn)實驗 2 中報告的效果是由感知表達(dá)（恐懼與中性）引起的，而不是感知速度引起的。
迄今為止的結(jié)果都表明，盡管獼猴和人類具有不同的身體部位和刻板的身體姿勢，他們的身體表情都會驅(qū)動body patches網(wǎng)絡(luò)中的活動。這些結(jié)果表明，body patches網(wǎng)絡(luò)廣泛地適應(yīng)了情感的感知，對身體外觀的變化具有很高的兼容性。
圖2. 同種動物的自然野生照片中與恐懼相關(guān)的肢體語言會驅(qū)動body patches的活動。
實驗3
圖3A顯示了直立身體在皮質(zhì)表面的平均表達(dá)效果。對于MBP和ABP，作者分別計算了直立和倒立身體的表達(dá)效果。對于MBP和ABP，作者發(fā)現(xiàn)了物種和身體方向的主要影響，對直立身體的反應(yīng)比對倒立身體的反應(yīng)更大。他們還發(fā)現(xiàn)物種和身體方向之間存在顯著的相互作用。
對于MBP和ABP，無論身體刺激是直立還是倒立，獼猴身體比人類或貓身體引起更大的反應(yīng)。當(dāng)刺激呈直立狀態(tài)時，人體比不熟悉的貓體引起更大的反應(yīng)。然而，當(dāng)刺激呈現(xiàn)顛倒時，人體和貓體沒有引起差異（圖3B）。
這些觀察結(jié)果可能反映了，人體具有典型的直立姿勢，這個姿勢可能會被畫面倒置所破壞。
圖3. 與恐懼相關(guān)的肢體語言的反應(yīng)不是物種特有的。
作者進(jìn)一步檢查了腹側(cè)視覺通路中表達(dá)效應(yīng)之間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)由恐懼相關(guān)的身體表達(dá)差異激活的voxels和物種無關(guān)（圖4A）。這就排除了結(jié)果反映的是低水平圖像屬性，甚至是特定物種的表型特征的可能性，例如人類刺激中的參與者所穿的藍(lán)色實驗室外套。
結(jié)果同時表明，在所有被試當(dāng)中，獼猴身體與人體的交叉解碼性能均高于概率（圖4B）。相比之下，因為受試者不太熟悉貓的身體形態(tài)，交叉解碼分析顯示出，貓可能會引起較小的表達(dá)效應(yīng)，這表明知覺專長（perceptual expertise）在社會情感線索的視覺處理中起著重要作用。
也就是說，貓身體的顯著效果（圖3）以及圖4A中的相關(guān)性表明，即使沒有長期訓(xùn)練或知覺專業(yè)知識，高度不熟悉的身體表情也會激活腹側(cè)視覺的相同區(qū)域路徑作為高度熟悉的身體表情。這種概括程度說明了靈長類動物身體選擇性的功能和發(fā)育起源，同時，具有廣泛適應(yīng)的身體選擇性網(wǎng)絡(luò)可以促進(jìn)對恐懼相關(guān)信號的普遍敏感性。
圖4. 感知的影響支配著身體刺激的神經(jīng)表征
結(jié) 論
認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)中的一個流行理論認(rèn)為，人類作為社會靈長類動物，對身體表情（尤其是與恐懼相關(guān)的身體表情）很敏感，因為它們幫助我們?yōu)闈撛诘男袆幼龊脺?zhǔn)備。然而，直到現(xiàn)在，我們還缺乏靈長類動物的證據(jù)。
本文作者提供了證據(jù)，表明觀看與恐懼相關(guān)的身體表情會增加獼猴大腦的活動。因此，它們與我們一樣對身體表情敏感。這種神經(jīng)關(guān)聯(lián)在獼猴大腦中的身體選擇性網(wǎng)絡(luò)，與人類大腦中的身體選擇區(qū)之間建立了直接的功能平行關(guān)系。
原文鏈接：
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add6865
參考文獻(xiàn)：
Taubert J, Japee S, Patterson A, Wild H, Goyal S, Yu D, Ungerleider LG. A broadly tuned network for affective body language in the macaque brain. Sci Adv. 2022 Nov 25;8(47):eadd6865. doi: 10.1126/sciadv.add6865. Epub 2022 Nov 25. PMID: 36427322.
編譯作者：Ayden（brainnews創(chuàng)作團(tuán)隊）
校審：Simon（brainnews編輯部）
