공유 의도는 의사소통 시스템 구축 시 대인 신경 동기화를 조절합니다.

커뮤니케이션 생물학 6권, 기사 번호: 832(2023) 이 기사 인용

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공유 의도(SI)가 새로운 대인 커뮤니케이션 시스템 구축에 영향을 미치는지 여부와 방법은 잘 알려져 있지 않습니다. 이 문제를 조사하기 위해 우리는 조정 기호 통신 게임(CSCG)을 설계하고 행동, 기능적 근적외선 분광법(fNIRS) 기반 하이퍼스캐닝 및 초경두개 교류 자극(hyper-tACS) 방법을 적용했습니다. 여기서 우리는 SI가 의사소통 정확성에 크게 기여한다는 것을 보여줍니다. 또한, 오른쪽 상측두회(rSTG)의 SI, 의사소통 정확도 및 대인 신경 동기화(INS)는 쌍이 새로운 의사소통 시스템을 성공적으로 구축할 때 더 높습니다. 또한 SI는 INS를 증가시켜 의사소통 정확도에 영향을 줍니다. 또한 시계열 및 장단기 기억 신경망 분석을 사용하여 INS가 통신 시스템의 초기 형성 단계에서 통신 정확도를 예측할 수 있음을 발견했습니다. 중요한 것은 INS가 통신 시스템의 형성 단계에서만 SI와 통신 정확도 간의 관계를 부분적으로 중재한다는 것입니다. 대조적으로, 통신 시스템이 구축되면 SI와 INS는 더 이상 통신 정확도에 기여하지 않습니다. 마지막으로, hyper-tACS 실험은 INS가 의사소통 정확도에 인과적 영향을 미친다는 것을 확인시켜 줍니다. 이러한 발견은 새로운 대인 커뮤니케이션 시스템의 확립에 기초가 되는 SI와 INS에 의해 보조되는 행동 및 신경 메커니즘을 제안합니다.

의사소통은 사람들이 메시지 교환을 통해 의미를 생성하는 과정으로 정의됩니다1. 이는 조화로운 대인 관계 구축2, 업무 효율성 향상3, 사회적 결속 유지4에 필수적인 역할을 합니다. 중요한 것은 자폐 스펙트럼 장애5,6 및 정신분열증7이 있는 개인은 의사소통 장애가 특징이라는 것입니다. 그러나 연구자들에게 가장 큰 수수께끼는 그것이 어떻게 발생하는가입니다. 즉, 새로운 대인 커뮤니케이션 시스템은 어떻게 나타나는가입니다.

최근 수십 년 동안 과학자들은 인간이 의사소통 시스템을 만드는 방법을 연구하기 위해 자연주의적이고 실험적인 방법을 사용해 왔습니다. 자연주의 연구는 청각 장애 아동이 고안한 가정 수화 의사소통 시스템8, 유아의 언어 습득9, 니카라과 수화10의 생성을 관찰함으로써 인간 의사소통의 출현을 조사합니다. 그러나 이러한 자연주의 연구에는 실험적 통제가 부족하고 인간 의사소통의 출현을 촉진하는 중요한 변수를 식별하기가 어렵습니다. 따라서 실험 연구자들은 실험 기호학 패러다임을 사용하여 통제된 실험실 조건에서 새로운 인간 의사소통 시스템이 어떻게 나타날 수 있는지 조사함으로써 이 문제를 극복하려고 시도합니다. 일반적으로 실험 기호학 패러다임은 참가자들에게 그림11,12, 제스처13,14 또는 문자-그림 매핑15과 같은 상징적 양식을 통해 협력 게임을 플레이하도록 요청합니다. 이러한 행동 관찰 방법을 사용하여 이전 연구에서는 대인 커뮤니케이션 결과에 영향을 미치는 몇 가지 요인을 확인했습니다. 예를 들어, 한 연구에서는 신경증과 삶의 만족도 사이의 관계에서 의사소통 장애의 매개 역할을 조사했습니다. 신경증은 사람들의 의사소통 장애에 큰 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다16. 게다가, 일부 다른 연구자들은 인간의 언어적 의사소통에서 의미론적 정보에 대한 작업 기억의 중요한 역할을 강조했습니다. 또한, 최근 연구에서는 조정 기호학 게임 중 관점 수용이 실패 그룹에 비해 성공 그룹의 의사소통 정확도를 향상시킬 수 있음을 보여줍니다.

전통적인 행동 관찰 방법에 기반한 연구와 달리 신경과학적 방법은 의사소통 시스템의 출현을 연구하는 데에도 사용됩니다. Stolk et al.20은 각 참가자 쌍이 디지털 보드에서 기하학적 모양을 움직여 서로 통신하도록 요청했습니다. 실험 동안, 뇌자기검사(MEG)를 사용하여 각 쌍 내 참가자 한 명의 신경 활동을 측정했습니다. MEG 신호의 시간 분해 스펙트럼 전력을 추정하여 신경 활동을 평가하기 위해 빔포밍 분석을 수행했습니다. 중요한 발견은 의사소통 문제를 해결하면 의사소통자와 수신자 모두에서 비슷한 신경 활동 변화가 나타난다는 것입니다. 더욱이, 이 공유 신경 패턴은 오른쪽 측두엽(TL)과 복내측 전두엽 피질(vmPFC)에 공간적으로 국한되어 있습니다. 또한 Stolk et al.21은 동일한 패러다임을 사용했지만 두 참가자의 뇌 활동을 동시에 조사했습니다. 그들은 두 가지 유형의 의사소통 문제를 조작했는데, 하나는 알려진 조건이고 다른 하나는 새로운 조건입니다. 알려진 조건에서 참가자들이 해결해야 했던 의사소통 문제는 공식 실험 전 훈련 세션 동안 직면했던 문제였습니다. 그러나 새로운 조건에서는 참가자들이 해결해야 하는 의사소통 문제가 아직까지 쌍방에 제시되지 않았습니다. 그들은 실제 쌍에서 우상측두회(rSTG) 활동 사이의 상호 상관관계가 알려진 문제보다 새로운 문제와 관련된 에피소드 동안 더 강하다는 것을 발견했습니다21. 이러한 결과는 개념 공간에 대한 수렴이 의사소통자 간의 개인간 신경 동기화(INS)를 초래할 수 있음을 나타냅니다. 일부 다른 연구에서는 상측두회/고랑(STG/STS), 중간 측두회(MTG), A1+ 및 하등을 포함하여 일부 ToM(마음 이론) 뇌 영역에서 언어 의사소통 중 화자와 청취자 사이의 INS 강화가 지속적으로 입증되었습니다. 전두엽(IFG)22,23.

0.960; Fig. 4c). Then, the paired samples t-test was also performed on the INS of CH15 with the condition (experimental vs. random). We observed a significantly higher INS at CH15 under the experimental condition (M ± SE, 0.06 ± 0.01) than that in random condition (M ± SE, 0.01 ± 0.01), t(42) = 2.72, p = 0.010, Cohen’s d = 0.61 (Fig. 4e). Additionally, we also found greater INS at CH20 during the COP under the experimental condition (M ± SE, 0.04 ± 0.01) than that in the random condition (M ± SE, 0.01 ± 0.01), t(42) = 2.37, p = 0.023, Cohen’s d = 0.46 (Supplementary Fig. 2b)./p> 0.05; Supplementary Fig. 3b)./p> 0.52, ps < 0.021, FDR correction), but not in the failure group (Fig. 6c)./p> 0.41, ps < 0.05; Fig. 7a, c), but not in the failure group (Spearman’s rank correlation, ps > 0.05; Fig. 7b, d)./p> 0.05). These results suggested that in-phase stimulation enhanced the INS in the rSTG during COP./p> 0.9, Fig. 10a). Additionally, we conducted the Kruskal–Wallis ANOVA with communicative accuracy during the CTP and found significant differences across the experimental conditions (H = 13.73, p = 0.001), with Tukey corrected post hoc tests revealing that communicative accuracy was significantly higher for the in-phase condition (M ± SE: 0.96 ± 0.05), when compared to the sham condition (M ± SE: 0.78 ± 0.05) and anti-phase condition (M ± SE: 0.77 ± 0.05), but not between the sham condition and anti-phase condition (Fig. 10b)./p>