Sci Adv：情感肢体语言激活的脑网络

肢体语言是人类用来交流感受的工具之一，但尚不清楚其他灵长类动物是否也以这种方式交流。

近日，Jessica Taubert和Shruti Japee团队使用功能性磁共振成像，显示情感肢体语言可以激活猕猴大脑中身体选择区（body-selective patches），他们的成果发表在Science Advances杂志上，名为“A broadly tuned network for affective body language in the macaque brain”。

人类使用面部表情来相互交流，与其他灵长类动物不同的是，我们用两条腿走路，这确保我们的上肢可以帮助我们交流。因为感知和识别他人的恐惧对于快速应对环境中的潜在威胁至关重要，所以恐惧相关的表达会引起身体选择区的强烈反应。尽管当前的研究暗示了身体选择区的功能和进化起源，但目前还没有证据表明其他灵长类动物也有人类对情感肢体语言的敏感性。

猕猴同样的拥有两个功能定义的身体选择区，位于腹侧视觉通路，称为“body patches”( 图1A)。然而我们并不知道，猕猴的body patches是否在处理情感肢体语言中发挥作用。

实验1

为了表征body patches对身体表情的反应，作者首先使用 fMRI 定位了四只猕猴的body patches（图1A）。他们发现，相比中性身体表情， MBP（middle body patch）和ABP（anterior body patch）更容易被恐惧和愤怒的身体表情激活（图1B）。恐惧条件引起MBP和ABP的最大反应（图1B和C）。MBP 对快乐身体表情的反应比中性身体表情更多，但 ABP 对快乐和中性身体表情的反应相同。

这些结果表明，相同的身体刺激与两个物种的身体选择性网络相关，从而在人类和猕猴大脑之间建立了强大的功能同源性（functional homology），而最强烈和最一致的神经反应是由恐惧的身体表情引起的。

图1.情感肢体语言在猕猴大脑中激活body patch网络。

实验2

作者进一步使用自然刺激进行了验证（图2A）。观察了在表达（中性与恐惧）和方向（直立与倒立）方面都有所不同的猕猴身体。他们从ABP，MBP 以及杏仁核中选择了 40 个具有最高身体选择性指数的voxels（图2C）。

使用自然刺激，发现观看表现出恐惧相关行为的同种动物的身体，比观看静止的同种动物的身体，更能激活body pathces和杏仁核。此外，作者确认实验 2 中报告的效果是由感知表达（恐惧与中性）引起的，而不是感知速度引起的。

迄今为止的结果都表明，尽管猕猴和人类具有不同的身体部位和刻板的身体姿势，他们的身体表情都会驱动body patches网络中的活动。这些结果表明，body patches网络广泛地适应了情感的感知，对身体外观的变化具有很高的兼容性。

图2. 同种动物的自然野生照片中与恐惧相关的肢体语言会驱动body patches的活动。

实验3

图3A显示了直立身体在皮质表面的平均表达效果。对于MBP和ABP，作者分别计算了直立和倒立身体的表达效果。对于MBP和ABP，作者发现了物种和身体方向的主要影响，对直立身体的反应比对倒立身体的反应更大。他们还发现物种和身体方向之间存在显著的相互作用。

对于MBP和ABP，无论身体刺激是直立还是倒立，猕猴身体比人类或猫身体引起更大的反应。当刺激呈直立状态时，人体比不熟悉的猫体引起更大的反应。然而，当刺激呈现颠倒时，人体和猫体没有引起差异（图3B）。

这些观察结果可能反映了，人体具有典型的直立姿势，这个姿势可能会被画面倒置所破坏。

图3. 与恐惧相关的肢体语言的反应不是物种特有的。

作者进一步检查了腹侧视觉通路中表达效应之间的相关性，发现由恐惧相关的身体表达差异激活的voxels和物种无关（图4A）。这就排除了结果反映的是低水平图像属性，甚至是特定物种的表型特征的可能性，例如人类刺激中的参与者所穿的蓝色实验室外套。

结果同时表明，在所有被试当中，猕猴身体与人体的交叉解码性能均高于概率（图4B）。相比之下，因为受试者不太熟悉猫的身体形态，交叉解码分析显示出，猫可能会引起较小的表达效应，这表明知觉专长（perceptual expertise）在社会情感线索的视觉处理中起着重要作用。

也就是说，猫身体的显著效果（图3）以及图4A中的相关性表明，即使没有长期训练或知觉专业知识，高度不熟悉的身体表情也会激活腹侧视觉的相同区域路径作为高度熟悉的身体表情。这种概括程度说明了灵长类动物身体选择性的功能和发育起源，同时，具有广泛适应的身体选择性网络可以促进对恐惧相关信号的普遍敏感性。

图4. 感知的影响支配着身体刺激的神经表征

结 论

认知神经科学中的一个流行理论认为，人类作为社会灵长类动物，对身体表情（尤其是与恐惧相关的身体表情）很敏感，因为它们帮助我们为潜在的行动做好准备。然而，直到现在，我们还缺乏灵长类动物的证据。

本文作者提供了证据，表明观看与恐惧相关的身体表情会增加猕猴大脑的活动。因此，它们与我们一样对身体表情敏感。这种神经关联在猕猴大脑中的身体选择性网络，与人类大脑中的身体选择区之间建立了直接的功能平行关系。

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add6865

参考文献：

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.

编译作者：Ayden（brainnews创作团队）

校审：Simon（brainnews编辑部）