fNIRS技术揭示视频与面对面交流在诱发友好感上的差异及大脑活动机制
2025-12-12 来源:本站 点击次数:96
视频聊天真的不如面对面交流吗？一项fNIRS研究揭示认知神经机制
“又开视频会议？”这可能是很多打工人疫情时代以来的日常吐槽。随着Zoom、腾讯会议等平台成为我们生活中不可或缺的一部分，一个有趣的问题浮出水面：隔着屏幕的交流，真的能像面对面那样拉近人与人之间的距离吗？
最近，日本长野保健大学与群马大学的研究团队通过功能性近红外光谱技术（fNIRS），首次从神经科学角度揭示了视频交流与面对面交流在诱发友好感（friendliness）上的差异及其大脑活动机制。相关成果发表于《NeuroImage》，为理解远程社交的局限性提供了实证依据。文章题为：Video communication mitigate feelings of friendliness:A functional near-infrared spectroscopy study。
文章信息
研究背景
友好感（friendliness）是建立稳定人际关系的核心要素，在面对面交流过程中，通过感知并解读包括目光接触和空间距离行为在内的社交信号，友好情感得以诱发并表达（Dunbar, 2018）。随着远程通讯技术的快速发展，视频通讯已成为现代社会中不可或缺的社交方式，但这种媒介在维系人际关系方面的有效性仍存在争议。该研究首次从认知神经科学角度揭示了视频通讯与面对面交流在促进人际友好情感方面的差异性表现及其神经基础。
研究方法
该研究招募30对同性受试者，随机分为面对面组（Face组）和视频组（Video组），设计了三种社交任务：独唱、合唱、聆听对方唱歌（见图1），运用功能性近红外光谱技术（fNIRS）实时监测受试者任务中前额叶皮层的血氧动力学响应，重点关注背外侧前额叶（DLPFC）和内侧前额叶（MPFC）的神经活动变化（图2），并采用标准化心理量表（POMS-F和POMS-TA），仅测友好感（POMS-F）和紧张感（POMS-TA），评分范围 0-4 分，计算任务前后变化值（ΔPOMS-F、ΔPOMS-TA），定量评估受试者任务前后的友好情感和紧张焦虑的变化（Δ）。
结果分析与阐述
1. 行为结果：视频交流削弱友好感
POMS-F量表显示（表1），Face组在三种任务后友好感均显著提升（友好情感量表分数变化ΔPOMS-F均值为0.93），而Video组反而下降（均值为-0.41）。这种差异可能与视频交流中社交线索（如微表情、空间距离感）的缺失有关。同时，POMS-TA量表（表2）显示组间在任务前后紧张焦虑情感上的变化无显著统计学差异，排除了“演唱压力”对结果的干扰。
2. fNIRS神经机制研究
（1）右侧DLPFC与友好感提升相关
研究者首先探究了前额叶目标区域脑区激活和友好感提升之间的相关性，二者分别以fNIRS测量的脑区ROI血氧均值和行为学量表ΔPOMS-F均值表征。如图3结果所示，Face组受试者右侧背外侧前额叶（right DLPFC）激活与友好感提升呈显著正相关（rho=0.38，p=0.044），而Video组受试者右侧DLPFC激活与友好感提升呈边缘显著负相关（rho=-0.34，p=0.068），其余脑区激活与友好感提升在统计学上没有显著关联。这个结果支持DLPFC在情感调节和社交信号整合中的作用（Balconi and Ferrari,2012）。
（2）视频交流中左侧DLPFC与MPFC的竞争性活动
研究者进一步采用三因素重复测量方差分析（Three-way repeated measures ANOVA，RT-ANOVA）和事后检验（Post-hoc analysis）对脑区激活模式的组间差异进行检验。结果如图4显示，Video组在左侧背外侧前额叶（left DLPFC）激活强度显著高于Face组（p=0.018），而在内侧前额叶（MPFC）则显著低于Face组（p=0.027），这提示了认知负荷增加（如注意力分配补偿，左侧DLPFC与工作记忆符合相关）可能抑制了情感处理（MPFC参与自我认知和社会情感处理），这与前人关于“视频疲劳”（Zoom fatigue）的研究一致(Riedl, 2022）。
（3）视频交流中的认知-情感资源竞争
研究者提出，视频交流中大脑需优先处理缺失的社交线索（如补偿模糊的视觉信息），导致用于情感解读的资源减少。这种“认知-情感资源竞争”可能解释为何Video组右侧DLPFC激活与友好感提升呈负相关趋势（rho=-0.34）。
总结与讨论
本研究首次通过神经影像学证据表明，视频交流在诱发友好感上逊于面对面交流，其机制可能与认知负荷增加及前额叶功能重组有关。具体而言：
应用意义：需优化远程视频平台设计（如增强眼神接触模拟、减少异步延迟）以降低认知负担，促进情感联结。
理论贡献：揭示了DLPFC和MPFC在社交互动中的动态平衡——前者驱动认知努力，后者支持情感加工，二者竞争可能导致视频社交的“情感降温”。
局限与展望：未直接测量认知努力的主观报告，未来可结合EEG或瞳孔追踪技术进一步验证；任务设计（如固定歌曲）可能限制生态效度，需扩展至自然对话场景。
启发
尽管视频交流便捷高效，但其情感传递的局限性提示我们：在关键人际关系中，面对面互动仍不可替代。这一发现为后疫情时代的社交模式提供了重要科学参考。
参考文献
Dunbar, R.I.M., 2018. The anatomy of friendship. Trends Cogn. Sci. 22, 32–51. https://doi.org/10.1016/j.tics.2017.10.004.
Balconi, M., Ferrari, C., 2012. RTMS stimulation on left DLPFC increases the correct recognition of memories for emotional target and distractor words. Cogn. Affect.Behav. Neurosci. 12, 589–598. https://doi.org/10.3758/s13415-012-0090-1.
Riedl, R., 2022. On the stress potential of videoconferencing: definition and root causes of Zoom fatigue. Electron Mark. 32, 153–177. https://doi.org/10.1007/s12525-021-00501-3.
原文链接
Yamaya, N., Inagaki, H., Shimizu, Y., Mitsui, S., Hirao, K., Kikuchi, S., Fujita, T., Shimoda, K., Tozato, F., & Tsuchiya, K. (2025). Video communication mitigate feelings of friendliness: A functional near-infrared spectroscopy study. NeuroImage, 309, 121086.
https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2025.121086
研究团队介绍
该研究团队由来自日本多所高校的研究人员组成，核心成员包括长野健康医疗大学的Noriki Yamaya、Gunma大学研究生院健康科学学院的Shinichi Mitsui等多位学者，Kenji Tsuchiya为通讯作者，团队成员分别来自长野健康医疗大学、Gunma大学、福岛医科大学、仙台青叶学院大学等机构的相关院系，研究方向涉及健康科学、职业治疗、康复科学等领域，共同完成了这项关于沟通方式与友好感及神经关联的研究，研究得到了JSPS KAKENHI等项目资助。
关于维拓启创
维拓启创（北京）信息技术有限公司成立于2006年，是一家专注于脑科学、康复工程、人因工程、心理学、体育科学等领域的科研解决方案供应商。公司与国内外多所大学、研究机构、企业长期保持合作关系，致力于将优质的产品、先进的技术和服务带给各个领域的科研工作者，为用户提供有竞争力的方案和服务，协助用户的科研工作，持续提升使用体验。
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“又开视频会议？”这可能是很多打工人疫情时代以来的日常吐槽。随着Zoom、腾讯会议等平台成为我们生活中不可或缺的一部分，一个有趣的问题浮出水面：隔着屏幕的交流，真的能像面对面那样拉近人与人之间的距离吗？
最近，日本长野保健大学与群马大学的研究团队通过功能性近红外光谱技术（fNIRS），首次从神经科学角度揭示了视频交流与面对面交流在诱发友好感（friendliness）上的差异及其大脑活动机制。相关成果发表于《NeuroImage》，为理解远程社交的局限性提供了实证依据。文章题为：Video communication mitigate feelings of friendliness:A functional near-infrared spectroscopy study。
文章信息
友好感（friendliness）是建立稳定人际关系的核心要素，在面对面交流过程中，通过感知并解读包括目光接触和空间距离行为在内的社交信号，友好情感得以诱发并表达（Dunbar, 2018）。随着远程通讯技术的快速发展，视频通讯已成为现代社会中不可或缺的社交方式，但这种媒介在维系人际关系方面的有效性仍存在争议。该研究首次从认知神经科学角度揭示了视频通讯与面对面交流在促进人际友好情感方面的差异性表现及其神经基础。
研究方法
该研究招募30对同性受试者，随机分为面对面组（Face组）和视频组（Video组），设计了三种社交任务：独唱、合唱、聆听对方唱歌（见图1），运用功能性近红外光谱技术（fNIRS）实时监测受试者任务中前额叶皮层的血氧动力学响应，重点关注背外侧前额叶（DLPFC）和内侧前额叶（MPFC）的神经活动变化（图2），并采用标准化心理量表（POMS-F和POMS-TA），仅测友好感（POMS-F）和紧张感（POMS-TA），评分范围 0-4 分，计算任务前后变化值（ΔPOMS-F、ΔPOMS-TA），定量评估受试者任务前后的友好情感和紧张焦虑的变化（Δ）。
图1. 实验流程概览。Alone（独唱）：独自演唱歌曲；Together（合唱）：与配对伙伴共同演唱歌曲；Listening（聆听）：聆听配对伙伴演唱歌曲。fNIRS：功能性近红外光谱技术
图 2. 用于评估局部神经活动的功能性近红外光谱（fNIRS）系统配置。注：该近红外系统由16通道探头支架组成（6个发射光极和6个接收光极），中心位于国际10-20系统的Fpz位置。定义了三个感兴趣区（彩色方块标示）：右侧背外侧前额叶皮层（right DLPFC，通道2和5）、左侧DLPFC（通道11和14）以及内侧前额叶皮层（MPFC，通道9）
结果分析与阐述
1. 行为结果：视频交流削弱友好感
POMS-F量表显示（表1），Face组在三种任务后友好感均显著提升（友好情感量表分数变化ΔPOMS-F均值为0.93），而Video组反而下降（均值为-0.41）。这种差异可能与视频交流中社交线索（如微表情、空间距离感）的缺失有关。同时，POMS-TA量表（表2）显示组间在任务前后紧张焦虑情感上的变化无显著统计学差异，排除了“演唱压力”对结果的干扰。
表1. 主观友好情感评分描述性统计结果
表2. 主观紧张感受的描述性统计结果
2. fNIRS神经机制研究
（1）右侧DLPFC与友好感提升相关
研究者首先探究了前额叶目标区域脑区激活和友好感提升之间的相关性，二者分别以fNIRS测量的脑区ROI血氧均值和行为学量表ΔPOMS-F均值表征。如图3结果所示，Face组受试者右侧背外侧前额叶（right DLPFC）激活与友好感提升呈显著正相关（rho=0.38，p=0.044），而Video组受试者右侧DLPFC激活与友好感提升呈边缘显著负相关（rho=-0.34，p=0.068），其余脑区激活与友好感提升在统计学上没有显著关联。这个结果支持DLPFC在情感调节和社交信号整合中的作用（Balconi and Ferrari,2012）。
图3. 面对面交流组（Face组）和视频交流组（Video组）在各脑区的氧合血红蛋白均值与友好情感变化值（ΔPOMS-F）的关系。注：A. Face组右侧背外侧前额叶皮层（DLPFC）血氧水平与ΔPOMS-F的关系；B. Video组右侧DLPFC血氧水平与ΔPOMS-F的关系；C. Face组左侧DLPFC血氧水平与ΔPOMS-F的关系；D. Video组左侧DLPFC血氧水平与ΔPOMS-F的关系；E. Face组内侧前额叶皮层（MPFC）血氧水平与ΔPOMS-F的关系；F. Video组MPFC血氧水平与ΔPOMS-F的关系。偏Spearman等级相关分析显示，Face组右侧DLPFC活动与主观友好情感呈显著正相关（p < 0.05），而Video组呈边缘显著负相关（p = 0.068）。在Face组和Video组中，左侧DLPFC活动与主观友好情感均无显著相关性。两组MPFC活动与主观友好情感亦无显著相关性。图中圆点代表个体参与者数据，阴影区域表示95%置信区间
（2）视频交流中左侧DLPFC与MPFC的竞争性活动
研究者进一步采用三因素重复测量方差分析（Three-way repeated measures ANOVA，RT-ANOVA）和事后检验（Post-hoc analysis）对脑区激活模式的组间差异进行检验。结果如图4显示，Video组在左侧背外侧前额叶（left DLPFC）激活强度显著高于Face组（p=0.018），而在内侧前额叶（MPFC）则显著低于Face组（p=0.027），这提示了认知负荷增加（如注意力分配补偿，左侧DLPFC与工作记忆符合相关）可能抑制了情感处理（MPFC参与自我认知和社会情感处理），这与前人关于“视频疲劳”（Zoom fatigue）的研究一致(Riedl, 2022）。
图4. 三种实验条件下各感兴趣脑区（ROI）的标准化氧合血红蛋白（oxy-Hb）水平。A. 右侧背外侧前额叶皮层（DLPFC）的血氧水平；B. 左侧DLPFC的血氧水平；C. 内侧前额叶皮层（MPFC）的血氧水平。三因素重复测量方差分析显示组别×脑区交互作用显著（p<0.05），但未发现显著的组别×条件或组别×条件×脑区交互作用。事后检验表明，两组在左侧DLPFC（p<0.05）和MPFC（p<0.05）的激活水平存在统计学显著差异，但在右侧DLPFC无显著差异。Face：面对面交流组；Video：视频交流组；Alone：独唱；Together：合唱；Listening：聆听。误差线表示各条件下95%的置信区间
（3）视频交流中的认知-情感资源竞争
研究者提出，视频交流中大脑需优先处理缺失的社交线索（如补偿模糊的视觉信息），导致用于情感解读的资源减少。这种“认知-情感资源竞争”可能解释为何Video组右侧DLPFC激活与友好感提升呈负相关趋势（rho=-0.34）。
总结与讨论
本研究首次通过神经影像学证据表明，视频交流在诱发友好感上逊于面对面交流，其机制可能与认知负荷增加及前额叶功能重组有关。具体而言：
应用意义：需优化远程视频平台设计（如增强眼神接触模拟、减少异步延迟）以降低认知负担，促进情感联结。
理论贡献：揭示了DLPFC和MPFC在社交互动中的动态平衡——前者驱动认知努力，后者支持情感加工，二者竞争可能导致视频社交的“情感降温”。
局限与展望：未直接测量认知努力的主观报告，未来可结合EEG或瞳孔追踪技术进一步验证；任务设计（如固定歌曲）可能限制生态效度，需扩展至自然对话场景。
启发
尽管视频交流便捷高效，但其情感传递的局限性提示我们：在关键人际关系中，面对面互动仍不可替代。这一发现为后疫情时代的社交模式提供了重要科学参考。
参考文献
Dunbar, R.I.M., 2018. The anatomy of friendship. Trends Cogn. Sci. 22, 32–51. https://doi.org/10.1016/j.tics.2017.10.004.
Balconi, M., Ferrari, C., 2012. RTMS stimulation on left DLPFC increases the correct recognition of memories for emotional target and distractor words. Cogn. Affect.Behav. Neurosci. 12, 589–598. https://doi.org/10.3758/s13415-012-0090-1.
Riedl, R., 2022. On the stress potential of videoconferencing: definition and root causes of Zoom fatigue. Electron Mark. 32, 153–177. https://doi.org/10.1007/s12525-021-00501-3.
原文链接
Yamaya, N., Inagaki, H., Shimizu, Y., Mitsui, S., Hirao, K., Kikuchi, S., Fujita, T., Shimoda, K., Tozato, F., & Tsuchiya, K. (2025). Video communication mitigate feelings of friendliness: A functional near-infrared spectroscopy study. NeuroImage, 309, 121086.
https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2025.121086
研究团队介绍
该研究团队由来自日本多所高校的研究人员组成，核心成员包括长野健康医疗大学的Noriki Yamaya、Gunma大学研究生院健康科学学院的Shinichi Mitsui等多位学者，Kenji Tsuchiya为通讯作者，团队成员分别来自长野健康医疗大学、Gunma大学、福岛医科大学、仙台青叶学院大学等机构的相关院系，研究方向涉及健康科学、职业治疗、康复科学等领域，共同完成了这项关于沟通方式与友好感及神经关联的研究，研究得到了JSPS KAKENHI等项目资助。
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