神经同步性预测婚姻满意度
人类与伴侣建立亲密的社会和个人关系，这使他们得以生存、成功交配和养育后代。在这里，我们使用自然主义的、生态相关的、人际交往的线索来检测人类婚姻满意度的神经生物学基础，这些线索捕捉到了已婚夫妇之间共享的神经表征。我们的研究表明，与人口统计和性格测量相比，在观看自然主义的婚姻相关电影时，大脑反应的神经同步预测了夫妻婚姻满意度的更高水平。我们的研究结果表明，大脑的相似性反映了对人际和社会互动的主观感知、想法和感受的实时心理反应，是婚姻满意度的强有力预测器，促进了我们对人类婚姻关系的理解。
婚姻依恋在维持亲密的人际关系和维持心理健康方面起着重要作用。配偶选择理论表明，人们更有可能与性格和社会地位相似的人结婚，然而，基于性格的夫妻相似度与婚姻满意度之间的联系的证据一直不一致。要理解婚姻满意度背后的基本过程，一个更直接、更有用的方法是探索大脑对婚姻和社会相关交流线索的动态反应的相似性，这可能更好地反映已婚夫妇如何实时处理信息，以及如何理解他们的伴侣和自己。在这里，我们研究了在自由观看与婚姻生活相关的电影和与非婚姻生活相关的电影时，基于大脑反应的主体间同步(ISS)的共享神经表征。与随机选择的夫妇相比，已婚夫妇在观看婚姻电影时表现出明显更高的ISS水平，已婚夫妇之间的ISS预示着更高的婚姻满意度。默认模式网络中的ISS是婚姻满意度的一个强有力的预测因子，典型相关分析揭示了该网络中的ISS与共享沟通和婚姻满意度的平等主义成分之间的特定关系。我们的研究结果表明，大脑的相似性反映了对人际和社会互动的主观感知、想法和感受的实时心理反应，是婚姻满意度的强有力预测指标，反映了共同的价值观和信仰。我们的研究提高了人类伴侣结合的神经生物学基础知识。
1. 简介
人类与伴侣建立亲密的社会和个人关系，这使他们得以生存，成功交配，并养育后代。婚姻依恋在维持亲密关系中扮演着重要角色，对身心健康有着持久的影响。正如那句古老的谚语所说，物以类聚，人以群分。择偶理论强调了选择性配对的作用，以及伴侣双方的特征在性格、社会和人口因素方面的匹配倾向。恋爱伴侣之间在社会经济地位、教育背景、年龄、种族、宗教、身体吸引力、智力、态度、方面是相似的。据报道，价值观预示着较高的婚姻满意度和较低的分居和离婚可能性。然而，Shiota和Levenson提出，物同物异的人不一定能飞得最远，他们发现相似的性格实际上可能预示着更多消极的婚姻结果。在这里，我们使用自然生态学相关的人际交往线索来检测人类婚姻满意度的神经生物学基础，这些线索捕获了已婚夫妇之间共享的神经表征。
促进婚姻满意度的婚姻属性和因素已经被广泛地从行为上进行了调查。使用人格测量的研究表明，低水平的神经质和高水平的随和性、外向性和尽责性与婚姻幸福有关。将人格维度与婚姻满意度联系起来的证据充其量是有限的，长期结果甚至可能与尽责性和外向性呈负相关。其他研究认为，性格和情绪稳定性可能是婚姻满意度的不可靠预测指标。
要理解婚姻满意度的基本过程，一个可能更直接、更有用的方法是探索大脑对婚姻和社会相关交际线索的动态反应。在涉及自然刺激的研究中，参与者在观看电影剪辑时测量被试间同步(ISS)，这为随着时间的推移而展开的感知和认知过程提供了一个潜在的更有代表性的窗口。ISS评估了个体对之间神经反应的时间相关性，在每个大脑区域或体素，使用的是在呈现动态刺激时获得的时间序列数据，如电影。ISS与个体对视觉环境感知的相似性有关。
一项新兴的研究表明，当两个人处理共同的叙述时，他们正在进行的神经活动变得同步。观看电影会在信息处理层级的多个大脑区域唤起高度可靠和时间锁定的活动，包括初级和次级听觉和视觉皮层，以及前额叶、颞叶和顶叶关联皮层的多感觉和语言区域。神经同步的水平也依赖于所呈现的刺激的内容，默认模式网络(DMN)中的大脑区域对信息处理的自我和社会相关方面特别敏感。然而，这些大脑区域在共同处理动态婚姻互动过程中的作用及其与成功婚姻关系的关系尚不清楚。
帕金森等人最近的研究检查了在自由观看自然主义电影时的ISS，发现了神经同质性的证据:在朋友之间观看视听电影时的神经反应相似，在现实社会网络中随着距离的增加而减少。这些发现让作者认为，我们共同感知周围世界的方式可能会影响人际交往和吸引力。因此，基于信息处理中的神经相似性的大脑同步测量，反映了动态心理反应和主观感知和感觉，有可能更准确、更精确地捕捉已婚夫妇如何处理动态演变的交流线索。
我们的研究有四个目标。我们研究的第一个目标是确定行为和性格指标是否可以预测婚姻满意度。基于之前的行为文献，我们检验了人格测量可以预测婚姻满意度的假设。我们招募了96名参与者(48对已婚夫妇)，并要求他们完成一系列问卷调查。行为测量包括婚姻满意度、成人依恋和大五人格量表。
我们的第二个目标是确定与随机选择的男女配对相比，已婚夫妇的神经反应是否具有更高的同步性。当96名参与者观看婚姻和物品相关的电影片段时，我们用功能磁共振成像扫描了他们。婚姻电影片段涉及已婚夫妇和他们的家庭成员之间的社会互动。内容包括性、子女教育、对亲人的态度、解决矛盾、经济纠纷、价值观讨论、平等主义角色等。与实物相关的电影剪辑由纪录片组成，主题包括食物、风景和建筑，使用日常生活中遇到的刺激。这类刺激已被证明能唤起跨越多个大脑区域的高度可靠、时间锁定和自然的反应时间路线模式。与伴侣的日常生活需要积极的参与和互动，这可能导致与伴侣如何处理信息和理解他们的伴侣和自己有关的共享神经表征。我们测试了已婚夫妇比随机夫妇有更多同步神经活动的假设。比较与婚姻有关的电影和与物品有关的电影的神经反应的同步性，使我们进一步探讨了我们的研究结果在人际社会交往线索方面的特异性。
我们的第三个目标是确定神经反应的同步是否可以预测夫妻的婚姻满意度。我们测试了这样一个假设，即全脑神经同步可以预测婚姻满意度，而且这种效应只适用于描述婚姻、性和关系等社会内容的电影，而不是涉及科学、食物、风景和建筑的一般环境场景。我们计算了已婚夫妇之间的ISS，并使用维度和分类分析来检验已婚夫妇之间的ISS是否与婚姻满意度相关。我们假设ISS与婚姻满意度呈正相关：也就是说，高满意度的已婚夫妇比低满意度的已婚夫妇表现出更多相似的神经反应。
除了全脑神经同步，我们还专门检查了DMN在婚姻满意度中的作用。DMN是一个大规模的大脑网络，涉及处理内部心理表征和刺激独立思维。它的核心节点最显著的是内侧前额叶皮层、楔前叶、后扣带皮层和颞顶连接，在涉及心理理论和对他人判断的实验任务中可靠地参与其中。DMN还与与他人分享思想、感受或信念有关，包括对自己社会关系或互动之外的世界的信念。DMN的这种作用与基于任务的操作是一致的，这突出了该网络在社会认知中的关键作用。在这些发现的基础上，我们检查了DMN中的ISS是否与婚姻满意度的特定组成部分相关，包括个性、沟通、冲突解决和婚姻中的平等角色。我们测试了DMN，以及其他已知与之动态互动的大脑区域，包括突出和额顶叶网络，与婚姻满意度相关的假设。我们预测，已婚夫妇之间的ISS将成为婚姻满意度的一个强有力的预测因素，并进一步假设，DMN中的ISS将与婚姻满意度的共享沟通部分高度相关。
我们的研究结果表明，共享的神经表征可以预测婚姻满意度，并为人类婚姻关系的神经生物学基础提供了见解。
2. 结果
2.1 婚姻满意度与个体行为特征
共有96名参与者(48对异性夫妇)参加了这项研究，他们至少结婚1年。12对已婚夫妇因fMRI扫描时头部运动水平高而被排除在外，1对夫妇因缺乏呼吸和心脏信号而被排除在外(详见方法)。其余35对夫妇的数据用于进一步分析。采用多元回归法评价婚姻满意度与一般人口学和行为学指标之间的关系。使用中国婚姻质量量表(CMQI)评估的婚姻满意度与年龄、性别、婚姻时长或个性特征之间均未观察到显著相关(表1)。在成人依恋量表上检测到婚姻满意度和焦虑之间存在负相关(β = 9.955, SE = 4.227;PRegress = 0.022)。相关分析证实，婚姻满意度与焦虑呈负相关(RPearson = 0.329, PPearson = 0.005)。结果在所有48对夫妇的原始样本中重复(SI附录，表S1)。这些结果表明，人口统计和性格指标是不可靠的婚姻满意度预测指标，并确定焦虑是一个潜在的，但研究不足的，促进婚姻满意度的因素。
2.2 观看婚姻电影和非婚姻电影时受试者间神经同步
我们首先研究了已婚夫妇是否比随机配对的研究参与者表现出更高的同步水平，以及这是否只适用于婚姻电影剪辑。通过将一名男性与一名未与该男性结婚的随机选择的女性配对，就产生了随机的男女配对。
在功能磁共振成像扫描过程中，每个参与者观看两种类型的电影片段:一种涉及婚姻生活相关的场景，另一种涉及非婚姻自然物体相关的场景(图1;电影剪辑，见https://zenodo.org/record/6960421#.YusvSep BxPY)。除了3名参与者之前看过12个电影片段中的2个，其他67名参与者都没有之前看过电影片段。参与者对电影剪辑熟悉程度的完整总结见SI附录，表S3。
对于每个参与者，我们首先使用脑网图谱检查了跨越整个大脑的246个感兴趣解剖区域(roi)中的每一个的ISS。在每个ROI中，ISS被定义为已婚夫妇或随机选择的男性和女性参与者的平均fMRI时间序列之间的时间相关性，并应用Fisher r- z变换将相关系数(r)值转换为正态分布变量z(图1)。方差分析显示婚姻的主要影响(已婚夫妇vs.随机对)，已婚夫妇的ISS更强。电影类型与婚姻之间存在显著的交互效应。与随机配对相比，已婚夫妇在观看婚姻电影时ISS更高 (图2)。在没有Fisher r- z变换的原始相关值中，也观察到了类似的结果(SI附录，表S2)。这些结果表明，与随机配对的研究参与者相比，已婚夫妇表现出更高水平的全脑神经同步，并进一步证明这种分化是专门针对婚姻电影的。
图1 电影刺激的例子和分析管道的概述
图2 在整个大脑水平上，已婚夫妇比随机的非情侣表现出更高的ISS。左图显示了观看婚姻和非婚姻电影片段时大脑区域的ISS地图。在观看婚姻和非婚姻电影片段时，显示了组间的全脑平均ISS差异。
2.3 个体间神经同步与婚姻满意度
接下来，我们研究了ISS在全脑水平上是否与婚姻满意度的个体差异有关。我们对246个roi的ISS取平均值，以获得已婚夫妇的全脑ISS测量值，并调查其与婚姻满意度的关系。我们发现，在观看婚姻电影片段时，全脑ISS与婚姻满意度显著相关，但在观看非婚姻电影片段时不存在 (图3A)。直接比较发现，两种电影类型的同步性有显著差异。这些结果表明，已婚夫妇在观看婚姻电影时，婚姻满意度的提高与更高水平的神经同步有关。然后我们确定在246个roi中观看婚姻电影时的ISS模式是否可以预测婚姻满意度。我们应用多元线性支持向量回归(SVR)来预测婚姻满意度，ISS横跨246个大脑区域作为预测因子(参见SI附录中的详细方法)。我们发现，已婚夫妇之间的ISS可靠地预测了婚姻满意度得分，估计的婚姻满意度和观察到的婚姻满意度之间存在显著相关性(图3B)。为了更好地可视化这些发现，我们进一步使用CMQI得分的中位数分裂进行分类分析，并比较婚姻满意度高组和低组之间的ISS(方法)。与婚姻满意度低的夫妇相比，婚姻满意度高的夫妇在观看婚姻电影时表现出更高的ISS (图3c和D)。
图3 在已婚夫妇中，婚姻满意度与全脑ISS相关
2.4 个体脑区对主体间神经同步与婚姻满意度关系的贡献
接下来，我们试图找出驱动ISS和婚姻满意度之间关系的大脑区域。我们使用偏最小二乘(PLS)回归来确定246个观看婚姻电影的roi中婚姻满意度和ISS之间的关系。第一个分量(PLS-1)被定义为捕获总ISS的最大比例的空间地图。
我们发现，观看婚姻电影时，大脑多个区域的ISS对婚姻满意度有贡献。这些区域主要包括楔前叶、后扣带回、枕上回、颞上回和角回(图4和表2)。交叉验证的SVR证实了这些大脑区域在预测婚姻满意度方面的显著贡献(SI附录，图S1)。在观看非婚姻电影片段时，大脑中没有ISS与婚姻满意度显著相关的区域。这些结果确定了观看婚姻电影片段时神经同步的脑分布区域，对婚姻满意度的贡献最大。
图4 在观看婚姻电影时，婚姻满意度与ISS相关的大脑区域。
2.5 DMN中ISS与婚姻满意度的关系
接下来，我们检验了以下假设：已婚夫妇的DMN中的ISS会比随机配对增强，已婚夫妇的ISS与婚姻满意度相关。我们使用独立成分分析来识别DMN以及其他五个认知控制、感觉和运动网络(图5A)。与随机组比较，已婚组DMN的ISS值更高，以及显著性网络和视觉网络 (图5B和SI附录，表S2)。在观看非婚姻电影片段时，没有发现这种差异。然后，我们检查了在观看婚姻电影剪辑和婚姻满意度时，每个网络的ISS之间的关系。我们的结果显示，DMN中的ISS与婚姻满意度显著相关。在其他网络中没有发现这种关系 (图5 C-H)。此外，在非婚姻电影的情况下，没有观察到相关性(SI附录，图S2)。此外，与低婚姻满意度组相比，高婚姻满意度组的DMN ISS显著高于低婚姻满意度组观看婚姻电影(SI附录，图S3和表S2)。
2.6 DMN神经相似性与婚姻满意度子成分的关系
DMN中的ISS是否与婚姻满意度的不同维度组成部分相关。我们采用典型相关分析(CCA)来描述核心网络中的ISS与婚姻满意度子域之间的多元关系。CCA的输入包括DMN中的ISS和其他5个网络和9个婚姻满意度成分得分(方法)。排列测试显示一个显著的CCA成分，代表了特定大脑网络中婚姻满意度测量与ISS之间的独特模式 (图5)。至关重要的是，第一个CCA组成部分显示了DMN中的ISS与共享沟通、财务管理和婚姻满意度的平等主义角色组成部分之间的显著关系(图5 j)。
图5 婚姻满意度与网络层面ISS的关系。
2.7 发现在不同脑分区的可重复性
为了验证脑分区结果的可重复性，我们使用自动解剖图谱(AAL-90)进行了相同的分析，该方法已广泛应用于神经影像学研究。我们研究的主要发现被复制到AAL-90图谱(SI附录，图。S4和S5)。最后，在后顶叶和颞叶皮层格式塔皮层区域也有同样的发现，这与主观解释有关，包括个人对情境、人和其中的物体的理解(SI附录，图S6)。
3. 讨论
我们通过探索已婚夫妇和随机选择的男女对之间神经反应的相似性，来检验成功婚姻关系的神经生物学基础。我们评估了免费观看涉及人际和社会互动的婚姻电影以及不涉及社会互动的非婚姻物品相关纪录片时大脑反应的ISS。我们的分析显示，已婚夫妇的ISS水平明显高于随机选择的夫妇。此外，已婚夫妇之间较高的ISS与较高的婚姻满意度相关，DMN中的ISS水平是婚姻满意度的一个强有力的预测指标。典型相关分析进一步揭示了DMN中的ISS与共享沟通、财务管理和婚姻满意度的平等角色组成部分之间的特定关系。我们的研究结果表明，大脑的相似性反映了对人际和社会互动的主观感知、想法和感受的实时心理反应，是婚姻满意度的强有力预测器，促进了我们对人类婚姻关系的理解。
对婚姻关系的行为研究报告称，人口统计学属性、个体特征和人际行为的相似性与婚姻关系的质量有关。另一方面，基于异征择偶的理论提出了一种“异性相吸”的模式，在这种模式中，性格不同的个体与另一个个体的交配频率要高于随机交配的预期。这些相互矛盾的发现表明，人口统计学变量和人格特征可能不是婚姻满意度的可靠预测指标。我们的分析证实，包括性格在内的行为指标是婚姻满意度不可靠的预测指标。
相比之下，我们发现已婚夫妇的同步神经活动水平高于随机夫妇。此外，这种效应只适用于婚姻电影，揭示了我们的发现在涉及人际和社会交际线索的情况下的特殊性。大脑对婚姻电影场景的动态同步反应是婚姻满意度的有力预测指标。多项分析证实，在观看婚姻电影场景时，婚姻满意度高的夫妇有更高的ISS。
除了全脑层面的ISS测量外，我们的分析还发现了预测婚姻满意度的特定大脑区域。据推测，婚姻电影在夫妻之间的后内侧和颞顶皮层诱发了与婚姻满意度相关的高ISS，这两个区域包括DMN的关键节点。外侧额顶叶皮层和语言系统的高主体间同步性也与婚姻满意度有关。在这些大脑区域中，婚姻电影和非婚姻电影在已婚夫妇之间引起的神经反应同步程度更高。这种分布的大脑区域的模式表明，婚姻电影场景在大脑皮层信息处理层次的多个层面唤起了共同的感觉和认知过程。
我们研究的一个特殊优势是使用自然主义神经成像范式，包括社会相关的婚姻和非婚姻控制刺激。更多关于社会但非婚姻刺激的研究将有助于澄清神经同步是具体由婚姻内容驱动的，还是更普遍地由社会交际线索驱动的。另一个关键的下一步是调查婚姻依恋和神经同步之间的因果关系，以更好地理解可能驱动这种关系的是什么。需要进一步的纵向设计研究来确定在配偶选择的早期阶段神经反应的较高相似性是否预示着关系的维持和长期结果。
参考文献：Neural synchronization predicts marital satisfaction
