Gehirn-zu-Gehirn-Synchronität verfolgt dynamische Gruppeninteraktionen in der realen Welt im Klassenzimmer

Suzanne Dikker, Lu Wan, Ido Davidesco, Lisa Kaggen, Matthias Oostrik, James McClintock, Jess Rowland, Georgios Michalareas, Jay J. Van Bavel, Mingzhou Ding und David Poeppel

ZusammenfassungDas menschliche Gehirn hat sich für das Leben in Gruppen entwickelt. Dennoch wissen wir so wenig darüber, wie es dynamische Gruppeninteraktionen unterstützt, dass die Untersuchung realer sozialer Austausche als die „dunkle Materie der sozialen Neurowissenschaften“ bezeichnet wurde. Kürzlich haben verschiedene Studien begonnen, diese Frage anzugehen, indem sie die Gehirnreaktionen mehrerer Personen während einer Vielzahl von (halb-natürlichkeitsbezogenen) Aufgaben vergleichen. Diese Experimente zeigen, wie die Eigenschaften von Reizen, individuelle Unterschiede und kontextuelle Faktoren Ähnlichkeiten und Unterschiede in der neuralen Aktivität zwischen Menschen beeinflussen können. Die meisten Studien bis heute haben jedoch verschiedene Einschränkungen: Sie fehlen oft an direkter Face-to-Face-Interaktion zwischen den Teilnehmern, sind typischerweise auf Dyaden beschränkt, untersuchen nicht die sozialen Dynamiken über die Zeit und erforschen, was entscheidend ist, selten das soziale Verhalten unter natürlichen Umständen. Hier erweitern wir solche Experimente drastisch, über Dyaden und über Labormauern hinaus, um neuronale Marker für die Gruppeninteraktion während dynamischer realer Gruppeninteraktionen zu identifizieren. Wir verwendeten tragbare Elektroenzephalogramme (EEG), um gleichzeitig die Gehirnaktivität einer Klasse von 12 Gymnasiasten im Laufe eines Semesters (11 Klassen) während regulärer Klassenaktivitäten aufzuzeichnen. Eine neuartige Analysetechnik zur Bewertung der gruppenbasierten neuronalen Kohärenz zeigt, dass das Maß, in dem die Gehirnaktivität zwischen den Schülern synchronisiert ist, sowohl das Engagement der Schüler in der Klasse als auch die sozialen Dynamiken vorhersagt. Dies deutet darauf hin, dass die Gehirn-zu-Gehirn-Synchronisation ein möglicher neuronaler Marker für dynamische soziale Interaktionen ist, wahrscheinlich angetrieben von gemeinsamen Aufmerksamkeitsmechanismen. Diese Studie validiert eine vielversprechende neue Methode zur Untersuchung der Neurowissenschaften von Gruppeninteraktionen in ökologisch natürlichen Umgebungen.

Hier das vollständige Papier lesen