科学家揭示大脑如何调节面部表情

——如果我们把大脑比作一支交响乐团，即使大脑的不同部分演奏同一首“表达之歌”，负责的部分和节奏却完全不同。人们认为，真诚的微笑和礼貌的“假笑”不仅会激发人们不同的情绪，而且会涉及大脑的不同区域。最近的研究表明，面部表情的产生并不像之前认为的那样是一个涉及不同大脑区域的“分而治之”的过程，而是一个所有大脑区域协同工作的过程。该研究发表在1月8日的《科学》杂志上。作者是来自洛克菲勒大学神经系统研究所的科研团队。这项研究利用功能磁共振成像（fMRI）和单细胞记录技术，首次系统地揭示了灵长类动物大脑控制面部运动的神经机制。基于一般心理学和惯例根据最终的神经解剖学理解，人们通常认为“真笑”和“假笑”具有完全不同的神经通路。传统思维认为，情绪表达（如听笑话而笑）是由大脑内部边缘系统控制的，而意志控制的行为（如说话、吃饭、礼貌地微笑）是由外部运动皮层控制的。这或许可以解释为什么有些中风患者不能自发笑，但听到笑话却能自发笑。然而，该研究的作者却有不同的看法。研究人员在您的文章中指出：“我们发现，无论是情绪表达还是随意动作，大脑的整个面部运动皮层都参与其中。”这意味着大脑不是通过“分区”而是通过更复杂的合作网络来处理不同类型的表征。为了了解这个复杂的网络是如何工作的，研究人员进行了实验猕猴。作为灵长类动物，猕猴的面部表情系统与人类非常相似。研究人员让猕猴观看视频并与其同种动物互动，并记录它们在威胁（张开嘴露出牙齿）、咂嘴（表示友好的标志）和咀嚼（反社会行为）时的大脑活动。数据分析揭示了神经网络中的“时间层次”机制。如果把大脑比作一支交响乐团，即使大脑的不同区域演奏同一首“表达之歌”，负责的部分和节奏也会有所不同。他们是完全不同的。研究表明，这是因为位于大脑外部的区域（例如M1初级运动皮层）的神经活动变化非常迅速，直接指挥面部肌肉在几毫秒内瞬时收缩和放松。这使得表情能够快速移动。相反，发生在内侧的神经元活动大脑的某些区域，例如 M3 扣带回运动区，非常稳定且持久。这些区域并不关注肌肉在特定时刻的运动方式，而是保持连续状态并编码当前的“社交状况”或“情绪基调”。这种从快速动态到稳定状态的转变解释了为什么我们的表达既可以是瞬时的（例如惊讶）又可以与当时的社会氛围保持一致（例如在聚会上保持沉默）。保持积极的态度。通过高精度的神经记录，研究人员确定了一个分布式网络，其中包括初级运动皮层、腹侧前运动皮层、扣带回运动皮层和初级体感皮层。他们甚至发现这些大脑区域早在表征发生之前就处于活跃状态，并表现出独特的活动轨迹。 “这意味着面部表情并不是简单的反射结果，而是大脑整合环境、情绪和感官的结果。作者写道。除了提高我们对神经科学的理解之外，这项研究在临床医学中也具有重要的应用价值，包括发现治疗面瘫药物的大脑靶标，以及开发新一代脑机接口，可以解码情绪并根据面部表情的神经编码生成自然的面部表情。参考文献：Ianni, GR, et al. (2026)。面部手势是通过动态和稳定代码的皮层层次结构执行的。《科学》， 391（6781）。DOI：10.1126/ciencia.aea0890
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