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科研进展

卢春明课题组揭示了亲子脑间同步随儿童年龄发展的动态切换规律


2026年2月14日,Developmental Cognitive Neuroscience在线发表了北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室卢春明课题组的研究论文"A shift in brain functional systems during mother-child neural synchrony marks children’s cognitive development"。论文发现随着儿童认知能力的发展,亲子脑间同步逐渐从感知运动系统向心智化系统切换。


学会遵守社会规则、按照要求调节行为是儿童社会化能力发展的重要标志。这种能力有助于儿童适应环境、提升学业成绩和促进人际关系发展。约束性顺从行为是儿童社会化能力发展的重要指标。虽然以往研究都认为亲子互动是促进儿童社会化能力发展的重要因素,但是亲子互动如何发挥促进作用却并不清楚。


为此,本研究采用横断设计,通过自然情境亲子互动范式匹配不同年龄阶段(47对3岁儿童和40对7岁儿童)任务难度(图1),使用便携近红外光谱成像超扫描技术同时获得亲子大脑功能数据。结果发现,从3岁开始,儿童已经具备了高比例约束性顺从行为,但是影响儿童约束性顺从行为的亲子互动策略在3岁和7岁之间显著不同,由3-4岁的亲子双向响应模式转变为6-7岁的儿童响应为主模式,体现了儿童自主性的增强和亲子关系模式的显著发展变化。


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图1. 实验设置。(a) 实验流程示意图。(b) 成人与儿童参与自由游戏任务的情景。左图展示的是3 岁儿童–成人组,右图展示的是7 岁儿童–成人组。


上述亲子互动模式的转变进一步体现在亲子脑间同步上。3岁儿童与母亲的大脑活动同步出现在儿童的颞顶联合区和母亲的额下运动皮层,属于感知运动功能系统,而7岁儿童的大脑活动同步则都出现在儿童和母亲的颞顶联合区,属于心智化系统。这体现了从感知运动系统向心智化系统切换的动态发展模式。有趣的是,3岁的亲子同步表现为母亲滞后于儿童,7岁则相反,提示3岁阶段的亲子同步质量主要受到母亲是否及时回应儿童需求影响,而7岁阶段则主要受到儿童是否愿意回应母亲的交互需求影响。并且,脑间神经同步在上述亲子互动模式和儿童约束性顺从行为之间发挥着显著中介作用。


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图2. 脑间同步、亲子互动以及约束性顺从行为之间的关系。(a和d)亲子互动情境中孩子和母亲的相互响应和儿童约束性顺从行为的相关,(b和e)亲子脑活动出现时间滞后的神经同步;(c)亲子时滞神经同步在亲子互动模式和儿童约束性顺从行为之间有显著中介作用。


总之,本研究揭示了儿童社会化能力如何随着亲子互动模式的变化而发展,阐明了亲子脑间同步在其中发挥的关键作用,提示亲子脑间同步从感知运动系统向心智化系统的切换可能是儿童大脑功能发育规律的新指标。在实践层面,本研究也提示,对于学前期儿童,父母对儿童需求的响应应尽量及时;对于学龄期儿童,父母则应多倾听,多尊重儿童的自主性。与儿童年龄和认知发展水平适配的亲子互动方式才是高质量的亲子互动模式。


论文第一作者赵慧博士现工作单位为香港教育大学发展与创新学院(AEDI),翟昱博士、何香瑜也对论文做出重要贡献。本研究为首都师范大学王争艳教授和卢春明教授合作完成。特别感谢参与本研究的妈妈和孩子们!该研究获得了国家自然科学基金(62293550, 62293551和32471119)资助。

 

文章信息:Zhao H, Zhai Y, He X, Wang Z *, Lu C*. (in press). A shift in brain functional systems during mother-child neural synchrony marks children’s cognitive development. Developmental Cognitive Neuroscience.

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878929326000307