L'intenzionalità condivisa modula la sincronizzazione neurale interpersonale allo stabilirsi del sistema di comunicazione

Biologia delle comunicazioni volume 6, numero articolo: 832 (2023) Citare questo articolo

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Se e come l’intenzionalità condivisa (SI) influenzi la creazione di un nuovo sistema di comunicazione interpersonale è poco compreso. Per indagare su questo problema, abbiamo progettato un gioco di comunicazione simbolica di coordinamento (CSCG) e applicato metodi di iperscanning comportamentale, spettroscopia funzionale del vicino infrarosso (fNIRS) e metodi di stimolazione iper-transcranica a corrente alternata (iper-tACS). Qui mostriamo che l’IS contribuisce fortemente all’accuratezza comunicativa. Inoltre, SI, accuratezza comunicativa e sincronizzazione neurale interpersonale (INS) nel giro temporale superiore destro (rSTG) sono più elevati quando le diadi stabiliscono con successo un nuovo sistema di comunicazione. Inoltre, l’SI influenza l’accuratezza comunicativa aumentando l’INS. Inoltre, utilizzando serie temporali e analisi della rete neurale della memoria a breve termine, scopriamo che l'INS può prevedere l'accuratezza comunicativa nella fase di formazione iniziale del sistema di comunicazione. È importante sottolineare che l'INS media parzialmente la relazione tra SI e l'accuratezza comunicativa solo nella fase di formazione del sistema di comunicazione. Al contrario, quando il sistema di comunicazione è stabilito, SI e INS non contribuiscono più all’accuratezza comunicativa. Infine, l’esperimento iper-tACS conferma che l’INS ha un effetto causale sull’accuratezza comunicativa. Questi risultati suggeriscono un meccanismo comportamentale e neurale, servito da SI e INS, che è alla base della creazione di un nuovo sistema di comunicazione interpersonale.

La comunicazione è definita come un processo in cui le persone generano significato attraverso lo scambio di messaggi1. Svolge un ruolo essenziale nel coltivare relazioni interpersonali armoniose2, migliorare l’efficienza del lavoro3 e mantenere la coesione sociale4. È importante sottolineare che gli individui con disturbo dello spettro autistico5,6 e schizofrenia7 sono caratterizzati da difficoltà di comunicazione. Tuttavia, un enigma eccezionale per i ricercatori è come si presenta: come emerge un nuovo sistema di comunicazione interpersonale?

Negli ultimi decenni, gli scienziati hanno utilizzato metodi naturalistici e sperimentali per studiare come gli esseri umani creano sistemi di comunicazione. Gli studi naturalistici esaminano l'emergere della comunicazione umana osservando i sistemi di comunicazione dei segni domestici ideati da bambini sordi8, l'acquisizione del linguaggio da parte dei neonati9 e la creazione della lingua dei segni nicaraguense10. Tuttavia, questi studi naturalistici mancano di controllo sperimentale, ed è difficile individuare le variabili critiche che favoriscono l’emergere della comunicazione umana. Pertanto, i ricercatori sperimentali tentano di superare questo problema utilizzando il paradigma della semiotica sperimentale per studiare come nuovi sistemi di comunicazione umana potrebbero emergere in condizioni di laboratorio controllate. Tipicamente, il paradigma semiotico sperimentale chiede ai partecipanti di giocare a giochi collaborativi attraverso una modalità simbolica, ad esempio, come il disegno11,12, il gesto13,14 o la mappatura di lettere-figure15. Utilizzando questi metodi di osservazione comportamentale, studi precedenti hanno identificato alcuni fattori che hanno influenzato l’esito della comunicazione interpersonale. Ad esempio, uno studio esamina il ruolo di mediazione dei disturbi della comunicazione nella relazione tra nevroticismo e soddisfazione di vita. Si è riscontrato che il nevroticismo influisce in modo significativo sui disturbi della comunicazione delle persone16. Inoltre, alcuni altri ricercatori hanno sottolineato il ruolo cruciale della memoria di lavoro per l'informazione semantica nella comunicazione verbale umana17,18. Inoltre, uno studio recente dimostra che l’assunzione di prospettiva può migliorare l’accuratezza della comunicazione nel gruppo di successo rispetto al gruppo di fallimento durante un gioco semiotico di coordinamento19.

A differenza degli studi basati sui metodi tradizionali di osservazione comportamentale, per studiare l’emergere di un sistema di comunicazione vengono utilizzati anche metodi neuroscientifici. Stolk et al.20 hanno chiesto a ciascuna coppia di partecipanti di comunicare tra loro spostando forme geometriche su una lavagna digitale. Durante l'esperimento, l'attività neurale di un partecipante all'interno di ciascuna diade è stata misurata utilizzando la magnetoencefalografia (MEG). È stata condotta l'analisi del beamforming per valutare l'attività neurale stimando la potenza spettrale risolta nel tempo dei segnali MEG. Una scoperta fondamentale è che la risoluzione di problemi comunicativi suscita cambiamenti comparabili nell’attività neurale sia nei comunicatori che nei destinatari. Inoltre, questo modello neurale condiviso è localizzato spazialmente nel lobo temporale destro (TL) e nella corteccia prefrontale ventromediale (vmPFC)20. Inoltre, Stolk et al.21 hanno utilizzato lo stesso paradigma ma hanno esaminato le attività cerebrali di due partecipanti contemporaneamente. Hanno manipolato due tipi di problemi comunicativi, uno è la condizione nota e l'altro è la condizione nuova. Nella condizione nota, i problemi comunicativi che i partecipanti dovevano risolvere erano quelli che avevano incontrato durante la sessione di formazione precedente all'esperimento formale. Nella nuova condizione, tuttavia, i problemi comunicativi che i partecipanti dovevano risolvere dovevano ancora essere precedentemente presentati alle diadi. Scoprono che la correlazione incrociata tra l'attività del giro temporale superiore destro (rSTG) nelle diadi reali è più forte durante gli episodi che coinvolgono problemi nuovi rispetto a quelli noti21. Questi risultati indicano che la convergenza sugli spazi concettuali può comportare la sincronizzazione neurale interpersonale (INS) tra i comunicatori. Alcuni altri studi hanno costantemente dimostrato che il potenziamento dell'INS tra parlanti e ascoltatori durante la comunicazione verbale in alcune regioni del cervello della Teoria della Mente (ToM), tra cui giro/sulco temporale superiore (STG/STS), giro temporale medio (MTG), A1+ e giro frontale (IFG)22,23.

0.960; Fig. 4c). Then, the paired samples t-test was also performed on the INS of CH15 with the condition (experimental vs. random). We observed a significantly higher INS at CH15 under the experimental condition (M ± SE, 0.06 ± 0.01) than that in random condition (M ± SE, 0.01 ± 0.01), t(42) = 2.72, p = 0.010, Cohen’s d = 0.61 (Fig. 4e). Additionally, we also found greater INS at CH20 during the COP under the experimental condition (M ± SE, 0.04 ± 0.01) than that in the random condition (M ± SE, 0.01 ± 0.01), t(42) = 2.37, p = 0.023, Cohen’s d = 0.46 (Supplementary Fig. 2b)./p> 0.05; Supplementary Fig. 3b)./p> 0.52, ps < 0.021, FDR correction), but not in the failure group (Fig. 6c)./p> 0.41, ps < 0.05; Fig. 7a, c), but not in the failure group (Spearman’s rank correlation, ps > 0.05; Fig. 7b, d)./p> 0.05). These results suggested that in-phase stimulation enhanced the INS in the rSTG during COP./p> 0.9, Fig. 10a). Additionally, we conducted the Kruskal–Wallis ANOVA with communicative accuracy during the CTP and found significant differences across the experimental conditions (H = 13.73, p = 0.001), with Tukey corrected post hoc tests revealing that communicative accuracy was significantly higher for the in-phase condition (M ± SE: 0.96 ± 0.05), when compared to the sham condition (M ± SE: 0.78 ± 0.05) and anti-phase condition (M ± SE: 0.77 ± 0.05), but not between the sham condition and anti-phase condition (Fig. 10b)./p>