默認網(wǎng)絡(luò )（default mode network）由一組特定腦區組成，其主要特點(diǎn)是當個(gè)體專(zhuān)注處理外界刺激時(shí)神經(jīng)活動(dòng)水平低，當個(gè)體專(zhuān)注于自發(fā)思考時(shí)神經(jīng)活動(dòng)水平高。過(guò)往研究發(fā)現，默認網(wǎng)絡(luò )在語(yǔ)義理解任務(wù)中表現出較強的神經(jīng)活動(dòng)，但也有部分研究發(fā)現默認網(wǎng)絡(luò )在語(yǔ)義任務(wù)中的神經(jīng)活動(dòng)反映任務(wù)難度等非語(yǔ)義因素。這兩方的發(fā)現導致了針對默認網(wǎng)絡(luò )語(yǔ)義和非語(yǔ)義功能的激烈爭論。中國科學(xué)院行為科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗室李興珊研究組的張光耀博士、林楠副研究員和馬偕醫學(xué)院洪錦怡助理教授開(kāi)展了一項合作研究，揭示了默認網(wǎng)絡(luò )中社會(huì )語(yǔ)義功能與非語(yǔ)義功能共存的現象。

　　研究以24名健康大學(xué)生為被試，開(kāi)展了一項功能磁共振實(shí)驗。在實(shí)驗中，被試需完成一項依賴(lài)語(yǔ)義理解的工作記憶任務(wù)。具體來(lái)說(shuō)，受到了電影中穿插敘事手法的啟發(fā)，研究者要求被試分屏逐句地閱讀兩個(gè)交錯呈現的故事。兩個(gè)故事共享同一個(gè)主角，但內容上沒(méi)有關(guān)聯(lián)。被試的任務(wù)是判斷當前所讀到的句子與上一句話(huà)（1 back條件）或上上一句話(huà)（2 back條件）是否屬于同一個(gè)故事。實(shí)驗操縱了兩個(gè)實(shí)驗因素，分別為任務(wù)難度（簡(jiǎn)單，即1 back條件；困難，即2 back條件）和故事語(yǔ)義社會(huì )性高低（高社會(huì )性故事涉及多個(gè)人的活動(dòng)；低社會(huì )性故事僅涉及單個(gè)人的活動(dòng)）。

　　為了針對性地檢驗特定腦網(wǎng)絡(luò )和腦區的功能，研究劃定了3組感興趣區。第一組感興趣區是基于團隊前期研究（Lin et al., 2019）劃定的社會(huì )語(yǔ)義加工腦網(wǎng)絡(luò )（圖1a），由默認網(wǎng)絡(luò )內對社會(huì )語(yǔ)義高度敏感的一組腦區組成。第二組感興趣區是默認網(wǎng)絡(luò )內語(yǔ)義功能最具爭議的關(guān)鍵結構——角回。研究者首先根據AAL和Harvard–Oxford腦結構分區模板劃定角回的范圍，進(jìn)而基于Neurosynth數據庫內體素間共同激活關(guān)系進(jìn)行聚類(lèi)分析，將角回劃分為背側和腹側兩部分（圖1b）。最后一組感興趣區是根據Yeo等（2011）的經(jīng)典研究，基于靜息態(tài)腦功能連接所劃定的默認網(wǎng)絡(luò )的3個(gè)子網(wǎng)絡(luò )（圖1c）。

圖1.感興趣區。a 社會(huì )語(yǔ)義加工腦網(wǎng)絡(luò )；b 背側和腹側角回；c 默認網(wǎng)絡(luò )的3個(gè)子網(wǎng)絡(luò )

　　研究主要考察了社會(huì )語(yǔ)義效應（見(jiàn)圖2a）和兩類(lèi)非語(yǔ)義效應（難度效應和任務(wù)效應，見(jiàn)圖2b和圖2c），并通過(guò)基于感興趣區的精細分析，獲得了一系列新發(fā)現。

　　第一，社會(huì )語(yǔ)義加工腦網(wǎng)絡(luò )內的所有腦區都同時(shí)存在語(yǔ)義社會(huì )性和任務(wù)難度的主效應，表現為在加工高社會(huì )性故事、以及任務(wù)難度較低時(shí)激活更強，但不存在兩者間的交互作用。這提示社會(huì )語(yǔ)義加工腦網(wǎng)絡(luò )內的所有腦區都同時(shí)具備以往不同研究所分別提示的社會(huì )語(yǔ)義功能和非語(yǔ)義功能。

　　第二，研究發(fā)現背側角回對任務(wù)難度高度敏感，表現出對困難條件的強激活；腹側角回則對社會(huì )語(yǔ)義高度敏感，表現出對高社會(huì )性故事的強激活。

　　第三，對于默認網(wǎng)絡(luò )內常見(jiàn)的兩類(lèi)非語(yǔ)義效應，即基于任務(wù)的負激活效應（有任務(wù)比無(wú)任務(wù)激活水平低）和基于難度的負激活效應（困難任務(wù)比簡(jiǎn)單任務(wù)激活水平低），研究揭示了兩者的分離：前者主要出現在默認網(wǎng)絡(luò )的核心子網(wǎng)絡(luò )和內側顳葉子網(wǎng)絡(luò )，后者則主要出現在默認網(wǎng)絡(luò )的背內側前額葉子網(wǎng)絡(luò )。

　　最后，研究還考察了社會(huì )語(yǔ)義加工腦網(wǎng)絡(luò )在當前和團隊過(guò)往5項研究（Lin et al. 2018a, b, 2019, 2020; Zhang et al. 2021）中的社會(huì )語(yǔ)義效應和任務(wù)效應的跨研究一致性（見(jiàn)圖3）。結果發(fā)現，社會(huì )語(yǔ)義加工腦網(wǎng)絡(luò )在不同實(shí)驗和任務(wù)下都非常一致地表現出對高社會(huì )性條件的強激活，但其任務(wù)效應卻不穩定，可能受到多種因素的影響。

圖2.全腦分析結果。圖中HSHL、HSLL、LSHL、LSLL分別代表高社會(huì )困難、高社會(huì )簡(jiǎn)單、低社會(huì )困難、低社會(huì )簡(jiǎn)單條件

圖3.社會(huì )語(yǔ)義效應和任務(wù)效應的跨研究比較。圖中HS和LS分別代表高社會(huì )和低社會(huì )條件。LATL、RATL、LDMPFC、LTPJ、RTPJ、PC分別為社會(huì )語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò )的6個(gè)腦區

　　該研究受?chē)易匀豢茖W(xué)基金（31871105）和中國科學(xué)院行為科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗室經(jīng)費資助。成果發(fā)表在Brain Structure and Function的角回特刊。該特刊邀請了腦科學(xué)領(lǐng)域的多位著(zhù)名專(zhuān)家和活躍的青年學(xué)者圍繞角回的結構和功能開(kāi)展相關(guān)主題的研究，最終囊括了共計18篇文章，于2023年1月正式刊出。論文第一作者為張光耀博士，通訊作者為林楠副研究員。

　　論文信息：

　　Zhang G, Hung J, Lin N (2023) Coexistence of the social semantic effect and non-semantic effect in the default mode network. Brain Struct Funct 228(1):321–339. https://doi.org/10.1007/s00429-022-02476-z