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文献分享 | 多脑同频:音乐共听的神经同步揭秘

文献分享 | 多脑同频:音乐共听的神经同步揭秘 博睿康
2025-11-14
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在音乐的世界里,我们常常体验到一种奇妙现象:当多人同时聆听同一段旋律时,不仅情绪趋于一致,人与人之间的心理距离也会显著缩短。这种心理与情感的共鸣虽早已在行为学研究中得到关注,但长期以来,研究者们仍然好奇:这种共鸣是否能在神经层面被精确捕捉?

近期,清华大学心理与认知科学系与上海市精神卫生中心合作团队在全球历史最悠久的跨学科科学期刊之一《Annals of the New York Academy of Sciences》发表的一项研究揭示了答案。研究表明,多人共同聆听音乐时,大脑活动呈现高度同步


PART 01

技术亮点:自然场景下的多人脑电同步

传统脑电研究通常在单个参与者的隔离环境中进行,虽然有助于控制实验变量,但难以真实反映社交场景下的脑间互动。为此,团队设计了一项创新实验:四名参与者组成小组,在模拟自然环境中共同聆听不同情绪类型的音乐(悲伤、平静、快乐)。每段音乐播放后,参与者完成基本情绪与审美情绪评分,并在实验前后填写“他人融入自我量表”(IOS),用于评估社交亲密度变化。

图1 实验设计流程图

在多人脑电实验中,精确的时间同步是保证神经同步分析可靠性的关键。研究团队采用博睿康便携式无线脑电系统,通过TriggerBox实现多台设备的毫秒级触发同步,同时保证每台设备的触发信号与音乐刺激严格对齐,为多脑同步分析提供可靠数据基础。科研团队还进行了专门的硬件验证,模拟多台设备同时记录触发事件,结果显示设备间触发延迟均小于1毫,不同设备间无显著差异(F(1,426.35)=0.899, p=0.344),说明系统在时间对齐上的稳定性极高。这一技术保障使研究者能够在自然社交场景中精准捕捉多位参与者的大脑活动同步,同时结合心理与情感数据,揭示群体在音乐共听中的多层次共鸣。

图2 不同实验条件下的硬件同步延迟统计分布


PART 02

研究结果:情绪与社会亲密的同步 

实验结果显示,当四位参与者同时聆听音乐时,他们的情绪反应和社会亲密感均表现出明显的组内同步。无论是基本情绪(喜悦、悲伤等)还是审美情绪(宁静、超然等),同组成员的评分趋势均高于随机跨组配对,说明共同聆听让个体在心理和情感上趋于一致。在社会亲密感方面,使用“将他人纳入自我量表”(IOS)测量发现,在共同聆听音乐后,参与者彼此之间的社会亲密度显著提升。这些结果表明,音乐不仅促进情绪同步,也增强了人与人之间的心理联结,为群体社会协调提供了可能机制。

图3  同时空音乐聆听带来了更强的个体间情绪同步性

图4  同时空音乐聆听促进了个体间社会亲密度


PART 03
神经层面:右前额叶的大脑同步 

在神经信号分析中,研究使用相关成分分析(CorrCA)从多人大脑信号中提取同步成分,量化多人共同聆听音乐时的脑电协调。结果显示,同组成员的第一个同步成分显著高于跨组配对,这表明神经同步主要源于共同聆听音乐本身。同步主要集中在右前额叶,该脑区与情绪调节和社会情感处理密切相关,首次在多人自然共听场景中被识别为核心同步区域。

图5  同时空音乐聆听带来了更强的个体间右前额叶神经同步性

此外,研究建立了神经-行为回归模型,探讨行为同步对神经同步的预测作用。结果显示,个体之间的神经同步可由可由基本情绪一致性审美情绪×社会亲密度共同预测。具体而言,基本情绪一致性为神经同步提供稳定基础,即便社会联系较弱,也能推动脑电协调;而审美情绪的影响则依赖于参与者之间的社会亲密程度。这一层级化的神经-行为关系,表明音乐共听不仅引发情绪共鸣,也在社会联结的调节下实现大脑同步,为未来设计更有效的集体音乐体验提供了科学依据。

简而言之,这项研究首次揭示了多人音乐共听的右前额叶脑电同步机制和行为-神经协同规律,让“脑与脑的默契”可视化。

图6  共同聆听音乐时神经同步与情绪同步、社会亲密度的关系


PART 04
结语:让脑与脑的的默契可视化

音乐共听不仅让旋律与情绪产生共鸣,更能让大脑“同频共振”。这项研究表明,这种心理共鸣背后,实际上存在可量化的神经同步现象。博睿康脑电系统凭借毫秒级精度的多脑同步技术便携化设计,正助力科研团队探索群体互动的神经机制,让“脑与脑之间的默契”从直觉体验转化为可观测、可研究的科学现象。

不仅如此,博睿康的NeusenHUB平台在此前的剧场神经美学实验中进一步验证了其多脑、多模态能力。在国内首个真实剧场环境下,观众佩戴NeusenHUB无线便携采集设备,系统实现多人脑电(EEG)及多模态生理信号(心电ECG、皮肤电GSR、肌电EMG、血氧SPO2)的毫秒级精准同步,同时结合行为和心理测量,捕捉观众沉浸艺术时的神经与生理共振。实验不仅突破了实验室单人环境限制,还为研究群体情感共鸣、艺术体验及社会神经机制提供了可靠技术保障。

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文献:

Ding, Y., Sun, B., Tang, Y., & Zhang, D. (2025). Unveiling the neural signature of group cohesion in music co‐audition. Annals of the New York Academy of Scienceshttps://doi.org/10.1111/nyas.15045




关于“博睿康”

博睿康技术(上海)股份有限公司

中国脑机接⼝领域的领军企业

      博睿康成⽴于2011年11⽉,核⼼团队毕业于脑机智能全球Top5的清华⼤学神经⼯程实验室以及临床神经领域的医疗市场专家,是中国脑机接⼝领域的领军企业之⼀。


以⾃主创新的“脑-机接⼝”技术为核⼼

     博睿康是⼀家以⾃主创新的“脑-机接⼝”技术为核⼼,专业从事脑-机接⼝系统相关设备的研发、⽣产、销售以及技术服务的⾼新技术企业。公司致⼒于为神经科学创新研究和临床神经疾病诊断、治疗与康复研究提供专业、完整的解决⽅案。公司主要客户有清华⼤学、中科院、北师大、北航、浙⼤、中科大、上海交⼤、⻄安交⼤、南开⼤学、南京⼤学等知名院校以及北医三院、宣武医院、华⼭医院、301医院、中国康复研究中⼼、清华⻓庚医院等医疗机构。


世界机器⼈⼤赛—脑-机接⼝⽐赛的协办⽅和官⽅指定设备供应商

      公司经过多年在脑机接⼝领域的悉⼼耕耘,积累了⼤量的技术储备和设备开发经验,并获得了众多荣誉。截⾄⽬前,公司已累计获得百余项专利技术,14个软件著作权,取得医疗器械⽣产许可证、医疗器械注册证和多个⾼新技术产品认定证书;相继承担或参与了国家⼗⼆五科技⽀撑计划“脑-机接⼝中的微弱信息采集技术及产品开发”课题以及科技部⼗三五重点研发计划 “阿尔兹海默病神经调控及智能康复关键技术和临床应⽤研究”课题;公司连续三届成为世界机器⼈⼤赛—脑-机接⼝⽐赛的协办⽅和官⽅指定设备供应商,并为⼤赛提供技术⼒量保障,为⼤赛的顺利举办保驾护航!


国内外神经⼯程与临床医学领域专家们的普遍认可

      公司产品不仅可⼴泛应⽤于神经科学、⼼理学、⼈因⼯程、运动学、管理学等科研领域,还可应⽤于临床神经疾病诊断、治疗与康复⼯程等临床医学领域,研发成果与技术实⼒受到了国内外神经⼯程与临床医学领域专家们的普遍认可。

【声明】内容源于网络
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博睿康
博睿康核心团队来自于清华大学医学院神经工程实验室,专注神经电生理产品,覆盖科研和医疗领域。主营脑电相关产品-科研领域:无线脑电系统、高导联脑电系统、多人同步ERP/EEG系统;医疗领域:脑功能相关产品、高频脑电等。
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博睿康 博睿康核心团队来自于清华大学医学院神经工程实验室,专注神经电生理产品,覆盖科研和医疗领域。主营脑电相关产品-科研领域:无线脑电系统、高导联脑电系统、多人同步ERP/EEG系统;医疗领域:脑功能相关产品、高频脑电等。
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