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为探究公众演讲吸引听众的神经机制及有效沟通的奥秘，研究人员开展了对 31 名参与者观看不同效果信息性演讲的自然主义功能磁共振成像（fMRI）研究。经综合验证，数据质量可靠，发现更具吸引力的演讲能引发更强神经同步，有助于理解有效沟通的神经机制。
在日常生活中，公众演讲无处不在，它是人们传递信息、表达观点、影响他人的重要方式。一场精彩的演讲能让听众沉浸其中，而有的演讲却难以引起共鸣。在认知神经科学领域，虽然自然主义范式研究不断发展，人们对大脑在各种自然刺激下的反应有了不少了解，但公众演讲这一常见却关键的刺激，其背后的神经机制却鲜有人深入探究。此前，没有公开的数据集用于研究公众演讲时大脑的反应，尤其是信息性公众演讲（旨在向听众传达复杂抽象知识）中听众参与的神经基础，仍是一个待解之谜。为了填补这一空白，探索公众演讲吸引听众的奥秘，来自浙江大学的研究人员开展了一项别具意义的研究。
研究人员收集了 31 名参与者（14 名女性；年龄：22.29±2.84 岁）在观看两个时长和主题匹配，但效果不同的信息性演讲视频时的功能性磁共振成像（fMRI）数据，同时还采集了 T1 加权结构图像。该研究成果发表在《Scientific Data》上，为深入理解公众演讲和有效沟通的神经机制提供了重要依据。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，为筛选合适的演讲视频作为刺激材料，他们从大量易西（YiXi）演讲（类似 TED 演讲）中，通过三步筛选法，挑选出两个在观众参与度评分上差异显著、主题相似且长度相近的演讲视频。其次，使用西门子 MAGNETOM Prisma 3T MRI 扫描仪和 20 通道线圈采集成像数据，包括 T1 加权结构和功能扫描。最后，利用多种工具对数据进行预处理，如通过 MRIQC 计算图像质量指标，用 fMRIPrep 估计 fMRI 信号的帧间位移，用 DPABI 进行一系列数据处理用于人际间相关性（ISC）分析。
研究结果
- 参与者筛选及视频确定：研究最初招募了 48 名年轻成年参与者，其中 17 名完成了演讲观看和评分任务，用于确定 fMRI 实验的演讲视频。最终，31 名右利手参与者参与了 fMRI 实验，但因部分原因，如扫描时睡着、刺激无声呈现、数据不完整等，有 9 名参与者的数据被排除，22 名参与者的数据用于最终分析。筛选出的两个演讲视频，一个评分较高（HSS），时长 24 分 03 秒，另一个评分较低（LSS），时长 23 分 38 秒，均为艺术与设计主题。
- 行为数据分析：为确保参与者在扫描时保持专注，在每个演讲视频后设置了与内容相关的问题。结果显示，几乎所有参与者对 HSS 的回答准确率达到 100.0%，对 LSS 的回答准确率为 83.9%，表明参与者在观看视频时注意力集中，验证了参与者的依从性和注意力，为 fMRI 数据的可靠性提供了支持。
- ISC 分析：通过计算每个参与者全脑每个体素的 ISC，得到个体水平的 ISC，并进一步平均得到组水平的 ISC 地图。结果发现，在与视觉和听觉感知、语言处理及社会认知相关的脑区，如额下回、颞上回和后扣带回皮层，存在显著的神经同步。且 HSS 条件下的神经同步程度高于 LSS，说明更具吸引力的演讲能在更大程度上引发听众间可靠的神经反应耦合。
- 数据质量评估：在质量控制方面，通过 MRIQC 计算的 T1w 扫描对比度噪声比评估 T1w 扫描质量，发现不同扫描间无差异。计算 fMRI 信号的脑平均帧间位移（FD），结果显示同一参与者的两次扫描无差异，且所有参与者的头部运动均在可接受范围内。此外，还计算了信号噪声比（tSNR），进一步验证了数据质量。
研究结论与讨论
这项研究通过构建自然主义 fMRI 数据集，为研究公众演讲时听众的神经反应提供了宝贵资源。研究结果表明，不同效果的信息性演讲会引发不同程度的神经同步，更具吸引力的演讲能让听众的大脑产生更强的同步反应。这一发现有助于深入理解有效沟通的神经机制，为认知和社会神经科学、沟通研究、教育科学等领域的研究提供了重要数据支持。
然而，该研究也存在一定局限性。例如，演讲刺激数量有限，仅包含一个较高参与度和一个较低参与度的演讲，可能会限制研究结果的普遍性，因为除了观众参与度外，演讲者的音量、视频质量等因素可能仍存在差异。尽管研究人员尽量控制了这些混杂因素，但仍可能存在残余影响。未来研究在资源允许的情况下，应纳入更广泛的材料进行研究。
总体而言，这项研究迈出了探索公众演讲神经机制的重要一步，为后续研究奠定了基础，有望推动人们对有效沟通和知识传递的神经基础的深入理解，进而为提升公众演讲效果、优化教育教学等实际应用提供理论指导。
