·如果把大腦比作一個交響樂團(tuán)，不同的腦區(qū)雖然都在演奏同一首“表情之歌”，但它們負(fù)責(zé)的聲部和節(jié)奏截然不同。

發(fā)自內(nèi)心的笑容和禮貌性的“假笑”不僅給人帶來不一樣的感受，也往往被認(rèn)為涉及不同的大腦區(qū)域活動。近日一項研究卻發(fā)現(xiàn)，面部表情的產(chǎn)生并非如過去所想那樣由大腦不同區(qū)域“分而治之”，而是一個全腦區(qū)域協(xié)同工作的過程。

這項研究于1月8日發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志上，作者是來自美國洛克菲勒大學(xué)（Rockefeller University）神經(jīng)系統(tǒng)實驗室的一支科研團(tuán)隊。研究通過功能性磁共振成像（fMRI）和單細(xì)胞記錄技術(shù)，首次系統(tǒng)性地揭示了靈長類動物大腦控制面部運動的神經(jīng)機(jī)制。

在大眾心理學(xué)和以往的神經(jīng)解剖學(xué)認(rèn)知中，人們常認(rèn)為“真笑”和“假笑”有著截然不同的神經(jīng)通路。傳統(tǒng)的觀點認(rèn)為，涉及情感的表情（如聽到笑話后的開懷大笑）由大腦內(nèi)側(cè)的邊緣系統(tǒng)控制，而受意志控制的動作（如說話、進(jìn)食或禮貌性微笑）則由外側(cè)的運動皮層主導(dǎo)。

這似乎解釋了為什么有些中風(fēng)患者無法受控地微笑，但聽到笑話時卻能自然展露笑容。然而這項研究的作者卻有不同的看法。

“我們發(fā)現(xiàn)，無論是情感性的表達(dá)還是隨意的動作，大腦所有的面部運動區(qū)域都參與其中?！毖芯咳藛T在論文中指出。這意味著，大腦并不是通過“分區(qū)”來處理不同類型的表情，而是通過一種更為復(fù)雜的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)。

為了搞清楚這一復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)如何運作，研究人員在獼猴身上進(jìn)行了實驗。獼猴作為靈長類動物，擁有與人類高度相似的面部表情系統(tǒng)。研究者讓獼猴觀看同類的視頻、與其互動，并記錄它們在做出威脅（張嘴露齒）、咂嘴（表示友好）和咀嚼（非社交動作）時的腦部活動。

數(shù)據(jù)分析揭示了一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)“時間層級”（Temporal Hierarchy）機(jī)制。如果把大腦比作一個交響樂團(tuán)，不同的腦區(qū)雖然都在演奏同一首“表情之歌”，但它們負(fù)責(zé)的聲部和節(jié)奏截然不同。

研究發(fā)現(xiàn)，位于大腦外側(cè)的區(qū)域（如初級運動皮層M1）的神經(jīng)活動變化極快，以毫秒為單位，直接指揮面部肌肉的瞬間收縮和舒張。這確保了表情的動作能夠迅速發(fā)生。

相反，發(fā)生在大腦內(nèi)側(cè)的區(qū)域（如扣帶運動皮層M3）的神經(jīng)活動非常穩(wěn)定且持久。這些區(qū)域并不關(guān)注肌肉某一瞬間怎么動，而是維持著一種持續(xù)的狀態(tài)，編碼著當(dāng)下的“社會語境”或“情緒基調(diào)”。

這種從快速動態(tài)到穩(wěn)定狀態(tài)的過渡，解釋了為什么我們的表情既能瞬間反應(yīng)（如嚇一跳），又能與當(dāng)下的社交氛圍保持一致（如在聚會中保持愉悅的神態(tài)）。

通過高精度的神經(jīng)記錄，研究者們確定了一個包含初級運動皮層、腹側(cè)前運動皮層、扣帶運動皮層和初級體感皮層在內(nèi)的分布式網(wǎng)絡(luò)。他們甚至發(fā)現(xiàn)，早在表情做出來之前，這些腦區(qū)就已經(jīng)開始活躍，并展現(xiàn)出獨特的活動軌跡。

“這意味著面部表情不僅僅是反射性的輸出，而是在行為發(fā)生前，大腦整合了環(huán)境、情緒和感覺信息后的綜合產(chǎn)物?！弊髡邆儗懙馈?/p>

除了加深對神經(jīng)科學(xué)的認(rèn)識，這項研究在臨床醫(yī)學(xué)上也具有重要的應(yīng)用價值，如面癱藥物的大腦靶點發(fā)現(xiàn)，乃至根據(jù)面部表情神經(jīng)編碼來研發(fā)能夠解碼情感和生成自然表情的新一代腦機(jī)接口。

參考文獻(xiàn)：

Ianni, G. R., et al. (2026). Facial gestures are enacted through a cortical hierarchy of dynamic and stable codes. Science, 391(6781). DOI: 10.1126/science.aea0890