什么？！大脑有两种不同的“时钟”在管理思维

来源：三仓心理学界 发布时间： 2025-10-10

原文标题：自发思维不同维度在时间尺度上的双重分离机制

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　　近日，深圳大学心理学院张剑锋课题组与加拿大渥太华大学、浙江大学心理科学研究中心合作，在国际顶级期刊《美国科学院院刊》(PNAS)在线发表了题为"Distinct timescales dissociate spontaneous thought dimensions"的研究论文。该研究采用行为学手指敲击范式结合脑电图(EEG)技术，基于两个独立数据集(N=84和35)的分析，揭示了自发思维不同维度在时间尺度上的双重分离机制。

　　一、研究背景

　　自发思维是人类认知活动的重要组成部分，主要包括任务相关性(off vs. on task)和思维导向(internal vs. external)两个核心维度。传统观点认为这两个维度是等同的，即脱离任务的思维等同于内向思维，专注任务的思维等同于外向思维。然而，新兴的神经影像学证据表明，这两个维度在功能解剖和时间动力学方面可能存在分离。理解自发思维不同维度的时间结构及其神经机制，对于深入认识人类思维的时空动力学具有重要的科学意义。

　　二、研究方法

　　研究采用手指敲击行为范式结合64导联脑电图记录技术。实验包括两种敲击速度：快速敲击(标准间隔0.8秒)和慢速敲击(标准间隔1.9秒)，分别对应短时间尺度和长时间尺度。研究通过精度误差(Precision error: PE)量化行为表现，采用地形图相似性分析神经时间尺度。实验使用视觉模拟量表(VAS)评估思维的两个维度，每个任务包含20个思维探测。研究采用线性混合模型(LMM)、广义加性模型(GAM)和贝叶斯中介分析等先进统计方法，并在两个独立数据集中验证了结果的可重复性。


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图1.手指敲击行为范式和精度误差（Precision Error: PE）计算方法

　　三、研究结果

　　研究结果显示，任务相关性和思维导向在行为和神经层面均表现出显著的双重分离模式。在行为层面，结果表明任务相关性(task-relatedness)仅与快速敲击的精度误差相关，而思维导向（task-orientation）仅与慢速敲击的精度误差相关。


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图2：行为学层面上，思维不同维度在时间维度上的分离

　　在神经层面，本研究发现神经活动的空间拓扑相似性在快速敲击条件下仅与任务相关性相关，而在慢速敲击条件下仅与思维导向相关。


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图3：神经活动层面上，思维不同维度在时间维度上的分离

　　在机制方面，通过锁相程度(PLV)的分析，结果表明空间拓扑相似性主要基于相位同步驱动。相位的打乱也会对应空间拓扑相似性的消失。


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图4：锁相程度与空间拓扑相似性的关联分析

　　四、研究启示

　　综上所述，该研究在行为和神经层面均表明，思维的不同维度可在时间尺度上实现分离：任务相关性与短时间尺度相关联，而思维导向则与长时间尺度相关联。研究结果为理解自发思维的神经机制提供了新的理论框架，并有助于理解注意缺陷等思维相关认知障碍的发生机制。

　　五、作者贡献

　　加拿大渥太华大学博士研究生、深圳大学心理学院访问学生花景煜和浙江大学心理科学研究中心葛贤亮为论文共同第一作者，深圳大学心理学院张剑锋助理教授和加拿大渥太华大学Georg Northoff教授为论文共同通讯作者。浙江大学葛列众教授、加拿大渥太华大学Stuart Fogel教授，深圳大学研究生章语奇，窦敏等为论文重要合作者。

　　六、论文信息

　　J. Hua, X. Ge, M. Dou, Y. Zhang, L. Ge, S. Fogel, J. Zhang, & G. Northoff, Distinct timescales dissociate spontaneous thought dimensions, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 122 (38) e2427088122, https://doi.org/10.1073/pnas.2427088122 (2025).

什么？！大脑有两种不同的“时钟”在管理思维

来源：三仓心理学界 发布时间： 2025-10-10

原文标题：自发思维不同维度在时间尺度上的双重分离机制

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　　近日，深圳大学心理学院张剑锋课题组与加拿大渥太华大学、浙江大学心理科学研究中心合作，在国际顶级期刊《美国科学院院刊》(PNAS)在线发表了题为"Distinct timescales dissociate spontaneous thought dimensions"的研究论文。该研究采用行为学手指敲击范式结合脑电图(EEG)技术，基于两个独立数据集(N=84和35)的分析，揭示了自发思维不同维度在时间尺度上的双重分离机制。

　　一、研究背景

　　自发思维是人类认知活动的重要组成部分，主要包括任务相关性(off vs. on task)和思维导向(internal vs. external)两个核心维度。传统观点认为这两个维度是等同的，即脱离任务的思维等同于内向思维，专注任务的思维等同于外向思维。然而，新兴的神经影像学证据表明，这两个维度在功能解剖和时间动力学方面可能存在分离。理解自发思维不同维度的时间结构及其神经机制，对于深入认识人类思维的时空动力学具有重要的科学意义。

　　二、研究方法

　　研究采用手指敲击行为范式结合64导联脑电图记录技术。实验包括两种敲击速度：快速敲击(标准间隔0.8秒)和慢速敲击(标准间隔1.9秒)，分别对应短时间尺度和长时间尺度。研究通过精度误差(Precision error: PE)量化行为表现，采用地形图相似性分析神经时间尺度。实验使用视觉模拟量表(VAS)评估思维的两个维度，每个任务包含20个思维探测。研究采用线性混合模型(LMM)、广义加性模型(GAM)和贝叶斯中介分析等先进统计方法，并在两个独立数据集中验证了结果的可重复性。


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图1.手指敲击行为范式和精度误差（Precision Error: PE）计算方法

　　三、研究结果

　　研究结果显示，任务相关性和思维导向在行为和神经层面均表现出显著的双重分离模式。在行为层面，结果表明任务相关性(task-relatedness)仅与快速敲击的精度误差相关，而思维导向（task-orientation）仅与慢速敲击的精度误差相关。


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图2：行为学层面上，思维不同维度在时间维度上的分离

　　在神经层面，本研究发现神经活动的空间拓扑相似性在快速敲击条件下仅与任务相关性相关，而在慢速敲击条件下仅与思维导向相关。


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图3：神经活动层面上，思维不同维度在时间维度上的分离

　　在机制方面，通过锁相程度(PLV)的分析，结果表明空间拓扑相似性主要基于相位同步驱动。相位的打乱也会对应空间拓扑相似性的消失。


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图4：锁相程度与空间拓扑相似性的关联分析

　　四、研究启示

　　综上所述，该研究在行为和神经层面均表明，思维的不同维度可在时间尺度上实现分离：任务相关性与短时间尺度相关联，而思维导向则与长时间尺度相关联。研究结果为理解自发思维的神经机制提供了新的理论框架，并有助于理解注意缺陷等思维相关认知障碍的发生机制。

　　五、作者贡献

　　加拿大渥太华大学博士研究生、深圳大学心理学院访问学生花景煜和浙江大学心理科学研究中心葛贤亮为论文共同第一作者，深圳大学心理学院张剑锋助理教授和加拿大渥太华大学Georg Northoff教授为论文共同通讯作者。浙江大学葛列众教授、加拿大渥太华大学Stuart Fogel教授，深圳大学研究生章语奇，窦敏等为论文重要合作者。

　　六、论文信息

　　J. Hua, X. Ge, M. Dou, Y. Zhang, L. Ge, S. Fogel, J. Zhang, & G. Northoff, Distinct timescales dissociate spontaneous thought dimensions, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 122 (38) e2427088122, https://doi.org/10.1073/pnas.2427088122 (2025).