母亲和婴儿的大脑在互动时可以作为一个“超级网络”通过同步脑波来协同工作。脑波的连接程度根据母亲的情感状态而变化：当母亲表达更多积极情绪时，她们的大脑与婴儿的大脑连接得更加紧密。这可能有助于婴儿学习和其大脑的发育。
这项研究发表在《神经影像》杂志上，使用了一种称为双脑电图（EEG）的方法来观察母亲和婴儿在互动时的脑信号。他们发现母亲和婴儿倾向于同步他们的脑波——这种效应被称为人际神经连接，特别是在6-9赫兹的频率范围内，即婴儿阿尔法波段。
通过使用网络分析的数学方法来观察人际神经连接的质量和结构，研究人员可以看到信息如何在每个独立的大脑中流动，以及两个大脑如何作为一个网络共同运作。
母亲和婴儿往往在积极的情感状态下花费大量时间，这时她们的大脑非常连接。研究发现，积极的互动，尤其是大量的眼神接触，增强了母亲和婴儿大脑作为一个单一系统运作的能力。这促进了母亲和婴儿之间信息的有效共享和流动。
“从我们之前的工作中，我们知道当母亲和婴儿之间的神经连接强大时，婴儿更愿意从母亲那里学习，”剑桥大学心理学系领导这项研究的Vicky Leong博士说。“在这个生命阶段，婴儿的大脑有能力发生显著变化，这些变化是由婴儿的经验驱动的。通过在社交互动中使用积极的情感基调，父母可以更好地与他们的婴儿连接，并刺激其大脑能力的发育。”
研究结果还表明，抑郁母亲的婴儿可能表现出较少的学习证据，因为母亲和婴儿之间的神经连接较弱。由于临床抑郁症而经历持续低落或消极心理状态的母亲往往与婴儿的互动较少。她们的语调往往更平，眼神接触更少，当婴儿试图引起她们的注意时，她们不太可能回应。
“我们的情绪实际上改变了我们的大脑与他人分享信息的方式——积极的情绪帮助我们以更有效的方式沟通，”Leong博士说。“抑郁症可以对父母与婴儿建立连接的能力产生强大的负面影响。所有通常促进连接的社会线索对儿童来说都不那么容易获得，因此儿童没有接收到茁壮成长所需的最佳情感输入。”
父母与子女之间的情感沟通在早期生活中至关重要，但其神经基础知之甚少。这是第一个研究两个相关个体的大脑成像研究，以调查婴儿与母亲的人际神经连接是否以及如何受到其社会互动情感质量的影响。
作为社会性物种，人类与其他人共享情感状态。这项工作展示了情感如何在神经层面上改变两个人之间的连接。研究人员表示，他们的发现适用于许多其他类型的亲密关系，包括夫妻、亲密朋友和兄弟姐妹之间的关系，在这些关系中，每个人都高度关注对方。这种效应的强度可能取决于两个人相互了解的程度以及他们之间的信任水平。