当观众的大脑开始“共舞”：δ波揭示现场舞蹈体验的神经机制

研究背景

当代舞蹈与音乐表演吸引着全球数以百万计的观众，但支撑这种审美体验的神经认知机制，尤其是现场情境（liveness）的独特作用，尚未得到充分解析。从进化视角审视，舞蹈作为古老的社会仪式，其核心功能在于促进群体凝聚力与社会联结。然而，既往神经科学研究多要求被试在实验室环境中单独观看录制的视频材料，这种范式难以捕捉现场表演的两个本质特征：其一是物理现场性（physical liveness），即表演事件的不可复制性与观众和表演者的时空共现；其二是社会现场性（social liveness），即表演作为群体共同体验的社会情境。尽管近年来神经影像学研究开始关注现场社会互动，但现有研究多限于双人互动，难以推广至剧院中数十人共同观看演出的真实场景。

为此，本研究采用移动脑电图（EEG）技术，在真实剧场环境中同时记录多名观众的神经活动，旨在考察观众在观看当代舞蹈作品时大脑活动的同步化动态，并区分物理与社会现场性对审美参与的相对贡献。

研究方法

研究团队委托编舞家Seke Chimutengwende创作了时长约54分钟的当代舞蹈作品Detective Work，该作品由21个短小的编舞段落构成，融合即兴动作与既定编排，并特别设计了舞者直接面向观众进行眼神交流的互动时刻。

在数据收集方面，研究设置了三场现场表演，每场邀请最多23名观众佩戴便携式湿电极脑电系统（ANT Neuro）观看演出，总计收集59名观众的脑电数据。为系统区分物理现场性与社会现场性的作用，研究还设置了三种对照情境：观众在电影院集体观看编辑后的录像、在工作室集体观看未编辑的录像（因技术故障该条件EEG数据完全丢失），以及在实验室单独观看录像；其中，实验室数据因与现场数据系统不同，在比对时进行了一致性处理。

研究者采用相关成分分析（CCA）计算人际神经同步（Interpersonal Neural Synchrony），并特别关注δ波段（1-4赫兹），该波段通常与心智游移、社会情感加工及内部注意状态相关。此外，研究收集了编舞者、表演者及戏剧构作者的连续参与预测评分，以及独立在线样本的实际连续参与评分，并通过格兰杰因果分析（Granger Causality Analysis）检验舞者动作加速度、舞者间距离、舞台灯光、音轨特征及观众呼吸同步等表演特征与脑间同步的时间关联。

图1 实验设计和分析方法概述

研究结果

演出后的主观问卷调查结果显示，现场集体观看的观众在吸收性、注意力、好奇心、感官敏锐度及与表演者联结感等维度的评分显著高于实验室单独观看和录像观看条件。在记忆方面，观众最难忘的片段是名为“齐舞”（Unison）的段落，在该段落中舞者直接与观众进行持续的眼神接触并面露笑容，现场观看条件下有超过半数观众在开放式回答中提及此片段，显著高于其他观看条件。

图2 现场、实验室、影院放映和工作室放映条件下观众的演出后主观问卷评分

在神经机制层面，相关成分分析揭示，δ波段的观众脑间同步在所有三场现场表演中解释了最大比例的组间协方差，且该波段显示出最多数量且具有统计学意义的显著时间聚类，表明δ同步是追踪观众审美参与的稳健神经指标。与演出前静息态基线相比，δ同步水平在第二场和第三场表演中显著增强，但第一场表演出现异常模式，表现为基线期的δ同步高于表演期，这是由于在基线条件下出现了意外的高人际神经同步。

图3 现场表演P1、P2、P3以及实验室条件下个体观看P3录像的相关成分分析的时间与频率解析结果

艺术意图与观众神经反应之间存在显著关联。编舞者、戏剧构作者与表演者的参与预测评分两两之间呈正相关，且编舞者的预测评分与在线观众样本的实际参与评分显著一致。更重要的是，δ同步显著高于静息态的编舞段落，其主观参与评分也显著高于同步未显著增强的段落，表明高神经同步时刻对应更高的审美投入。具体到编舞段落，"齐舞"段落的δ同步在三场现场表演中均为峰值，其中两场显著高于静息态基线，这与该段落中舞者打破第四面墙、与观众直接进行眼神互动的特征紧密相关。

图4 连续参与度评分

格兰杰因果分析进一步表明，编舞者预测的参与评分是δ同步最显著且最一致的预测因子；在第二场表演中，表演者的参与预测及舞者间距离也显著预测同步变化，而在第一场和第三场中，舞者动作加速度亦显示出预测作用，这些关系在基于随机化数据的基线分析中均不存在，表明δ同步确实与特定的表演内容动态和艺术意图相关。

图5 表演特征与观众人际神经同步性之间的关系

情境比较显示，实验室单独观看录像时的δ同步水平显著低于现场集体观看，尽管其随时间变化的模式结构得以保留。在高参与段落中，现场与实验室条件的差异最为显著。进一步的分析显示，在高参与段落中，观众间的δ相位耦合在枕叶区域更为紧密；此外，脑电功率分析揭示，实验室单独观看时α波与δ波的功率比显著高于现场和电影院集体观看条件，而δ相位锁定值在集体观看条件下更高，表明社会情境同时调节了基于相位和基于振幅的神经同步模式，集体观看既增强了δ相位同步，又降低了α波与δ波的功率。

图6 现场体验与实验室体验P3的人际神经同步性比较

结论和意义

本研究表明，δ波段脑间同步是追踪观众审美参与的可靠神经标记，其强度受表演内容（艺术意图、动作动态）与社会情境（集体vs单独观看）的共同调节。研究揭示了两层机制：首先，δ波段脑间同步是追踪表演内容理解与注意对齐的神经指标，在现场或录像中均能发生；其次，“共同在场”的社会情境（无论是现场还是影院）能显著增强这种同步性，并提升观众的主观参与度和与表演者的连接感，凸显了表演进化中的社会绑定功能。这一结果支持了表演艺术的进化学理论——舞蹈作为古老的社会仪式，其促进群体联结的功能仍通过特定的神经机制得以保留；同时也证实，专业艺术家的创作直觉能够预测观众群体的神经反应模式。

研究展示了移动神经科学在真实世界情境下研究大规模群体互动的可行性，并为艺术实践提供启示：通过电影院放映或同步直播设计集体观看情境，以及通过直接互动打破第四面墙，可有效增强观众的神经参与。

DOI：https://doi.org/10.1016/j.isci.2025.112922

引用：Rai, L. A., Lee, H., Becke, E., Trenado, C., Abad-Hernando, S., Sperling, M., Vidaurre, D., Wald-Fuhrmann, M., Richardson, D. C., Ward, J. A., & Orgs, G. (2025). δ-band audience brain synchrony tracks engagement with live and recorded dance. iScience, 28(8), 112922.