I.P. Pavlov Journal of Higher Nervous ActivityI.P. Pavlov Journal of Higher Nervous ActivityЖурнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова0044-46773034-5316The Russian Academy of Sciences65206510.31857/S0044467724060061ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ (КОГНИТИВНОЙ) ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКАФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ (КОГНИТИВНОЙ) ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКАResearch ArticleThe relationship of neuroticism to individual differences in the dynamics of brain activity during social interactionsФМРТ-исследование связи нейротизма с индивидуальными различиями в активности мозга в процессе социальных взаимодействийKnyazevG. G.КнязевГ. Г.
Russian Federation
knyazevgg@neuronm.ruSavostyanovA. N.СавостьяновА. Н.
Russian Federation
knyazevgg@neuronm.ruBocharovA. V.БочаровА. В.
Russian Federation
knyazevgg@neuronm.ruSaprigynA. E.СапрыгинА. Е.
Russian Federation
knyazevgg@neuronm.ruFederal State Budgetary Scientific Institution “Scientific Research Institute of Neurosciences and Medicine”Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт нейронаук и медицины»Novosibirsk State UniversityНовосибирский государственный университетFederal Research Center Institute of Cytology and Genetics, SB RASФедеральный исследовательский центр «Институт цитологии и генетики СО РАН»1112202474671772602022025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://innoscience.ru/0044-4677/article/view/652065

Social interactions in the context of cooperation and competition are the most important type of activity of people, determining their well-being and success in life. The neural bases of this activity, as well as the role of personality-related individual differences, are insufficiently studied. In particular, the literature lacks data on the relationship between neuroticism and individual differences in brain activity during cooperative and competitive interactions, and the aim of our work was to fill this gap. fMRI data were recorded during task performance in individual, cooperative, and competitive modes and analyzed using the inter-subject representative similarity analysis. The results indicate that in emotionally instable individuals, social interactions, in both cooperative and competitive contexts, are associated with greater strain, manifested in the activity of social brain, emotion regulation, and attentional centers. This can potentially lead to the accumulation of the effects of social stress and the emergence of symptoms of mental health problems.

Социальные взаимодействия в контексте кооперации и конкуренции являются важнейшим видом активности людей, определяющим их благополучие и успех в жизни. Нейрональные основы этой активности, а также роль связанных с личностью индивидуальных особенностей изучены недостаточно. В частности, в литературе отсутствуют данные о связи нейротизма с индивидуальными различиями в активности мозга в процессе кооперативных и конкурентных взаимодействий, и целью нашей работы было восполнение этого пробела. фМРТ-данные были записаны в ходе выполнения заданий в индивидуальном, кооперативном и конкурентном режимах, и их анализ осуществлялся методом межсубъектного анализа репрезентативного сходства. Результаты анализа показывают, что у предрасположенных к эмоциональной нестабильности людей социальные взаимодействия, как в контексте кооперации, так и в контексте конкуренции, связаны с большим напряжением, проявляющимся в активности центров социального мозга, регуляции эмоций и внимания. Это потенциально может приводить к накоплению последствий социального стресса и появлению симптомов отклонений психического здоровья.

social interactionscooperationcompetitionfMRIrepresentational similarity analysismultivariate pattern analysisсоциальные взаимодействиякооперацияконкуренцияфМРТанализ сходства репрезентациймногомерный анализ паттерновРоссийский научный фондRussian Science Foundation22-15-00142Князев Г.Г., Митрофанова Л.Г., Бочаров В.А. Валидизация русской версии маркеров факторов большой пятерки из международного пула личностных вопросов Гольдберга. Психологический журнал. 2010. 31:100–110.Chen P.H.A., Jolly E., Cheong J.H., Chang L.J. Intersubject representational similarity analysis reveals individual variations in affective experience when watching erotic movies. NeuroImage. 2020. 216:116851.Decety J., Jackson P.L., Sommerville J.A., Chaminade T., Meltzoff A.N. The neural bases of cooperation and competition: an fMRI investigation. Neuroimage. 2004. 23:744–751.Dimsdale-Zucker H.R., Ranganath C. Representational similarity analyses: a practical guide for functional MRI applications. In Handbook of behavioral neuroscience (Vol. 28, pp. 509–525). 2018. Elsevier.Dunbar R.I.M. The social brain: mind, language, and society in evolutionary perspective. Annu. Rev. Anthropol. 2003. 32:163–181.Finn E.S., Glerean E., Khojandi A.Y., Nielson D., Molfese P.J., Handwerker D.A., Bandettini P.A. Idiosynchrony: From shared responses to individual differences during naturalistic neuroimaging. NeuroImage. 2020. 215:116828.Goldberg L.R. The development of markers for the Big-Five factor structure. Psychological Assessment. 1992. 4:26–42.Goldber L.R. The structure of phenotypic personality traits. American psychologist. 1993. 48:26.Holtmann O., Franz M., Moenig C., Tenberge J.G., Schloßmacher I., Ivanova I., Preul C., Schwindt W., Melzer N., Miltner W.H.R., Straube T. Lateralized deficits in arousal processing after insula lesions: behavioral and autonomic evidence. Cortex. 2022. 148:168–179.Kim Y., Saunders G.R., Giannelis A., Willoughby E.A., DeYoung C.G., Lee J.J. Genetic and neural bases of the neuroticism general factor. Biol. Psychol. 2023. 184:108692.Kriegeskorte N., Mur M., Bandettini P. Representational similarity analysis – connecting the branches of systems neuroscience. Front. Syst. Neurosci. 2008. 2:4.Lahey B.B. Public health significance of neuroticism. American Psychologist. 2009. 64:241.Lee M., Ahn H. S., Kwon S. K., Kim S. I. Cooperative and competitive contextual effects on social cognitive and empathic neural responses. Frontiers in Human Neuroscience. 2018. 12:218.Lin J., Li L., Pan N., Liu X., Zhang X., Suo X., Kemp G.J., Wang S., Gong Q. Neural correlates of neuroticism: a coordinate-based meta-analysis of resting-state functional brain imaging studies. Neurosci. Biobehav. Rev. 2023. 146:105055.McKiernan K.A., D’Angelo B.R., Kaufman J.N., Binder J.R. Interrupting the ‘stream of consciousness’: an fMRI investigation. NeuroImage. 2006. 29:1185–1191.Oosterhof N.N., Connolly A.C., Haxby J.V. CoSMoMVPA: multi-modal multivariate pattern analysis of neuroimaging data in Matlab/GNU Octave. Frontiers in neuroinformatics. 2016. 10:27.Polosan M., Baciu M., Cousin E., Perrone M., Pichat C., Bougerol T. An fMRI study of the social competition in healthy subjects. Brain and cognition. 2011. 77: 401–411.Prince K., Brown S. Neural correlates of partnered interaction as revealed by cross-domain ALE meta-analysis. Psychology & Neuroscience. 2022. 15:1.Prince J.S., Charest I., Kurzawski J.W., Pyles J.A., Tarr M.J., Kay K.N. Improving the accuracy of single-trial fMRI response estimates using GLMsingle. Elife. 2022. 11:e77599.Raichle M.E., MacLeod A.M., Snyder A.Z., Powers W.J., Gusnard D.A., Shulman G.L. A default mode of brain function. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001. 98:676–682.Raichle M.E., Snyder A.Z. A default mode of brain function: a brief history of an evolving idea. Neuroimage. 2007. 37:1083–1090.Rhoads S.A., Cutler J., Marsh A.A. A feature-based network analysis and fMRI meta-analysis reveal three distinct types of prosocial decisions. Social cognitive and affective neuroscience. 2021. 16:1214–1233.Singh K.D., Fawcett I.P. Transient and linearly graded deactivation of the human default-mode network by a visual detection task. NeuroImage. 2008. 41:100–112.Smith S.M., Nichols T.E. Threshold-free cluster enhancement: Addressing problems of smoothing, threshold dependence and localisation in cluster inference. NeuroImage. 2009. 44:83–98.Tackett J.L., Lahey B.B. Neuroticism. The Oxford Handbook of the Five Factor Model. Oxford Academic. 2015. 39–56.Tsoi L., Dungan J., Waytz A., Young L. Distinct neural patterns of social cognition for cooperation versus competition. NeuroImage. 2016. 137:86–96.van Baar J.M., Chang L.J., Sanfey A.G. The computational and neural substrates of moral strategies in social decision-making. Nature communications. 2019. 10:1483.Worsley K.J., Marrett S., Neelin P., Vandal A.C., Friston K.J., Evans A.C. A unified statistical approach or determining significant signals in images of cerebral activation. Hum. Brain Mapp. 1996. 4:58–73.