在小组学习中，你是否注意到这样一些细节：伙伴们不约而同地低头、同步翻页，甚至动作节奏惊人一致？这些看似偶然的“默契”行为，或许并非学习过程中的陪衬，而是在无声中调谐彼此的大脑节奏。近年来，神经科学研究发现，在高质量的合作中，个体之间的大脑常出现“同频共振”现象，即脑间同步（inter-brain synchronization；或称“群脑协同”）——多个个体的大脑活动在时间上趋于协调。这一现象被视为支持信息共享与知识建构的重要神经机制。然而，这种脑间同步的“驱动源”仍存在广泛争议。一方面，已有实证研究支持脑间同步主要源于语言交流、观点协商等内源性认知互动；另一方面，“具身认知”（embodied cognition）理论则推测，动作协调、目光对齐等外源性肢体行为亦可能作为节奏输入，驱动群脑协同。

为探究合作学习中群脑协同的“具身节奏”机制，浙江大学潘亚峰研究员团队在国际权威期刊Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences (中科院一区TOP)发表了题为“Spontaneous movement synchrony as an exogenous source for interbrain synchronization in cooperative learning”的研究论文，首次实证揭示：在合作学习中，自发产生的身体动作同步（spontaneous movement synchrony）作为一种外部节律输入，是驱动大脑间协同活动的关键机制之一。该研究深入刻画了身体与大脑之间的动态协同，为理解合作学习中的“行为—大脑—认知”路径提供了新的神经科学证据。

脑与身体同步采集：多模态揭示合作学习的动态机制

为探究身体动作同步是否确实驱动脑间同步，研究团队设计了一项高生态效度的合作学习实验。共招募90名右利手大学生，组成45对彼此陌生、性别一致的学习搭档，完成面对面的材料学习与答题任务。

实验过程中，研究团队同步采集两类核心数据（图1）：（1）大脑数据。通过功能性近红外光谱成像（fNIRS）超扫描技术，记录每位学习者左侧颞-顶联合皮层的血氧变化，评估脑间同步程度；（2）身体行为数据：借助视频录像与基于计算机视觉的运动能量分析（Motion Energy Analysis, MEA），量化个体运动强度并计算搭档之间的动作同步水平。这一“脑—行为”同步采集设计，使得研究者能够从多模态视角系统描绘合作学习中的协同特征，并揭示身体行为与神经活动之间的动态关联机制。

图1研究设计与分析流程示意图

从动作同步到群脑协同：合作学习的神经路径

研究结果发现，合作学习过程中，学习者之间出现显著的自发性身体动作同步；同步程度越高，大脑活动间的同步水平也越强；二者均与学习成效显著正相关；中介分析进一步表明，脑间同步在“动作同步 → 学习成效”的路径中发挥部分中介作用（图2）。换言之，自发的身体动作同步不仅作为合作过程中的“外部节奏器”，激发大脑之间的协同活动，也可能通过这种神经同步间接增强学习效果。

值得注意的是，这种“动作—大脑”协同并非在所有学习小组中都同等显著。分组分析显示，当小组成员能力水平接近时（如“学霸”组合或“学渣”组合），动作与脑同步之间的联动更为显著，对学习效果的预测力也更强；而在能力差异较大的小组中（如“学霸”搭档“学渣”），这种协同效应明显减弱。这一发现为教育心理学中合作学习的“同质性假说”提供了初步的神经生理证据，提示能力匹配可能是脑间协同机制有效运作的重要条件。未来研究仍需结合多样化实验范式，进一步验证该效应的稳定性与跨情境适用性。

这一发现提示，合作中的“身体默契”可能远不止于表面动作的一致，而是在深层次上通过引发大脑“同频共振”来促进信息共享与认知整合。而能力匹配则是这一机制有效运作的关键条件，为理解合作学习中的个体差异与群体效率提供了新的脑科学视角。

图2 动作同步、脑间同步与学习成效之间的关联路径图

研究小结与教育启示

从具身视角出发，该研究首次实证揭示了合作学习中自发动作同步对脑间协同的驱动作用，拓展了我们对“身体行为—神经协同—认知建构”机制的理解路径。研究不仅回应了脑间同步是否仅源于认知互动的学术争议，也为合作学习的神经机制提供了更具动态性与具身性的解释框架。研究亦为教育实践带来启示：教学中应鼓励面对面的互动与自然交流，营造有助于行为节奏同步的学习环境；合理进行学习者的能力搭配，有助于激发大脑间的协同机制，从而提升合作学习的质量与效果。