Social interaction is an important feature in human relationship. It is achieved not only through verbal communication but also through non-verbal communication, such as eye-contact. Because decision-making most often occurs in social contexts, one can say that decision-making reflects the social aspect of human beings. Humans usually tend to make decision that serves their own interests. However, the natural human concern for others’ well-being leads to cooperative behavior rather than competitive behavior. The human in-clination for cooperative behavior suggests that social interaction highly affects the conse-quence of economic decision-making. In this thesis, we used an EEG hyperscanning to in-vestigate varying neural mechanisms of economic decision-making depending on the dif-ferent levels of social interaction during participation in the iterated Prisoner’s Dilemma Game (PDG). 64 male subjects participated in this study. We modulated the level of social interaction by dividing participants into two groups: participants from one group played the game face-to-face and those from the other group played the game blocked, without facing each other. EEGs were recorded from 40 subjects, 20 subjects from each group respective-ly. EEGs were simultaneously recorded using dual EEG systems. Behavioral results showed that mutual cooperation between players was more frequent in the face-to-face PDG. Our time-frequency analysis and source localization results suggested that the superi-or parietal lobule (SPL) plays a key role in social interaction together with the cuneus (CUN) and the precuneus (PC) during the face-to-face communication. Moreover, the acti-vation of the SPL may lead players to cooperate in the context of the PDG. Intra-brain and inter-brain analyses further revealed the significant neural synchronization across the frontal lobe, the temporal lobe, and the parietal lobe within the brain and between brains during face-to-face communication; the neural synchronization suggests the possibility for the existence of bigger intra-brain and inter-brain social interaction network integrating de-cision-making, social attention and theory of mind (ToM)-related regions.
사회적 상호작용은 사람들이 서로 관계를 맺는 데 있어 매우 중요한 요소이다. 사회적 상호작용은 언어적 의사소통을 통해 이루어지기도 하지만 눈맞춤과 같은 비언어적 의사소통을 통해 이루어지기도 한다. 이러한 인간의 사회적인 면은 의사결정 과정에서도 잘 드러난다. 사람들은 보통 본인의 이익을 최대화하는 결정을 내린다. 그러나 그 와중에 자신의 평판과 다른 사람들의 기분도 고려하게 되고, 경쟁보다는 협력을 택하게 된다. 이를 통해 볼 때 사회적 상호작용이 경제적 의사결정에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있다. 본 학위논문에서는, 반복적인 죄수의 딜레마 게임을 하는 동안 사회적 상호작용의 정도에 따라 경제적 의사결정 과정의 신경기작이 어떻게 변화하는지 뇌파 동시측정을 이용하여 밝히고자 하였다. 64명의 남성이 이 실험에 참여하였으며 이들은 사회적 상호작용의 정도를 기준으로 두 집단으로 나누어졌다. 한 집단의 피험자들은 서로 얼굴을 본 상태로 게임을 하였으며, 다른 집단의 피험자들은 서로 얼굴을 보지 않은 상태로 게임을 하였다. 이들 중 각 집단 별로 20명씩 총 40명의 뇌파를 측정하였다. 뇌파 측정은 두 대의 뇌파 측정 기기를 이용하여 동시에 이루어졌다. 행동 결과에 따르면 얼굴을 보며 게임을 한 사람들이 둘 다 협력을 택한 경우가 많았다. 뇌파의 시간-주파수 분석과 위치 규명 분석 결과 상두정소엽(superior parietal lobule)이 서로 얼굴을 보고 있을 때의 사회적 상호작용에 있어 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었으며, 설상엽(cuneus)과 설전부(precuneus)가 함께 작용한다는 것을 알 수 있었다. 또한 상두정소엽의 활성화가 서로 얼굴을 보고 하는 죄수의 딜레마 게임 도중 협력을 선택하는 것과 관련이 있음을 알 수 있었다. 뇌 내부 그리고 뇌 간의 연결성 분석 결과 서로 얼굴을 보고 있는 동안 전두엽(frontal lobe), 측두엽(temporal lobe), 두정엽(parietal lobe) 사이의 뇌활성도가 강하게 동기화되어 있음을 발견하였다. 이는 의사결정을 담당하는 영역과 사회적 주의를 담당하는 영역, 그리고 마음이론(theory of mind)을 담당하는 영역을 아우르는 뇌 내부와 뇌 간의 더 큰 사회적 상호작용 연결망이 존재한다는 것을 시사한다.
