This fMRI study examines the role of local and global motion information in facial movements during exposure to novel dynamic face stimuli. We found that synchronous expressions distinctively engaged medial prefrontal areas in the rostral and caudal sectors of anterior cingulate cortex (r/cACC) extending to inferior supplementary motor areas, as well as motor cortex and bilateral superior frontal gyrus (global temporal-spatial processing). Asynchronous expressions in which one part of the face unfolded before the other activated more the right superior temporal sulcus (STS) and inferior frontal gyrus (local temporal-spatial processing). These differences in temporal dynamics had no effect on visual face-responsive areas. Dynamic causal modeling analysis further showed that processing of asynchronous expression features was associated with a differential information flow, centered on STS, which received direct input from occipital cortex and projected to the amygdala. Moreover, STS and amygdala displayed selective interactions with cACC where the integration of both local and global motion cues could take place. These results provide new evidence for a role of local and global temporal dynamics in emotional expressions, extracted in partly separate brain pathways. Importantly, we show that dynamic expressions with synchronous movement cues may distinctively engage brain areas responsible for motor execution of expressions.

中文翻译：

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脑网络处理动态面部表情中的时间信息。

这项 fMRI 研究检查了局部和全局运动信息在暴露于新的动态面部刺激期间面部运动中的作用。我们发现同步表达明显地参与了前扣带回皮层 (r/cACC) 的头侧和尾侧部分的内侧前额叶区域，延伸到下辅助运动区域，以及运动皮层和双侧额上回（全局时空处理）。面部的一部分在另一部分之前展开的异步表情更多地激活了右侧颞上沟 (STS) 和额下回（局部时空处理）。这些时间动态的差异对视觉面部响应区域没有影响。动态因果建模分析进一步表明，异步表达特征的处理与以 STS 为中心的差异信息流相关，STS 接收来自枕叶皮层的直接输入并投射到杏仁核。此外，STS 和杏仁核显示出与 cACC 的选择性相互作用，其中可以发生局部和全局运动线索的整合。这些结果为局部和全局时间动态在情绪表达中的作用提供了新的证据，在部分独立的大脑通路中提取。重要的是，我们表明具有同步运动线索的动态表达可能会特别吸引负责表达运动执行的大脑区域。STS 和杏仁核显示出与 cACC 的选择性相互作用，其中可以发生局部和全局运动线索的整合。这些结果为局部和全局时间动态在情绪表达中的作用提供了新的证据，在部分独立的大脑通路中提取。重要的是，我们表明具有同步运动线索的动态表达可能会特别吸引负责表达运动执行的大脑区域。STS 和杏仁核显示出与 cACC 的选择性相互作用，其中可以发生局部和全局运动线索的整合。这些结果为局部和全局时间动态在情绪表达中的作用提供了新的证据，在部分独立的大脑通路中提取。重要的是，我们表明具有同步运动线索的动态表达可能会特别吸引负责表达运动执行的大脑区域。