The sex differences were co-shaped by innate biological differences and social environment, and were frequently observed in human emotional neural responses. Oral administration of oxytocin, as an alternative and noninvasive intake method, has been demonstrated to produce sex-dependent effects on emotional face processing. However, it is unclear whether oral oxytocin produces similar sex-dependent effects on processing continuous emotional scenes. Current randomized, double-blind, placebo-controlled neuro-psychopharmacological fMRI experiment was conducted in 147 healthy participants (oxytocin=74, male/female=37/37; placebo=73, male/female=36/37) to examine the oral oxytocin effect on plasma oxytocin concentrations and neural response to emotional scenes in both sexes. At the neuroendocrine level, females showed lower endogenous oxytocin concentrations than males, but oral oxytocin equally increased the oxytocin concentrations in both sexes. Regarding neural activity, emotional scenes evoked opposite valence-independent effects on right amygdala activation (females>males) and its functional connectivity with the insula (males>females) in two sexes in the placebo group. This sex difference were either attenuated (amygdala response) or even completely eliminated (amygdala-insula functional connectivity) in the oxytocin group. The multivariate pattern analysis confirmed these findings by developing an accurate sex-predictive neural pattern that including the amygdala and the insula under the placebo but not oxytocin condition. Present study suggests a pronounced sex-difference in neural responses to emotional scenes which is abolished by oral oxytocin, with it having opposite modulatory effects in two sexes. Possibly this may reflect oral OXT enhancing emotional regulation to continuous emotional stimuli in both sexes by facilitating appropriate changes in sex-specific amygdala-insula circuitry.

Abstract Imitating facial emotion expressions can facilitate social interactions, although the behavioral and neural spatiotemporal dynamics is unclear. Here participants (N=100) imitated facial emotions repeatedly over one month (16 times in total) with neural activity measured on three occasions using functional near-infrared spectroscopy. Additionally, the transfer effect of repeated imitation on emotional face and scene perception was assessed by fMRI with multivariate pattern analysis. Valence specific imitation performance was facilitated by the alterations in the similarity of spatiotemporal patterns evoked in the mirror neuron system (MNS) with information flow moving progressively towards the inferior frontal gyrus as the as the number of times of imitation increase. Furthermore, MNS representation predictive patterns of processing emotional faces, but not scenes, were enhanced. Overall, these findings provide a neural changes of information flow within MNS and advance our understanding of the spatiotemporal dynamics from novice to proficient of facial emotion imitation.