ويرد في الخطوط العريضة بروتوكول لإجراء تجارب fNIRS hyperscanning على dyads التعلم التعاوني في بيئة التعلم الطبيعية. علاوة على ذلك ، يتم تقديم خط أنابيب لتحليل Synchrony بين الدماغ (IBS) من إشارات الهيموغلوبين المؤكسي (Oxy-Hb).
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
بين الدماغ Synchrony في التعلم التعاوني المفتوح : دراسة fNIRS - Hyperscanning
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
يستخدم على نطاق واسع fNIRS hyperscanning للكشف عن الأسس العصبية البيولوجية للتفاعل الاجتماعي. مع هذه التقنية، والباحثين تأهيل نشاط الدماغ المتزامنة من اثنين أو أكثر من الأفراد التفاعلية مع مؤشر جديد يسمى التزامن بين الدماغ (IBS) (أي المرحلة و / أو محاذاة السعة من الإشارات العصبية أو الديناميكا الدموية عبر الزمن). يتم تقديم بروتوكول لإجراء تجارب fNIRS hyperscanning على dyads التعلم التعاوني في بيئة التعلم الطبيعية هنا. علاوة على ذلك ، يتم شرح خط أنابيب لتحليل IBS من إشارة الهيموغلوبين المؤكسي (Oxy-Hb). وعلى وجه التحديد، تناقش جميع التصميم التجريبي، وعملية تسجيل بيانات المعايير الوطنية للإبلاغ عن بعد، وأساليب تحليل البيانات، والاتجاهات المستقبلية. وعموما، فإن تنفيذ خط أنابيب موحد ل fNIRS للرواية المفرطة هو جزء أساسي من علم الأعصاب للشخص الثاني. كما أن هذا يتماشى مع الدعوة إلى العلم المفتوح للمساعدة في استنساخ البحوث.
المقدمة
في الآونة الأخيرة ، للكشف عن نشاط الدماغ المتزامن عبر dyads التفاعلية أو أعضاء مجموعة ، يستخدم الباحثون نهج hyperscanning1،2. على وجه التحديد، يتم استخدام تخطيط كهربية الدماغ (EEG)، والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI)، والتحليل الطيفي الوظيفي القريب من الأشعة تحت الحمراء (fNIRS) لتسجيل الأنشطة العصبية والدماغ من موضوعين أو أكثر في وقت واحد3،4،5. يستخرج الباحثون مؤشرا عصبيا يستلزم اقتران الدماغ المتزامن استنادا إلى هذه التقنية ، والتي تشير إلى التزامن بين الدماغ (IBS) (أي محاذاة المرحلة و / أو السعة للإشارات الع....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
وكان جميع المشاركين المعينين (40 دياد، ومتوسط العمر 22.1 ± 1.2 سنة؛ و100 في المائة باليد اليمنى؛ والرؤية العادية أو المصححة إلى الطبيعية) أصحاء. وقبل التجربة، أعطى المشاركون موافقة مستنيرة. وعوض المشاركون ماليا عن مشاركتهم. تمت الموافقة على الدراسة من قبل اللجنة الجامعية لحماية البحوث البشرية (HR-0053-2021)، جامعة شرق الصين العادية.
1. خطوات التحضير قبل اعتماد البيانات
- قبعات NIRS محلية الصنع
- اعتماد غطاء السباحة مرنة لوضع شبكة optode حامل.
ملاحظة: بالنظر إلى أن أحجام رأس المشاركين مختلفة، يتم استخدام حجمين من القبعات. يتم إعداد قبعات صغيرة للمشاركين مع محيط الرأس من 55.4 ± 1.1 سم، وقبعات كبيرة للمشاركين مع محيط الرأس من ....
- اعتماد غطاء السباحة مرنة لوضع شبكة optode حامل.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
ويوضح الشكل 1 البروتوكول التجريبي وموقع المسبار. وتتكون عملية تسجيل البيانات fNIRS من جزأين: جلسة الراحة الدولة (5 دقائق) والدورة التعاونية (15-20 دقيقة). مطلوب dyads التعلم التعاوني للاسترخاء والحفاظ على ما زال في دورة الدولة يستريح. بعد ذلك ، يطلب من المشاركين المشاركة في تعلم المواد التعليمية(الشكل 1A). وتغطي مناطقها قبل الجبهية واليسار temporoparietal من قبل مجموعة التحقيق المقابلة(الشكل 1B).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
أولا، في هذا البروتوكول، يتم ذكر الخطوات المحددة لإجراء تجارب فحص مفرط fNIRS في سيناريو التعلم التعاوني. ثانيا، يتم أيضا عرض خط أنابيب تحليل البيانات الذي يقيم IBS للإشارات الديناميكية الدموية في dyads التعلم التعاوني. ومن شأن العملية التفصيلية المتعلقة بإجراء تجارب الإفراط في فحص الأجهزة ذات الأجهزة ذات الطبيعة الوطنية أن تعزز تطوير العلوم المفتوحة. وعلاوة على ذلك، يتم توفير خط أنابيب التحليل هنا لزيادة إمكانية استنساخ أبحاث فرط التحليل. وفيما يلي ، يتم تسليط الضوء على القضايا الحاسمة لتصميم التجربة ، وإجراء تجربة ، وتح.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
وليس لدى صاحبي البلاغ ما يكشفان عنه.
شكر وتقدير
ويدعم هذا العمل برنامج تعزيز الابتكار الأكاديمي ECNU لطلاب الدكتوراه الممتازين (YBNLTS2019-025) والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (31872783 71942001).
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| قبعات EEG | Compumedics Neuroscan، شارلوت، الولايات المتحدة الأمريكية | 64-قناة Quik-Cap | نختار حجمين من الغطاء (أي متوسط وكبير). |
| نظام قياس NIRS مع مجموعات المسبار وشبكات حامل المسبار شركة | هيتاشي الطبية ، طوكيو ، اليابان | نظام التضاريس البصرية ETG-7100 | يتطلب بروتوكول الدراسة الحالي مجموعة مسبار ثانية اختيارية للبالغين ل 92 قناة قياس في المجموع. |
| منصة الحوسبة الرقمية | The MathWorks, Inc., Natick, MA | MATLAB R2020a | بمثابة قاعدة لملحقات Psychophysical Toolbox (عرض التحفيز), Homer2 (تحليل المعالجة المسبقة fNIRS) ، ووظيفة "wtc" (حساب WTC). |
| أدوات برمجيات علم النفس ، شاربسبورغ ، بنسلفانيا ، الولايات المتحدة الأمريكية | E-prime 2.0 | نطبق E-prime لبدء نظام قياس fNIRS وإرسال المشغلات التي تشير إلى مرحلة الراحة ومرحلة التعلم التعاوني لبيانات تسجيل fNIRS. | |
| قبعات السباحة | Zoke Corporation ، شنغهاي ، الصين | 611503314 | وضعنا أولا غطاء EEG القياسي 10-20 على قالب الرأس ، ووضعنا قبعة السباحة على غطاء EEG. ثانيا ، قمنا بتمييز (inion ، Cz ، T3 ، T4 ، PFC و P5) بالطباشير. |
| محول الأرقام ثلاثي الأبعاد (3-D) | Polhemus ، كولشيستر ، فاتو ، الولايات المتحدة الأمريكية ؛ | المواقع التشريحية لجهاز التحويل الرقمي ثلاثي الأبعاد (3-D | فيما يتعلق بمعالم الرأس القياسية لكل مشارك باستخدام محول الأرقام ثلاثي الأبعاد باتريوت |
المراجع
- Babiloni, F., Astolfi, L. Social neuroscience and hyperscanning techniques: past, present and future. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 44, 76-93 (2014).
- Schilbach, L., et al. Toward a second-person neuroscience. Behavior Brain Science.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
