يوليو 21, 2021
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).
هذا البروتوكول يكشف عن تزامن بين الدماغ في dyads التعاونية في البيئة الطبيعية من قبل تقنية fNIRS hyperscanning. الميزة الهامة لهذه التقنية هي أنها تسمح بالتحقيق في الديناميكيات في الوقت الحقيقي لأدمغتين أو أكثر من العقول المتفاعلة. قبل بدء التجربة، ابدأ نظام التحليل الطيفي القريب بالأشعة تحت الحمراء لتحقيق درجة حرارة تشغيل مستقرة، ثم اعتمد غطاء سباحة مرن لوضع شبكة حامل البصريات وإعداد قبعات NIRS كما هو موضح في المخطوطة النصية.
بالنسبة لقناة ذات إشارات غير كافية، استخدم مسابير الألياف البصرية المضاءة لتحريك الشعر تحت طرف المسبار إلى جانب واحد. بمجرد استقرار درجة حرارة التشغيل، تأكد من أن جهاز استقبال الزناد نشط وحدد وضع القياس للقياس المرتبط بالحدث. إعداد مسبار الألياف البصرية مضاءة لتحريك الشعر جانبا.
إرشاد المشاركين فيما يتعلق بتفاصيل أساليب قياس NIRS وعدم النظر مباشرة إلى أشعة الليزر لأن شعاع الليزر قد يكون ضارا بعيون المشارك. اجعل المشاركين يجلسون وجها لوجه للتأكد من أنهم يستطيعون رؤية بعضهم البعض مباشرة وضبط مسافة الكرسي إلى الطاولة لجعل المشاركين يجلسون بشكل مريح. قم بتشغيل زر الليزر، وضع حزم الألياف البصرية الأربعة بشكل فضفاض على ذراعي الحامل دون اتصال بالمشاركين أو الكراسي ووضع الغطاء مع مجموعات المسبار على رؤوس المشاركين، مما يضمن أن مجموعات التحقيق ثلاثة في خمسة تغطي جبين المشارك ومجموعات التحقيق أربعة في أربعة تغطي القشرة الإيقاعية اليسرى، ثم دفع بعناية كل ربيع تحميل التحقيق كذلك في مقبس التحقيق بحيث طرف المسبار يمس فروة الرأس من المشارك.
ثم السماح لاثنين من المشاركين للمشاركة في تعلم المواد التعليمية مع خمس دقائق بقية الدولة، والتي هي بمثابة خط الأساس. أولا، للتحقق من جودة الإشارة، انقر فوق الكسب التلقائي في إطار مراقبة مجموعة المسبار لآلة NIRS الوظيفية، ثم ضع علامة على إشارة القناة الضعيفة باللون الأصفر والإشارة الكافية باللون الأخضر وكرر هذا الإجراء حتى يتم وضع علامة خضراء على جميع القنوات. بعد التجربة، انقر على Text File Out لتصدير بيانات كثافة الضوء الخام وحفظ البيانات كملف نصي.
استخدم جهاز الرقم ثلاثي الأبعاد لتحديد مواقع أجهزة الانبعاثات والاستقبال والمراجع الأخرى لكل مشارك، ثم احصل على إحداثيات MNI لقنوات التسجيل باستخدام منصة الحوسبة الرقمية المتاحة تجاريا. تم تحليل البيانات من كل مشارك في كل قناة. تم تصور optodensity في القناة 33 لdad معينة.
تم استخراج البيانات باستخدام طريقة إزالة القطع الأثرية المتحركة القائمة على الموجة ، وحدها وإلى جانب تحليل المكونات الرئيسية. الفرق بين المنحنيات يشير إلى أن PCA فعال في إزالة الإشارات غير العصبية. تم تصور مصفوفة تماسك التحويل الموجي.
تنوعت خريطة الألوان من الأزرق إلى الأصفر، حيث تمثل قيم تزامن بين الدماغ تتراوح بين صفر وواحد، حيث يشير المرء إلى أكبر تماسك بين إشتين وصفر لا يدل على أي تماسك. بالإضافة إلى ذلك ، تم الحصول على معاملات كبيرة أيضا ، والتماسك القوي حول هيرتز واحد يمثل تماسك إيقاع القلب في الدياد. وتبين المقارنة بين قيمة T الملاحظة وتوزيع قيمة T العشوائية نتائج هامة في حرية المعلومات المحددة.
من المهم التأكد من أن مجموعة المسبار تغطي منطقة المصالح ومحاولة تقليل الانحراف.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
تحدد هذه الدراسة بروتوكولاً لإجراء تجارب المسح الطيفي قريب الأشعة تحت الحمراء الوظيفي (fNIRS) الفائق لدراسة التزامن بين الدماغين أثناء التعلم التعاوني في بيئة طبيعية. تركز التحليل على إشارات الهيموغلوبين المؤكسج (Oxy-Hb) لتقييم الديناميكيات في الوقت الحقيقي لدماغين يتفاعلان.
Inter-brain synchrony measurement via fNIRS hyperscanning provides a neurobiological index for assessing real-time collaborative dynamics, offering mechanistic insights into social learning processes. This approach supports target validation in neuroscience by enabling quantitative evaluation of neural coupling during interactive tasks, which can inform biomarker development for cognitive and behavioral disorders. The standardized pipeline enhances reproducibility and cross-lab comparability, aligning with open-science principles critical for preclinical de-risking and translational continuity.
The fNIRS hyperscanning method integrates into the discovery continuum from target hypothesis testing through lead identification to preclinical validation, particularly for CNS targets modulating social neural circuits.