Gruppensynchronisierung während des kollaborativen Zeichnens mit funktioneller Nahinfrarotspektroskopie

Dieses innovative Protokoll ist relevant für die Untersuchung von zwischenmenschlichen Interaktionen in der Gruppe in ökologischen Umgebungen. Es wurde entwickelt, um auf Unterschiede in Gehirn und Verhalten zwischenmenschliche Reaktionen in Quartetten während verschiedener Zeichenaufgaben zuzugreifen. Dieses Protokoll bietet einfach zu implementierende Verfahren und ein zuverlässiges Paradigma, das fNIRS verwendet, um gleichzeitig die hämodynamischen Reaktionen einer Gruppe von vier interagierenden Personen zu messen.

Um sich auf die Studie vorzubereiten, entfernen Sie alle potenziellen Augenablenkungen von der Szene. Schalten Sie alle elektrischen Geräte, wie z. B. die Klimaanlage, während der Versuchsbedingung aus. Stellen Sie sicher, dass der Raum ausreichend beleuchtet ist, damit die Menschen beobachten und zeichnen können.

Positionieren Sie nach dem Einrichten alle fNIRS-Drähte so, dass sie während der experimentellen Aufgabe stabil bleiben. Positionieren Sie das Quartett zu zweit auf dem Tisch, so dass jede Person die anderen drei Personen beobachten kann. Um das Zeichenparadigma, das die soziale Bedingung ist, durchzuführen, lassen Sie die Teilnehmer die Stirn und die Augenpartie auf den oberen Streifen aller Papierblätter zeichnen.

Lassen Sie jedes Papier ein vollständig gezeichnetes Porträt eines Teilnehmers darstellen. Lassen Sie auch das Gesicht jedes Teilnehmers von seinen Partnern auf kollaborative Weise darstellen. Für das "Connect the Dots"-Spiel, bei dem es sich um die nicht-soziale Bedingung handelt, bitten Sie die Teilnehmer, die Zahlen aufsteigend zu verbinden.

Wählen Sie eine handelsübliche 360-Grad-Szenenkamera aus und positionieren Sie diese so auf dem Tisch, dass die Augen- und Kopfbewegungen aller Teilnehmer gleichzeitig wahrgenommen werden können. Überprüfen Sie, ob der fNIRS-Empfang gestört werden kann. Starten Sie vor der fNIRS-Kalibrierung das Gerät, überprüfen Sie die Schnittstelle und stellen Sie den Aufnahmemodus ein.

Wählen Sie für die Datenanalyse eine synchronisierte Ansichts- oder Analyseplattform, die die Transkription und Kodierung mehrerer Videoinhalte gleichzeitig ermöglicht, wie z.B. die INTERACT Software. Um Beobachtungsdaten zu verfeinern, legen Sie Parameter fest, die die Suche nach Mustern oder Sequenzen ermöglichen, z. B. individuelle Blickverhaltensmetriken, Kopf- und Augenbewegungen, Handbewegungen, Gesichtsausdrücke und Sprechverhalten. Laden Sie nach der Analyse zunächst das Video von allen Kameras im MP4-Format herunter und laden Sie es in INTERACT ein.

Segmentieren Sie die Videodaten für die Codierung und weitere Analyse. Markieren Sie für die Datenextraktion die Videoabschnitte manuell und versehen Sie sie mit Codes. Klicken Sie auf Codes definieren, um die erste Ebene zu erstellen, indem Sie die Blockabschnitte in soziale und nicht-soziale Bedingungen und Ruhezeiten unterteilen.

Erstellen Sie dann eine zweite Ebene, indem Sie die Verhaltensdaten der Teilnehmer zusammen mit den sozialen Bedingungen aufteilen. Beobachten Sie Details und bestimmen Sie Zeichnungsmetriken, indem Sie die während des Experiments gezeichneten Details zählen. Verwenden Sie das NIRSite-Werkzeug, um die Optoden über den PFC-Bereichen zu lokalisieren.

Konfigurieren Sie die Verteilung der Optoden auf den Kappen so, dass die Kanäle über den interessierenden Bereichen auf dem Kopf des Teilnehmers positioniert sind. Teilen Sie die Optoden auf vier Teilnehmer auf, um gleichzeitig Signale zu erfassen. Bevor Sie das fNIRS-Gerät einstellen, messen Sie die Gehirnperimeter der vier Teilnehmer, wie die Abstände zwischen dem Nasion und dem Inion um den Kopf herum, um die Kappengröße jedes Teilnehmers zu bestimmen.

Passen Sie dann die Quellen und Detektoren gemäß den vorgegebenen Einstellungen an der Kappe an. Setzen Sie die Kappen auf den Kopf des Teilnehmers und positionieren Sie die Kappe so, dass sich die mittlere Mittellinie oben auf dem Kopf befindet. Stellen Sie außerdem sicher, dass die Kappe richtig positioniert ist, indem Sie den Abstand zwischen dem linken und rechten Ohr über der Oberseite des Kopfes messen und die mittlere Mittellinie in der Mitte des Maßes positionieren.

Verbinden Sie dann die Drähte der Optoden mit den Verstärkern und verbinden Sie sowohl NIRSport 1 als auch 2 mit dem Computer. Nach dem Einrichten des Geräts konnte die Software die fNIRS-Daten erfassen. Klicken Sie in der Menüleiste auf Hardware konfigurieren.

Wählen Sie die Option Tandem-Modus auf der Registerkarte Hardware-Spezifikation, um das Hyper-Scanning durchzuführen. Wählen Sie auf der Registerkarte "Hardware konfigurieren" eine Montage aus und überprüfen Sie die Einstellungen in den Bereichen Kanalmaskierung, Topo-Layout und Kanaleinrichtung. Führen Sie eine automatische Kalibrierung durch, indem Sie im Anzeigefeld auf Kalibrieren klicken.

Wenn Sie bereit sind, den Vorgang zu starten, klicken Sie auf Vorschau, um eine Vorschau zu erhalten, wie die Signale empfangen werden. Starten Sie dann die Aufzeichnung der Signale, indem Sie auf Aufnehmen klicken. Öffnen Sie die Bausteinprogrammiersoftware NIRStim und starten Sie die Darstellung der programmierten Bausteine mit einem Klick auf Ausführen.

NIRStim wird am Ende des Experiments geschlossen. Beenden Sie die Aufnahme in NIRStar. Schließen Sie die Software und überprüfen Sie, ob die Datei korrekt gespeichert wurde.

Diese Methode wurde auf ein Quartett angewendet, das sich aus Doktorandinnen im Alter von 24 bis 27 Jahren zusammensetzte. Die vorläufigen fNIRS-Ergebnisse zeigten eine typische Gehirnaktivierung für die Teilnehmer eins, zwei und drei sowohl unter den sozialen als auch unter den nicht-sozialen Zeichenbedingungen. Dies wurde in beiden Kanälen in der linken und rechten Hemisphäre beobachtet, obwohl die Aktivierungsmuster unterschiedlich waren.

Auf der anderen Seite zeigte Teilnehmer vier eine atypische Gehirnaktivierung. Das Oxyhämoglobin-Signal wurde nur während des letzten Teils der Aufgabe signifikant zwischen den Probanden synchronisiert, sowohl in der Bedingung zum Verbinden der Punkte als auch in der kollaborativen Zeichnungsbedingung. Diese Methode kann Einblicke in die Bereiche Neurowissenschaften, Kunst, Kunsttherapie und soziale Interaktion im Allgemeinen geben.