Realización de experimentos de Hyperscanning con funcional espectroscopia del infrarrojo cercano

Mediante la medición de las actividades cerebrales de dos o más personas simultáneamente, este método puede arrojar luz sobre los mecanismos neurobiológicos subyacentes a las interacciones sociales. La espectroscopia funcional de infrarrojo cercano, o fNIRS, es muy adecuada para llevar a cabo este tipo de experimentos de hiperescaneo porque mide la respuesta hemodinámica cerebral con una alta frecuencia de muestreo y se puede aplicar en entornos relativamente naturales. Si bien este protocolo muestra cómo llevar a cabo grabaciones fNIRS simultáneas de diadas de adultos y niños, se puede adaptar a diferentes constelaciones dyadic como parejas románticas y a diferentes tareas experimentales.

Comience eligiendo un tamaño de tapa que tenga el mismo tamaño o ligeramente mayor que la circunferencia de la cabeza del participante. Corte 15 agujeros con un diámetro de aproximadamente 15 milímetros cada uno, dispuestos en una rejilla horizontal de tres por cinco en el área de la frente de cada una de las dos tapas EEG crudas. Asegúrese de que los agujeros estén espaciados a 30 milímetros entre sí en cualquier dirección, de que la columna central de los agujeros se encuentre en el centro de la frente.

Para hacer las tapas más cómodas y minimizar las marcas de presión, coloque material de espuma suave en el lado interno de la rejilla del soporte entre las tomas de la sonda y en los bordes. A continuación, monte una rejilla vacía de tres por cinco del soporte de la sonda en cada una de las tapas EEG modificadas de tal manera que la rejilla del soporte se coloque en el interior de la tapa y las tomas del soporte se peguen en los orificios. A continuación, inserte suavemente las sondas en las tomas de soporte adecuadas en la rejilla de tal manera que sólo la primera cresta de cada sonda se monte en el zócalo, lo que da como resultado un sonido de clic.

Abra la ventana del monitor del conjunto de sondas en el sistema de medición más cercano y seleccione dos conjuntos de sondas dispuestos en una cuadrícula de tres por cinco cada uno, uno para el niño participante y otro para el adulto. Asegúrese de que las disposiciones de la sonda de las dos tapas correspondan a las disposiciones en la ventana del conjunto de sondas. A continuación, encienda los diodos láser del sistema de medición más cercano 30 minutos antes de medir para que el sistema alcance una temperatura de funcionamiento estable.

Establezca todas las opciones necesarias en el sistema de medición más cercano. Asegúrese de que el dispositivo está configurado en la medición relacionada con eventos y de que la entrada serie RS232 necesaria para recibir desencadenadores del paradigma experimental está activa. A continuación, prepare el paradigma experimental iniciando el software de computación técnica que sirve como base para las extensiones de Psychophysics Toolbox y estableciendo el directorio actual en la carpeta en la que se guarda el paradigma.

Por último, coloque dos mentóns frente a la pantalla del ordenador para evitar movimientos de la cabeza durante el experimento. Comience escoltando a los dos participantes a la sala de pruebas y explicando la configuración experimental. A continuación, siéntese uno al lado del otro frente a la pantalla del ordenador.

Ajuste la altura de los reposa menos de manera que ambos participantes se sienten cómodamente. Proporcionar instrucciones y administrar ensayos de práctica tanto de la cooperativa como del juego competitivo. A continuación, mida y marque el punto Fpz de acuerdo con el sistema 10-20, que es el 10% de la distancia entre nasion e inion en la cabeza de cada participante.

A continuación, apague el láser y coloque las tapas con las sondas cuidadosamente en las cabezas de los participantes. Asegúrese de que la sonda central de la fila inferior se coloca en Fpz y la columna de la sonda central está alineada a lo largo de la curva de referencia sagital. Coloque las cuerdas de fibra en el brazo del soporte unido al sistema de medición más cercano para que cuelguen libremente sin contacto con el participante o la silla y no tiren de las tapas.

A continuación, empuje cada sonda más lejos en su zócalo hasta que la pequeña nariz blanca en el centro de la parte superior de la carcasa de la sonda sea visible. A continuación, vuelva a encender el láser y pruebe la calidad de la señal haciendo clic en el botón Ganancia automática en la ventana del monitor del conjunto de sondas del sistema de medición más cercano. Si un canal está marcado en amarillo, lo que significa señal insuficiente, deje suavemente el cabello debajo de la punta de la sonda circundante a un lado.

Realice ajustes de sonda y haga clic de nuevo en el botón Ganancia automática para ver si la calidad de la señal ha mejorado o está marcada en verde. Una vez que la calidad de la señal sea satisfactoria, coloque una toalla sobre las manos de los participantes para que no puedan ver los movimientos de la mano de su respectivo compañero de juego. A continuación, inicie el experimento.

A continuación, una vez completado el experimento, guarde los datos y exporte los datos de intensidad de luz sin procesar como un archivo de texto haciendo clic en el botón Salida de archivo de texto. Por último, limpie las sondas, los soportes de sonda y los reposa mentón con etnol, y lave las tapas con detergente suave. Como medida de la sincronía de cerebro a cerebro, la coherencia de las ondas se calcula entre las señales fNIRS de los sujetos que interactúan.

Los coeficientes de coherencia de las ondas se visualizan utilizando un mapa de color que va desde el azul, la poca o ninguna coherencia, hasta el rojo, lo que significa una coherencia fuerte o máxima. Los resultados muestran una fuerte coherencia a lo largo del experimento en una banda de alta frecuencia hasta una duración del período de aproximadamente un segundo, lo que probablemente resulta de los ritmos cardíacos de los sujetos. Además, una fuerte coherencia aparece en una banda de frecuencia más baja entre la longitud del período de dos y ocho segundos.

La coherencia en este rango de baja frecuencia probablemente refleja una sincronización de las actividades cerebrales de ambos sujetos durante la tarea. Al intentar este procedimiento, es importante comprobar que las tapas se colocan correctamente en los cabezales de los participantes y para garantizar una buena calidad de la señal. Después de su desarrollo, esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo de la neurociencia social exploraran la sincronía de cerebro a cerebro en una variedad de tareas diferentes, examinando los correlatos de comportamiento y las asociaciones con las características de los individuos y su relación.