Mesure Neural and Behavioral activité au cours de cours informatisés Interactions sociales: Un examen des potentiels cérébraux événements liés

Summary

La recherche sur l’exclusion sociale s’est considérablement développée ces dernières années. À mesure que le domaine s’étend, il est impératif de développer des méthodologies sophistiquées permettant de mesurer simultanément les résultats neuronaux et comportementaux pendant l’exclusion sociale. Ce protocole utilise les potentiels cérébraux liés aux événements pour enregistrer l’activité neuronale en cours pendant les interactions sociales informatisées.

Abstract

L'exclusion sociale est un phénomène social complexe avec de puissantes conséquences négatives. Compte tenu de l'impact de l'exclusion sociale sur la santé mentale et émotionnelle, une compréhension de comment les perceptions de l'exclusion sociale se développent au cours d'une interaction sociale est importante pour faire progresser les traitements visant à réduire les coûts néfastes de l'exclusion. À ce jour, la plupart des examens scientifiques de l'exclusion sociale se sont penchés sur l'exclusion après une interaction sociale a été achevée. Même si cela a été très utile dans le développement d'une compréhension de ce qui se passe à une personne suite à l'exclusion, il n'a pas contribué à clarifier la dynamique du processus d'exclusion sociale instant en instant. En conséquence, le protocole actuel a été développé pour obtenir une meilleure compréhension de l'exclusion sociale en examinant les schémas d'activation du cerveau liées à l'événement qui sont présents lors des interactions sociales. Ce protocole permet une plus grande précision et sensibilité à détailler le social processus qui conduisent les gens se sentent comme si elles ont été exclues de l'interaction sociale. Surtout, le protocole actuel peut être adapté pour inclure des projets de recherche qui varient de la nature des interactions sociales d'exclusion en modifiant la fréquence participants sont inclus, combien de temps les périodes d'exclusion durera dans chaque interaction, et lorsque l'exclusion auront lieu au cours des interactions sociales . En outre, le protocole actuel peut être utilisé pour examiner les variables et les constructions au-delà de celles liées à l'exclusion sociale. Cette capacité à répondre à une multitude d'applications dans la psychologie par l'obtention de deux données neuronales et comportementales au cours des interactions sociales en cours suggère la présente protocole pourrait être au cœur d'une zone de développement de la recherche scientifique liée à des interactions sociales.

Introduction

L'examen scientifique des interactions sociales a connu une renaissance au cours des dernières années, avec une explosion de nouvelles explications théoriques, modèles et paradigmes visant à comprendre et à explorer les effets d'être la cible ou la source de l'exclusion sociale et la façon dont ces interactions conduire aux nombreux conséquences de l'exclusion ^6.1. Bien que la littérature avait fait d'énormes progrès dans le développement d'une meilleure compréhension des conséquences de l'exclusion sociale au niveau du comportement, émotionnels, cognitifs et neuronaux, beaucoup reste inconnu par rapport à la dynamique impliqués dans l'exclusion sociale. Une lacune notable dans la littérature concerne la mesure de divers processus dynamiques d'exclusion sociale lors des interactions sociales. Par exemple, plusieurs modèles théoriques ^3,5-8 suggèrent que le suivi et l'évaluation des cas d'exclusion sociale est une première étape dans un système d'autoréglementation plus vaste visant à faire face aux exc socialelusion et le maintien des niveaux sains et acceptables d'appartenance et d'inclusion sociale. Ces modèles, et une grande partie de la littérature existante sur l'exclusion, offrent d'énormes connaissances sur les conséquences de l'exclusion sociale et l'exclusion des effets nocifs provoque sur neural, comportemental, cognitif et émotionnel niveaux. Cependant, les processus spécifiques en cours dans les objectifs de l'exclusion pendant les interactions sociales qui conduisent à la fois à la perception de l'exclusion et les réactions émotionnelles et cognitives ultérieures à l'exclusion, restent indéfinis. Les chercheurs ont adapté des méthodes pour obtenir sentiment Etats autodéclarées lors des interactions sociales ^9, mais ces données ne sont pas examiner les processus neuronaux en cours qui peuvent motiver des effets auto-déclarées.

En conséquence, les examens d'exclusion pendant les interactions sociales ont été lancés en utilisant l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pour "voir" ce qui se passe alors que les individus sont exclutd ^3,4,10,11. Ces études ont révélé différents modèles de l'activation de neurones au cours de l'exclusion par rapport à l'inclusion. Bien que d'une importance capitale dans l'amélioration de la compréhension des processus neuronaux cours présents lors de l'exclusion et de leurs relations avec les conséquences autodéclarées de l'exclusion, ces études sont limitées dans la façon dont ils peuvent représenter la nature dynamique des interactions sociales. Plus précisément, ces méthodes IRMf agrégées activité neuronale à travers les interactions sociales entières et ont été incapables d'examiner l'exclusion sur une base d'instant en instant. Cette limitation empêche une compréhension complète de la nature dynamique du traitement émotionnel et cognitif lié à l'exclusion, qui se déroule au cours des interactions sociales que les chercheurs sont incapables de déterminer quels moments ou des événements lors d'un échange sont significatives par rapport au développement de l'ONE les perceptions de l'exclusion et la réponse émotionnelle associée.

Pour remédier à tlimitations es, des recherches récentes ont mis en œuvre la mesure d'une classe de l'activité neuronale, connu sous le nom potentiels cérébraux liés à l'événement (ERP), au cours de l'exécution du paradigme Cyberball ¹² à examiner les tendances de neurones activation moment présent-à-moment durant sociale exclusion ^13. ERP référer à l'activité neuroélectrique mesurée sur le cuir chevelu qui est du temps de verrouillage à événements discrets et représente l'activité du cerveau en réponse à ou en vue d'une relance ou réponse ^14. En outre, les ERP possèdent une résolution temporelle supérieure par rapport à l'IRMf, qui fournit des indications précieuses sur les réponses dynamiques à l'exclusion sociale. Ainsi, les indices de neurones obtenus par l'examen lié à l'événement de l'activité cérébrale en réponse à des instances de l'inclusion sociale et l'exclusion, qui peuvent être mises en œuvre et contrôlées par le paradigme Cyberball et qui sont décrits dans le présent protocole, sont nécessaires pour évaluer les modèles et prédictions présentent enla théorie de l'exclusion sociale en cours.

Le but de la méthode actuelle consiste à mesurer les réponses de neurones en cours à des événements sociaux (événements d'inclusion, d'exclusion événements) au cours des interactions sociales informatisés dans un participant humain. Dans cette méthode, les chercheurs ont la possibilité de quantifier l'activité neuronale en réponse à chaque événement à l'intérieur de l'interaction. En outre, le protocole actuel permet l'examen en cours de chaque événement social comme chaque événement est composé de plusieurs images de jet. Cela permet aux chercheurs d'étudier les changements dans l'activité neuronale que les événements se déroulent. Ce niveau d'analyse ne sont pas disponibles dans d'autres méthodologies qui examinent ERP au cours des interactions sociales ^15,16 comme ces méthodes ne reflètent que l'activité neuronale par rapport à une image pour chaque événement sans permettre pour l'examen de l'événement qui se déroule comme il se produit. De plus, le participant humain est amené à croire qu'il ou elle joue un jeu en ligne avecd'autres personnes, mais est en train de jouer dans un match pré-programmé avec un ordinateur. Étant donné que l'interaction est pré-programmé à l'intérieur de l'ordinateur, avec la possibilité d'interagir avec les décisions prises par le participant humain, la nature des interactions sociales peut être pré-déterminé et programmé pour varier en fonction de la nature de la question de recherche ^{13, 17.} Par exemple, le comportement des joueurs générés par ordinateur au cours du protocole peut être adapté pour créer des instances d'inclusion ou d'exclusion sociale d'une durée déterminée en modifiant le calendrier pré-programmé de lancers (par exemple, le joueur qui lance la balle à qui d'autre joueur, lorsque ceux lancers se produire, le nombre de lancers, et le moment de la lance). En conséquence, ce qui permet aux chercheurs de mesurer l'activité neuronale en réponse à des événements qui peuvent ou peuvent ne pas correspondre le contexte global de l'interaction. Par exemple, les chercheurs peuvent quantifier la réponse de neurones d'un participant à un ev sociale d'exclusionent dans une interaction qui est en grande partie d'inclusion pour ce participant et potentiellement le comparer à la réponse de neurones de ce participant à un événement d'exclusion dans une interaction en grande partie d'exclusion. Ces possibilités de recherche ne sont pas disponibles en utilisant la technologie IRMf étant donné les limites temporelles de l'IRMf. Avec cette souplesse de programmation, le protocole actuel permet aux chercheurs de divers horizons neuroscientifiques et psychologiques pour aborder des questions de recherche et de nouvelles façons d'obtenir de neurones dynamique et l'activité comportementale lors des interactions sociales.

Protocol

REMARQUE: Le protocole suivant a été élaboré en conformité avec les normes éthiques approuvés par la Commission de révision institutionnel de l'Université Illinois Wesleyan.

1. Préparation de stimulation Cyberball

1. Télécharger le paradigme Cyberball ^12,18 et l'installer sur l'ordinateur (l'actuel protocole utilisé des images de Cyberball version 3.0). Vous pouvez également créer des images informatisées pour recréer le paradigme Cyberball pour répondre aux besoins spécifiques.
2. Créez des images individuelles pour chaque partie de la jette dans Cyberball en utilisant un programme de retouche photo. Par exemple, briser chacun des lancers d'un joueur à dans les images individuelles de jet qui apparaissent l'un après l'autre pour créer l'image d'un ballon d'être d'un joueur à l'écran de l'ordinateur (voir Figure 1).
3. Ajouter des étiquettes, des noms ou des images à chaque trame de tirage individuel dans le programme de retouche photo, y compris tout à nouveauprésenter le participant humain comme le joueur sur l'écran inférieur (représenté par la main à la partie inférieure de l'écran de la Figure 1) afin de créer une série de trames de jet qui sont identiques, sauf pour le mouvement de la balle d'un joueur à.
4. Remarque qui cadre dans chaque séquence de projection est le «cadre d'information" pour ce lancer, ou la première image dans les séquences de jet qui fournit des informations aux joueurs sur la destination spécifique de la projection (à savoir, quel autre joueur recevra la balle).
5. Assurez-vous que il ya des séquences jeter créant un jet de chaque joueur à chaque autre joueur sur l'écran (y compris les lancers du participant humain pour les autres joueurs), que chaque séquence de projection a le même nombre d'images de jet, et le cadre d'information au sein de chaque séquence jet n'a pas été noté.

Programmation d'interaction 2. Cyberball sociale

1. Créez un fichier de séquence en utilisant StimUlus logiciel de présentation pour le détail de la séquence exacte des événements au sein de l'interaction sociale Cyberball.
   1. Pour le fichier de séquence, spécifiez les cadres spécifiques de portée (dans l'ordre), le calendrier des cadres sur l'écran, le séquençage des cadres, la nature de l'événement (à deux pas de qui à qui?), La réponse requise par le participant humain (si nécessaire), et l'ordre global des événements pour créer l'interaction souhaitée. Entrer explicitement toutes ces spécifications dans le bon lignes, les colonnes et les espaces dans le code de programmation lors de la création du fichier de séquence.
   2. Indiquez tous les détails mentionnés ci-dessus dans le code de programmation pour chaque événement dans le fichier de séquence et répéter les étapes pour chaque fichier de séquence créée (par exemple, l'inclusion, exclusion).
      1. Commandez chacun des cadres de jeter dans le bon ordre dans le fichier de la séquence de sorte que le premier lancer de la balle est terminée sans erreur d'un joueur à l'autre. Créer ses mesures analogues des séquences ordonnées dans le fichier pour chaque type de jet entre les acteurs afin que chaque type de projection est représentée dans le fichier de séquence (par exemple, une partie à trois joueurs se compose de six lancers différente possible).
      2. Espace le calendrier de chaque trame de projection 450 ms d'intervalle. Dans cette méthode, assurez-vous que chaque image apparaît pendant 450 ms avant d'être remplacé par l'image suivante, qui donne une image de mouvement sur l'écran pour le participant et crée un événement de projection qui dure un total de 2,700 ms.
      3. Insérez un marqueur lié à l'événement à chaque fois un cadre d'information est présenté dans le fichier de la séquence de sorte que la présentation de la trame d'information peut être marqué dans le temps dans l'économie l'activité neuronale des participants fichier. Code de ce marqueur pour représenter la nature de l'événement en utilisant des nombres pour représenter les joueurs (joueur à gauche est le joueur «1», le joueur est le joueur bas "2," le bon joueur est le joueur "3"), ce qui serait toutomment le code "13" pour représenter un lancer de joueur sur la gauche pour le joueur à droite.
      4. Copiez l'ensemble des six séquences lancés différents dans le fichier de sorte que chaque séquence de projection est représenté au moins deux fois dans le fichier de séquence. Cela permettra flexibilité de programmation pour changer l'ordre des événements au sein de chaque bloc afin qu'ils ne regardent pas pré-déterminé.
      5. Créer «si, alors» contenues dans le fichier de séquence pour permettre au participant humain de sélectionner librement le joueur qui recevra le prochain lancer suivant le participant humain. Donnez au participant humain un tampon de réponse ou la souris pour sélectionner l'action suivante après avoir reçu un lancer de balle; potentiellement l'aide du bouton droit de la souris pour lancer le lecteur sur la droite et en utilisant le bouton gauche de la souris pour lancer le lecteur sur la gauche dans une partie à trois joueurs.
      6. Assurez-vous que le "si, alors" déclarations mènent à la séquence de projection prochaine approprié pour que le jeu plaïque semble transparent (un jet humaine au joueur à la gauche devrait être suivie par une remise du lecteur sur la gauche à un autre joueur).
      7. Créer des boucles et «si, alors» contenues dans le fichier de séquence pour représenter l'action de jeu souhaité et permettent au programme de se déplacer de manière appropriée à l'événement suivant quels que soient les choix du participant humain.
      8. Initier les compteurs dans le programme pour changer la nature du jeu afin que le programme ne soit pas évident pour le joueur humain (c.-même joueur informatisé ne fait pas toujours la même touche). Utilisez ces compteurs à passer l'action de jeu et supprimer les motifs de jeu pendant tout le match après la répétition d'un événement ou d'un motif d'événements spécifiques pour mieux donner l'apparence de jeu spontané direct entre les joueurs sur les côtés de l'écran, et pas seulement le réel participant humain représenté sur le bas de l'écran.
2. Développer les fichiers de séquence différents afin d'étudier différents types d'interactions sociales. Faire ces interactions largement inclusive ou exclusive, ou même partiellement inclusif ou exclusif, pour le participant humain en fonction de la nature de la question de la recherche en faisant varier la proportion et de l'ordre des événements d'inclusion et d'exclusion des événements dans chaque fichier de séquence.
3. Veiller à ce que les marqueurs d'événements apparaissent dans les fichiers EEG lors de la collecte des données de neurones pour créer potentiels cérébraux liés à l'événement (ERP) pour chaque type d'événement dans chacune des différentes interactions sociales. Ces marqueurs devraient apparaître dans le fichier de l'EEG comme cadre d'information est présenté au participant.

3. neuroélectriques enregistrement

1. Préparer les participants pour l'électroencéphalographie (EEG) évaluation en conformité avec les directives de la Société pour la recherche psychophysiologique ^19.
2. Utiliser un bouchon d'électrode de lycra muni 64 fritté Ag-AgClélectrodes (10 mm), disposés dans un montage 10-10 du système ²⁰ pour recueillir des données de l'EEG. Montez le couvercle de la tête du participant et préparer chaque électrode en utilisant un gel conducteur.
   1. Les électrodes de référence en ligne à une électrode placée à mi-chemin entre Cz et CPZ et utiliser AFZ comme l'électrode de masse.
      NOTE: Alternative références en ligne peuvent être nécessaires en fonction de la nature du capuchon de l'électrode utilisée pour la collecte de données.
   2. Recueillir activité électrooculographique bipolaire vertical et horizontal (EOG) de surveiller les mouvements des yeux en utilisant des électrodes frittées Ag-AgCl placées au-dessus et en dessous de la bonne orbite et près de la commissure externe de chaque œil.
3. Utilisez un bioamplifier numérique pour numériser en continu (500 taux d'échantillonnage Hz), amplifier (gain dépend de l'amplificateur spécifique), et un filtre (70 Hz filtre passe-bas, y compris un filtre coupe-bande de 60 Hz) du signal EEG brut en mode DC. Choisissez ces paramètres dans les options disponibles dans l'analyse de l'EEG siftware pour l'amplificateur avant la collecte des données et varier selon les caractéristiques du matériel et des logiciels EEG.
4. Enregistrez activité EEG en utilisant un logiciel d'analyse EEG afin de continuer à traiter les données de neurones.

4. Hors ligne neuroélectriques de traitement des données

1. Clignements corrects en utilisant un filtre spatial, un procédé multi-étape qui génère un clin d'œil moyen, utilise une décomposition spatiale en valeurs singulières sur la base de l'analyse en composantes principales (ACP) pour extraire les premières valeurs de composantes et de covariance, et utilise ces valeurs de covariance à développer un filtre qui est spécifiquement sensible à l'œil clignote ^21.
2. Créer époques de relance verrouillée par rapport au marqueur d'événement qui a été inséré dans le fichier EEG continu dans le logiciel d'analyse EEG en sélectionnant cette fonction des choix des options de transformation de données. Exécuter ces époques de -900 ms à 1800 ms par rapport à marqueur inséré, ce qui équivaut à til toute la durée de chaque jet de six châssis et dispose d'un point de temps de 0 ms où le marqueur d'événement a été inséré comme indiqué dans la figure 1.
3. Correct pour différence de base entre les époques en supprimant l'activité moyenne de base pré-stimulus de chaque époque (ie, la fenêtre de temps ms 900 qui va de -900 ms à 0 ms avant le marqueur d'événement). Cette fonction peut être sélectionnée ou lancé des options de transformation de données disponibles dans le logiciel d'analyse EEG.
4. Filtre passe-bas (30 Hz, 24 dB / octave), les époques et à rejeter toute époques avec des objets électriques qui dépassent + 75V. Choisissez ces paramètres dans les options disponibles dans le logiciel d'analyse EEG permettant la transformation de données EEG après la collecte de données et varient en fonction des spécifications du logiciel EEG.
5. La moyenne des réponses de neurones ainsi que pour chaque type d'événement dans les blocs de tâches Cyberball.
   Remarque: ce processus de calcul de moyenne peut être adaptée à un seulMOYEN le premier 20, milieu 20, ou même 20 derniers événements du même type au sein de chaque interaction pour examiner les tendances dynamiques de l'activation de neurones au cours de l'interaction sociale ^13.
   1. Combiner les différents types d'événements pour créer trois grandes catégories d'événements: lancers au participant de chaque autre joueur, lancers du participant soit autre joueur, et jette sans compter le participant entre les deux autres joueurs. Par exemple, combiner lancers de l'humain le joueur à gauche et à droite joueur dans une forme d'onde moyenne.
   2. Combinez les événements des adversaires virtuels dans les types les plus intéressants de l'événement: lancers au participant humain (inclusion) et jette du participant humain (exclusion).
6. Le cas échéant, quantifier la composante N2 que l'amplitude moyenne dans la fenêtre de temps d'attente en cours d'exécution discrète 200-320 ms après le marqueur d'événement au FCZ.
7. Le cas échéant, quantifier le P3 en tant que composant de l'amplitude moyenne dans la fenêtre de temps d'attente en cours d'exécution discrète 320-450 ms à la suite du marqueur d'événement à Pz.
8. Le cas échéant, quantifier composants ERP à jeter cadres suivant la trame d'information pour examiner les différences entre les modèles en cours de l'activité neuronale à différents types d'événements avec l'interaction sociale.

Results

Ce protocole a été utilisé dans la recherche précédemment publié en examinant l'influence de l'exclusion sociale sur neural en cours et l'activité comportementale ^13. Vingt-deux participants de collège âgés (15 femmes, 7 hommes) ont complété trois sessions de la tâche Cyberball dans les conditions décrites ci-dessus. Après avoir donné un consentement éclairé, les participants ont dit qu'ils allaient jouer un jeu informatisé balle à pile ou face avec d'autres participants de premier cycle. Cependant, les autre...

Discussion

Dans cet article, un protocole permettant de mesurer les données neuronales et comportementales liées à des événements en cours lors d’interactions sociales a été présenté. Cette procédure crée des occasions d’examiner plusieurs types d’événements différents (inclusifs, exclusifs) au sein et à travers diverses interactions sociales. Plus précisément, la procédure peut quantifier l’activité neuronale liée à un événement d’instant en instant en réponse à tout événement qui se produit au cours d’une interaction sociale info...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Cyberball (Williams et al., 2000) programme	d’interaction sociale informatisé