מאמר שיטה

הדמיה מוחית של חקירה וקושרת עצבית של התבוננות אינטראקציות חברתיות וירטואליות

DOI:

10.3791/2379

⸱

6 ביולי 2011

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Computing Science, University of Alberta, 2Department of Psychology, University of Illinois, 3Centre for Neuroscience, University of Alberta, 4Department of Psychology, University of Alberta, 5Department of Marketing, Business Economics, and Law, University of Alberta, 6Neuroscience Program, University of Illinois at Urbana-Champaign, 7Beckman Institute, University of Illinois at Urbana-Champaign

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מאמר זה מדגים עיצוב ניסיוני שבו כל הגוף דמויות אנימציה המשמשים בשיתוף עם בהדמיה מגנטית תפקודית (fMRI) כדי לחקור את וקושרת עצביים של התבוננות באינטראקציות חברתיות וירטואליות.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

היכולת להעריך אינטראקציות חברתיות היא קריטית בהערכת כוונות של אחרים. גורמים כגון הבעות פנים ושפת גוף להשפיע על ההחלטות שלנו בחיים האישיים והמקצועיים כאחד 1. "ידיד או אויב" פסקי דין אלו מבוססים לרוב על הרושם הראשוני, אשר בתורו עשוי להשפיע על ההחלטות שלנו "הגישה או להימנע". מחקרים קודמים חוקרת את וקושרת עצביים של קוגניציה חברתית נטו להשתמש בגירויים הפנים סטטי 2. כאן, אנו ממחישים עיצוב ניסיוני שבו כל הגוף דמויות אנימציה השתמשו בשילוב עם דימות תהודה מגנטית תפקודית (fMRI) הקלטות. חמישה עשר המשתתפים הוצגו סרטונים קצרים של האורחים לארח אינטראקציות בסביבה העסקית, בעוד נתונים fMRI נרשמו: בסוף כל סרט, המשתתפים סיפקו גם דירוגים של התנהגות המארח. עיצוב זה מחקה סיטואציות באופן הדוק יותר של החיים האמיתיים, ולכן עשויים לתרום להבנה טובה יותר של המנגנונים העצביים של אינטראקציות חברתיות התנהגות בריאה, וכדי להשיג תובנה גורמים אפשריים גירעונות התנהגות חברתית במצבים קליניים כגון חרדה חברתית ואוטיזם 3 .

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. גירויים, עיצוב המשימות ולאחר פרוטוקול ניסויית

גירויים שלנו נוצרות באמצעות קושיה 7.0 ( http://poser.smithmicro.com/poser.html ), והם מוצגים באמצעות CIGAL ( http://www.nitrc.org/projects/cigal/ ).

  1. משימה מורכבת מסדרה של עשר שניות קטעי אנימציה של הלא מילולית אורח מארח אינטראקציות בסביבה העסקית. הנושא צפיות האורח להיות בירך על ידי מארח (מצב אינטראקציה חברתית) או קרטון גזור מתוך לארח (אין מצב אינטראקציה חברתית / שליטה).
  2. המארח עשוי להציג התנהגויות מזמין אינטראקציה חברתית נוספת (תנאי גישה), או התנהגויות עשוי להצביע על חוסר עניין באינטראקציה נוסף (למנוע מצב).
  3. בנוסף מניפולציה בסיסית זו של סוג של התנהגותה של המארח, מניפולציות אחרים עשויים להיות כלולים גם. למשל, בכמה משפטים (בדרך כלל וחצי) הדמויות עשויים ללחוץ את ידו, במסגרת פרוטוקול ברכה, ואילו אחרים הם לא עושים כלום. מניפולציה זו מאפשרת בדיקה של ההשפעה של מגע פיזי רשמית על התנהגות 4, אשר יכול להיות גם צפוי להיות משמעות שונה בהתאם לרקע התרבותי של הצופה (למשל, המערב מול מזרח אסיה).
  4. מניפולציה אחרים עשויה להיות כרוכה בשינוי נקודת המבט של הצופה מן אישי (Me) כדי לא אישי (אחר). מניפולציה, כך שיתפשר הקשה לתוך רשתות עצביות הקשורות התייחסות עצמית עיבוד 5, ומאפשר זיהוי של התגובות הן מווסתת על ידי מעורבות אישית 6,7 (למשל, החמרה של השפעת התנהגות להימנע, אם נלקח באופן אישי). לסירוגין בין שתי פרספקטיבות יכול להיות רמז בתחילת כל ניסוי.
  5. סרטי הווידאו הם ואחריו מסכי הדירוג כי הם מבקשים את נושא לשיעור מארח כשירות, אמינות, ועניין לעשות עסקים בקנה מידה Likert 5 נקודות (0 = בכלל לא / 4 = מאוד); אלה דירוגים צריך להתקזז בכל הניסויים, כדי למנוע תופעות הסדר.
  6. דמויות סרטוני מאוזנים על התנהגותה (לעומת הגישה למנוע), רקע אתני (קווקזי לעומת Non-קווקזי), צבע חולצה, התספורת. היבטים בסיסיים העשויים להשפיע על אינטראקציות חברתיות (למשל, האטרקטיביות) צריך להיות גם מבוקרים (למשל, על ידי off-line דירוגים של המארחים), על מנת להבטיח כי אין הבדלים שיטתיים בין קטגוריות המשפט, ובכך למנוע בלבול אפשרי (למשל, אם המארחים הצגת למנוע התנהגות יש גם עשרות האטרקטיביות הכוללת נמוכה יותר). לבסוף, לאור ראיות לכך אינטראקציות עם נקבה המארחים יעילים יותר בהשפעה על החלטות (למשל, כספי) 4, במחקר הנוכחי שלנו המארחים היו כל הנקבות, אבל את מינו של המארחים יכולים להתקזז על ניסויים - למשל, 50% נשים לעומת גברים 50%.
  7. הניסוי מחולק פועל / בלוקים של ניסויים, כדי לאפשר למשתתפים זמן לנוח, למנוע אובדן נתונים מסיבי במקרה של תקלה בציוד. כמו כן, כדי למנוע אובדן נתונים מוטים, אידיאלי לתנאי / ניסויים צריכים להיות מיוצגים באופן שווה כל בלוק, על פי כל מניפולציה (למשל, אינטראקציה חברתית מגדרית, לנער / ללא לנער). כדי הפעלה היא counterbalanced גם בין המשתתפים. לרוץ כל מתחיל עם שש שניות של קיבעון, כדי לאפשר ייצוב של האות MR. מרווח בין משפטם של 8 שניות אחרי כל סרט לדין ומסתיים כל לרוץ / לחסום.
  8. יצוין, כי בעוד בהשוואה עיצובים ניסיוניים מעורבים גירויים סטטיים העיצוב הנוכחי גדל תוקף אקולוגי בזיהוי וקושרת עצביים של קוגניציה חברתית, גישה זו גם מציבה מגבלות ואתגרים. אתגר אחד כזה שמציב הצורך לשמור על "רקע" היבטים (למשל, סביבה שבה מתרחשות אינטראקציות חברתיות או שאינם רלוונטיים ההיבטים של התנהגות) כמו קבוע ככל האפשר, בהקשר של מניפולציה של משתנים התנהגותיים של עניין (לדוגמה: , מחוות להבחין בין אינטראקציות חברתיות ממוקדות), אשר עלול להיות קשה להשיג בתנאים שבהם גירויים דינאמיים משמשים. עם זאת, אנו מאמינים כי הגישה הנוכחית מגיעה סביר trade-off בין המטרה של הגדלת תוקף אקולוגי של גירויים חברתיים המשמשים המוח מחקרים האילוצים הקשורים מעורבותם של כלי דימות המוח הדורשים שליטה סבירה של הניסוי מניפולציות כדי לאפשר תקף מסקנות על וקושרת עצביים של התנהגויות ממוקדות.

2. הכנת נושא עבור סריקה

נושאים מגויסים בדרך כלל על בסיס של גיל, בריאות, השפה הראשונה, וגורמי סיכון אישי עבור סריקת MRI, כגון להחלפת מפרקים מתכתי. הוwever, בהתאם מטרת המחקר, גורמים אחרים עשויים להיות גם נחשב, כולל גזע / מוצא, מעמד חברתי כלכלי, היסטוריה של שימוש בסמים. כל הנבדקים לספק בכתב הסכמה מדעת לפני הפעלת פרוטוקול הניסוי, אשר אושרה ע"י מועצת האתיקה.

לפני הכניסה לחדר סריקה

  1. ביום סריקה, המשתתפים מתבקשים להשלים שאלונים להערכת המצב הנוכחי שלהם של הנפש, כדי להבטיח כי הם אינם להוטים יתר על המידה או מדוכאים לפני הניסוי 8, 9. הערכות אלה יכול לשמש גם בשילוב עם נתוני ה-fMRI, כדי לחקור כיצד המצב הרגשי בזמן סריקה יכולה להשפיע התגובות של המשתתפים. כמו כן, בשיתוף עם פוסט סריקה הערכות, הערכות אלה הראשוני ניתן להשתמש כדי לוודא כי המצב הרגשי הכולל של המשתתפים אינו משתנה באופן דרמטי בעקבות השתתפותם בניסוי. לבסוף, אחר התנהגות / אישיות הערכות אפשר גם, כדי להמשיך לחקור כיצד להבדלים אינדיבידואליים בהיבטים מסוימים של אישיות התגובות השפעה בהקשרים חברתיים (למשל, חרדה חברתית, אמינות) עשויים להשפיע על התגובות של המשתתפים במהלך המחקר 10, 11.
  2. לפני הסריקה, המשתתף הוא הודיע ​​בפירוט ההליכים סריקה, והוא נתון הוראות ספציפיות המשימה התנהגותיות (המתואר להלן). כדי למנוע אי נוחות והיכרות גדל עם המשימה, המשתתף גם הוא נתון בפועל מקוצר לרוץ עבור המשימה.

בכניסתו לחדר סריקה

  1. הנושא הוא הורה לשכב פרקדן על המיטה סריקה, עם ריפוד נוסף לראש, כדי להבטיח נוחות במהלך הסריקה כדי למזער את התנועה. כדי לצמצם עוד יותר תנועת הראש, בצד הלא דביק באורך של סרט יכול להיות עטוף קלות סביב מצחו של הנושא. אם מועדפת, ריפוד עשוי גם להיות ממוקמת מתחת לברכיים העלה את הנושא, כדי להפחית מתח נמוך ושרירי הגב.
  2. נושאים ניתנים להגנה על האוזן (אטמי אוזניים), כמו גם אוזניות בידוד לתקשר עם הנסיין בזמן הבדיקה.
  3. ידו הימנית של הנושא ממוקם בנוחות על תיבת את התגובה, ובכך מאפשר השמאלי לשמש תמיכה או מדידות אחרות (למשל, תגובות של מוליכות חשמלית בעור). כפתור עצירת חירום צריך להיות ממוקם בקרבת מקום, כך שהנושא עשוי להצביע על צורך דחוף לעצור את הסורק.
  4. לפני תחילת איסוף הנתונים, חשוב לוודא כי הנושא יכול לראות את הקרנת מסך בבירור, עבור המצגת גירוי, וכי כפתורים בתגובה לעבוד כמו שצריך.

3. נתונים הקלטה ועיבוד

סריקה פרמטרים

אספנו נתונים באמצעות ה-MRI 1.5 טסלה סימנס סונטה סורק ה-MRI עבור הקלטות. תמונות אנטומי שלנו היו MPRAGE 3D אנטומי סדרה (זמן החזרה, TR = 1600 ms; הד הזמן TE = 3.82 ms, מספר פרוסות = 112; גודל voxel = 1 x 1 x 1mm), ותמונות תפקודית כלל סדרה של 28 פרוסות פונקציונלי (voxel = 4x4x4 מ"מ גודל), רכשה axially באמצעות רצף echoplanar (TR = 2000 ms; TE = 40 ms; שדה הראיה FOV = 256 x 256mm), ובכך מאפשר כיסוי מלא של המוח.

ניתוח נתונים

אנו משתמשים סטטיסטיים מיפוי פרמטרית (SPM2/SPM5) בשילוב עם in-house Matlab כלים מבוססי. טרום עיבוד כרוך צעדים טיפוסית: אבטחת איכות, יישור TR, תיקון תנועה, שיתוף רישום, נורמליזציה, החלקה (8 ³ הקרנל מ"מ) 12.

  1. ניתוח נתונים משלב voxel מבחינת ובאזור של עניין (ROI) גישות להשוות את הפעילות המוחית הקשורה בתנאי ריבית (אינטראקציה למשל, חברתי לעומת אי - אינטראקציה חברתית).
  2. המוח כולו voxel מבחינת ניתוח סטטיסטי לייצר מפות לזהות רשתות גדולות יותר של אזורים במוח הקשורים לעיבוד שבבסיס ההערכה של אינטראקציות חברתיות, ומנתח ROI מאפשר חקירה ממוקדת של התגובה של המוח לאזורים ספציפיים, אשר מלכתחילה להיות מזוהה חלק מרשת קוגניציה חברתית (איור 1A). ניתוח ROI משמשים גם כדי לחלץ את אותות ה-fMRI להמחשה (איור 1B). השתמשנו סף עוצמת p = 0.001 ו סף היקף 10 voxels רציף. בנוסף בשיטות אלה טיפוסי מעורבים ניתוח נתונים, דרכים אחרות של ניתוח נתונים יכול להיות גם עובד כמו גישות משלימות במחקרים חוקרת את וקושרת העצבית של הקוגניציה החברתית 13, 14.
  3. לבסוף, מתאמים הדמיה של המוח עם נתונים נתונים התנהגותיות (למשל, אמינות דירוגים) ו / או עשרות אישיות לאינדקס אמצעים (למשל, חרדה תכונה) יכול גם להתבצע, לחקור איך פעילות המוח שיתוף vaRIES עם הבדלים אישיים בהתנהגות ואישיות.

4. נציג תוצאות

figure-protocol-1
באיור 1. פעילות מוגברת ברשת קוגניציה חברתית בתגובה התבוננות באינטראקציות חברתיות. השוואה בין אינטראקציה חברתית לעומת ניסויים no-interaction/control חשף פעילות אופיינית אזורים במוח קוגניציה חברתית, כולל מענית הזמני מעולה (STS, א), לרוחב המדיאלי קליפת המוח הקדם חזיתית (mPFC, B & D, בהתאמה), האמיגדלה (איימי, ג). "מפות הפעלה" הן על גבי תמונות ברזולוציה גבוהה במוח המוצגים לרוחב (משמאל ומימין בצד לוחות) ו העטרה (פאנל באמצע) צפיות: צבע הסורגים מציינים את השיפוע של ערכי t של מפות ההפעלה (מבוסס על נתוני 15 משתתפים), המשקף את פעילות המוח בזמן נעול על onsets של גישה / למנוע התנהגויות. גרפים קו להמחיש את הקורסים בזמן של אות ה-fMRI, מופק ROIs פונקציונלי עבור כל סוג של ניסוי TR (1 TR = 2 שניות). L = שמאל, R = ימין.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

העיצוב הניסיוני הוצג כאן מאפשר חקירה של וקושרת עצביים של התבוננות ופרשנות שפת הגוף. עיצוב זה יש פוטנציאל לקדם את הידע שלנו לגבי המוח מנגנונים מעורבים באינטראקציות חברתיות, וכדי להרחיב מודלים תיאורטיים של איך אנחנו משלבים תפיסה של סוגים שונים של שפת הגוף או מושגים חברתיים כגון אמינות לקבל החלטות בסביבה חברתית אינטראקטיבית 3. ידע כזה יכול להיות מיושם במגוון רחב של הגדרות אישי ועסקי, והוא יכול לשפר את הבנתנו גירעונות קליניים אינטראקציה חברתית. ההצלחה של עיצוב זה תלוי מניפו...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
אין ניגודי אינטרסים הכריז.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מחקר זה נתמך על ידי סטארט כספים FD. KS נתמכה על ידי מלגת הלימודים קיץ מן המורשת אלברטה הקרן למחקר רפואי. FD נתמך על ידי פרס לחוקר הצעיר מן הברית הלאומית לחקר סכיזופרניה ודיכאון, וכן פרס CPRF הקרן הקנדית למחקר הפסיכיאטרי. המחברים מבקשים להודות Seres פיטר לסיוע עם איסוף נתונים קריסטינה סואן לקבלת סיוע בניתוח הנתונים.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Adolphs, R. The social brain: neural basis of social knowledge. Annu Rev Psychol. 60, 693-716 (2009).
  2. Todorov, A. Evaluating faces on trustworthiness: an extension of systems for recognition of emotions signaling approach/avoidance behaviors. Ann N Y Acad Sci. 1124, 208-224 (2008).
  3. Pelphrey, K. A., Morris, J. P. Brain Mechanisms for Interpreting the Actions of Others From Biological-Motion Cues. Curr Dir Psychol Sci. 15, 136-140 (2006).
  4. Levav, J., Argo, J. J. Physical Contact and Financial Risk Taking. Psychological Science. 21, 804-810 (2010).
  5. Northoff, G. Self-referential processing in our brain--a meta-analysis of imaging studies on the self. Neuroimage. 31, 440-457 (2006).
  6. Eddington, K. M., Dolcos, F., Cabeza, R., R Krishnan, K. R., Strauman, T. J. Neural correlates of promotion and prevention goal activation: an fMRI study using an idiographic approach. J Cogn Neurosci. 19, 1152-1162 (2007).
  7. Eddington, K. M. Neural correlates of idiographic goal priming in depression: goal-specific dysfunctions in the orbitofrontal cortex. Soc Cogn Affect Neurosci. 4, 238-246 (2009).
  8. Watson, D., Clark, L. A., Tellegen, A. Development and validation of brief measures of positive and negative affect: the PANAS Scales. J Pers Soc Psychol. 54, 1063-1070 (1988).
  9. Spielberger, C. D., Gorsuch, R. L., Lushene, R. E. Manual for the State-Trait Anxiety Inventory. , Consulting Psychologists Press. Palo Alto, California. (1970).
  10. Heimberg, R. G. Psychometric properties of the Liebowitz Social Anxiety Scale. Psychological Medicine. 29, 199-212 (1999).
  11. Costa, P. T., McCrae, R. R. Revised NEO personality inventory and NEO five factor inventory: Professional manual. , Psychological Assessment. Odessa, FL. (1992).
  12. Friston, K. J., Ashburner, J. T., Kiebel, S. J., Penny, W. D. Statistical Parametric Mapping: The Analysis of Functional Brain Images. , Elsevier. London. (2006).
  13. Hanke, M. PyMVPA: A python toolbox for multivariate pattern analysis of fMRI data. Neuroinformatics. 7, 37-53 (2009).
  14. Said, C. P., Moore, C. D., Norman, K. A., Haxby, J. V., Todorov, A. Graded representations of emotional expressions in the left superior temporal sulcus. Front Syst Neurosci. 4, 1-8 (2011).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

fMRI

מאמרים קשורים