Name: ניסויים Hyperscanning עם ספקטרוסקופיית אינפרא אדום הפונקציונליים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-01-19T14:45:00.000+00:00
Duration: 6 min 42 s
Description: למד כיצד לבצע ניסויי hyperscanning באמצעות ספקטרוסקופיית אינפרא אדום פונקציונלית (fNIRS) לניתוח סינכרוניות מוחית בין מבוגרים לילדים. שיטה זו מאפשרת חקר מנגנונים נוירוביולוגיים של אינטראקציות חברתיות בזמן אמת.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו מומן על ידי יוזמה מצוינות של המדינה הפדרלית הגרמנית, ממשלות (ERS זרע קרן, OPSF449). מערכת Hitachi NIRS נתמכה על ידי מימון DFG קרן מחקר גרמני (מוסד 948/18-1 FUGG).

לפני השתתפות, כל ההורים / ילדים בתנאי מדעת / סילוק. המחקר אושרה על ידי ועדת האתיקה של הפקולטה לרפואה של RWTH אאכן האוניברסיטה.
1. הכנה לפני המשתתף מגיעה
<ol><li>להכין כובעים NIRS.<ol>
<li>לבחור גודל קאפ באותו גודל או מעט גדול יותר מאשר היקף הראש של המשתתף.</li>
		<li>חותכים 15 חורים בקוטר של 15 מ מ כל אחת, מסודרים ברשת 3 x 5 אופקי, לאזור המצח של כל אחד 2 כמוסות EEG raw (ראה טבלה של חומרים). ודא כי החורים הם במרווחים 30 מ מ אחד מהשני בכל כיוון, כי העמודה האמצעית של חורים ממוקם במרכז המצח, קרי, מעל האף, וזה לשורה התחתונה ממוקם מעל הגבות.</li>
		<li>על מנת להפוך את הפקקים לנוחה יותר, למזער את סימני לחץ, לצרף חומר קצף רך (למשל, דבק חלון אטימה קלטת או שטוח דומה חומר מוקצף גומי) על הצד הפנימי של הרשת מחזיק בין אדני בדיקה ולא בקצוות. השתמש דו-פרצופי דבק סלוטייפ או חוט תפירה במידת הצורך.</li>
		<li>הר 3x5 אינץ המכשיר מחזיק טבלה ריקה (ראה טבלה של חומרים) לכל אחת משתי אותיות EEG ששונה כזה הרשת בעל עצמה ממוקמת על החלק הפנימי של הכיפה, בעל שקעים מקל החורים. הערה: מערכת מדידה NIRS (ראה טבלה של חומרים) יש שניים נפרדים ערכות בדיקה, השתמש רגש אחד עבור כל משתתף.</li>
		<li>הכנס בעדינות את הגששים לתוך אדני מחזיק המתאים על הרשתות, כך רק הרכס הראשון של כל בדיקה נטען בשקע, שתוצאתו צליל נקישה אחת.</li>
		<li>פתח המכשיר להגדיר הצג חלון במערכת מדידה NIRS, ערכות בדיקה 2 בחר לארגן ברשת 3 x 5 כל אחד, אחד עבור הילד המשתתפים ואחד עבור אדם בוגר. להבטיח כי ההסדרים בדיקה משתי אותיות שני מקביל הסידורים בחלון קביעת בדיקה (קרי, באותו מיקום של פולט בהתאמה, מקלט לווין מספרים).</li>
	</ol>
</li>
	<li>להכין את הניסוי.<ol>
<li>להתחיל בשיטת המדידה NIRS עם דיודות לייזר הדליק 30 דקות לפני מדידה, כך המערכת מגיעה טמפרטורת הפעלה יציבה.</li>
		<li>לקבוע את כל האפשרויות הדרושות בשיטת המדידה NIRS. ודא כי ההתקן מוגדר למדידה הקשור לאירוע RS232 טורי הקלט, הכרחי עבור קבלת מפעילים של הפרדיגמה ניסיוני, פעילה. הערה: הניסוי הוא גרסה מותאמת על ידי פרדיגמה על ידי קואי. et al. 12, מתוכנת בהרחבות פסיכופיזיקה בארגז הכלים מסחרי, גירסה 3.0.1116.</li>
		<li>להכין את פרדיגמה נסיונית על-ידי הפעלת התוכנה מחשוב טכני (ראה טבלה של חומרים) אשר משמש כבסיס עבור ההרחבות של ארגז הכלים פסיכופיזיקה והגדרת את הספריה הנוכחית לתיקיה הפרדיגמה נשמר.</li>
		<li>למקום השני הסנטר מונח מול מסך המחשב כדי למנוע תנועות ראש במהלך הניסוי.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. המשתתפים ההגעה במעבדה
<ol><li>להכין את המשתתפים.<ol>
<li>הצג והסבר את הגדרת הניסוי כולל מערכת מדידה NIRS למשתתפים. תמיד לוודא כי המשתתפים לא נראים ישירות לתוך קרן הלייזר של מערכת המדידה NIRS כמו זה עשוי להיות מזיקים לעין.</li>
		<li>מושב המשתתפים אחד ליד השני מול מסך המחשב. להתאים את הגובה של הסנטר נשענת כך שני המשתתפים לשבת בנוחות.</li>
		<li>להנחות את המשתתפים ולפקח על ניסויים בפועל של הקואופרטיב והן למשחק תחרותי. לתת הוראות נוספות במהלך תרגול במידת הצורך.</li>
		<li>למדוד ולסמן את הנקודה Fpz על פי שיטת 10-20, אשר הוא 10% המרחק בין nasion inion, על הראש של כל משתתף.</li>
		<li>מניחים את הפקקים הגששים בזהירות על ראשיהם המשתתפים, עם לייזר כבוי. המקום הקדמי של הכיפה, כולל הרשת בדיקה, על המצח של המשתתף הראשונה ולאחר מכן משוך במורד גבו של הכיפה לכיוון הצוואר. ודא כי המכשיר באמצע השורה התחתונה מושם על Fpz, העמודה האמצעית בדיקת מיושר לאורך העקומה הפניה הווריד.</li>
		<li>במקום המחרוזות סיבים על הזרוע מחזיק מצורף אל מערכת מדידה NIRS כך הם תולים ברפיון ללא מגע עם המשתתף או כיסא, וכי הם לא למשוך את הפקקים. השתמש של מחזיק נוספים (למשל., ששונה מיקרופון לעמוד או דומה) עבור המשתתף השני במידת הצורך.</li>
		<li>לדחוף את כל בדיקה נוספת לתוך השקע שלו עד האף לבן קטן במרכז החלק העליון של המעטפת המכשיר יהיה גלוי. הערה: האף הוא דחף כלפי מעלה ע י מנגנון קפיץ הגליל ברגע קצה המקדח נוגע הקרקפת של המשתתף.</li>
		<li>להפעיל את הלייזר שוב ולבדוק את איכות האות על-ידי לחיצה על כפתור לקבל אוטומטית בחלון צג ערכה בדיקה של מערכת המדידה NIRS.</li>
		<li>אם ערוץ לא קיים אות מספיק (כלומר, אם הוא מסומן בצהוב), בעדינות לשים בצד את השיער מתחת קצה המקדח שמסביב. במידת הצורך, דחפו את הגששים נוסף ממקומם אבל להבטיח את הנוחות של המשתתף. בדוק אם איכות האות השתפרה (קרי, שהערוץ כעת מסומן בירוק) על-ידי לחיצה על כפתור Auto לזכות שוב.</li>
		<li>אם שלב 2.1.9. לא להוביל שיפור האות, להתאים את עוצמת האות. אם יש אות מדי (כלומר, אם הערוץ מסומן באדום), לשנות את עוצמת אות נמוך שוב ושוב את עוצמת האות על ידי לחיצה על הסמל של החללית בהתאמה את הגשוש להגדיר חלון צג של מערכת המדידה NIRS. אם אין מספיק אות (קרי, אם הערוץ מסומן בצהוב), לשנות את עוצמת האות עוצמת שידור גבוהה, שוב על-ידי שוב ושוב לחיצה על הסמל של החללית בהתאמה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>הפעל את הניסוי<ol>
<li>כאשר קיימות אין שאלות לאחר המבחנים לתרגול מובטחת איכות אות טוב, להתחיל את פרדיגמה נסיונית.</li>
		<li>המקום מגבת על הידיים המשתתפים, כך הם לא יכולים לראות את תנועות ידיים של בן הזוג משחק בהתאמה.</li>
		<li>לאחר הניסוי, לשמור את הנתונים, לייצא את הנתונים הגולמיים עוצמת האור כקובץ טקסט על-ידי לחיצה על כפתור קובץ טקסט החוצה. אין להחיל מסננים כלשהם במערכת מדידה NIRS.</li>
		<li>לנקות בחומרים נחוצים (הגששים, מחזיקי רכב הגישוש, הסנטר נשענת) עם אתנול. לשטוף את הפקקים במחזור עדין עם חומר ניקוי מתון.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. ניתוח נתונים
<ol><li>נתונים Preprocessing הערה: יש מספר חבילות תוכנה מסחרי זמינים עבור ניתוח נתונים של fNIRS, למשל., הומר17, AnalyzIR המוח NIRS18 או SPM עבור fNIRS19. האחרון שימש preprocessing בשלבים הבאים. לקבלת מידע נוסף כיצד לבצע את הפעולות הבאות, נא עיין במדריך בארגז הכלים.<ol>
<li>להמיר את קבצי הנתונים SPM עבור תבנית נתונים fNIRS.</li>
		<li>לחשב אוקסי-Hb deoxy-Hb ריכוז שינויים באמצעות החוק למברט ששונה על-ידי לחיצה על לחצן המר בחלון הראשי. הזן הגיל את הנושא ואת המרחק בין מקור גלאי (למשל, 3 ס מ). לקבל את ערכי ברירת המחדל עבור מקדמי קליטה טוחנת של אוקסי-Hb, deoxy-Hb-גל (λ) 1 ו λ 2, כמו גם ערכי ברירת המחדל עבור הגורם pathlength דיפרנציאלית (DPF) λ 1 ו λ 2.</li>
		<li>של תהליך מוקדם סדרת הזמן בגרימת שינויים כדי להפחית לכלוכים תנועה על-ידי בחירת לחצן מארה (לקבלת מידע נוסף על הכס אלגוריתם מארה. Scholkman et al. 20).</li>
		<li>של תהליך מוקדם סדרת הזמן להפחית לאט נשתל על ידי בחירת לחצן DCT.</li>
	</ol>
</li>
	<li>זיהוי ערוץ רע הערה: זיהוי ערוץ רע יכול להתבצע לפני ועם לאחר preprocessing נתונים fNIRS. ב פרוטוקול זה, משולבים קריטריונים אובייקטיביים שונים לגילוי ערוצי רע, בדיקה ויזואלית. אנא שימו לב כי רשימת קריטריונים אובייקטיביים המוצעת אינה ממצה. לצורך זיהוי ערוץ רע, סקריפטים עצמית בכתב שימשו (טכני מחשוב תוכנה לראות טבלה של חומרים).<ol>
<li>הכללת ערוצים שבה אין שינוי אות עבור מספר דגימות מתמשך, אשר מסומן על ידי קו שטוח בעת התוויית סדרת הזמן.</li>
		<li>לחשב את המקדם של וריאציה CV = ממוצע/SD * 100 עבור הנתונים הגולמיים הנחתה. השמטת ערוצים בהם קורות חיים הוא מעל אחוז מוגדר מראש (למשל, 10%; ראה למשל קאנט ואן דר. et al. 21).</li>
		<li>להתוות את ספקטרום ההספק של האות. אם אין דופק גלוי בספקטרום אות בסביבות 1 הרץ, כמצוין על-ידי כוח מוגבר בלהקת תדר, אל תכלול את הערוץ הניתוח.</li>
		<li>מבחינה ויזואלית לבדוק את כל הנתונים לפני ו/או לאחר preprocessing. להחליט אם לכלול את הערוץ בהתבסס על קריטריונים אובייקטיביים, שמתואר 3.2.1 – 3.2.3, כמו גם בכל הקשור סובייקטיבית זיהוי חזותי של ערוצי רועש.</li>
	</ol>
</li>
	<li>קישוריות למוח הערה: שניים שונים להעריך סוגים של חיבוריות במוח ניתן להבחין: הערכות שאינו מכוון, אשר לכמת את הכוח של הקישוריות, ושל האומדנים מכוונת, אשר מבקשים לבסס ראיות סטטיסטיות הסיבתיות מהנתונים22 . כאן הפוקוס היה על קוהרנטיות המרה אדוה (WTC), הערכה נרחב שהוחל שאינו מכוון עבור קישוריות למוח fNIRS. מספר פתרונות תוכנה מסחרי עבור חישוב של WTC זמינים, למשל, על ידי Grinsted ועמיתיו23 או ASToolbox24, אשר היה בשימוש פרוטוקול זה עבור השלבים הבאים.<ol>
<li>הפונקציה AWCO של ASToolbox, ציין את אמא דיסקרטית (למשל, מוכללת מורס דיסקרטית עם פרמטרים בטא, גמא), המשמש אדוה רציפה כדי להפוך כל סדרה הזמן לתוך התחום זמן ותדירות טרנספורמציה.</li>
		<li>ציין את סוג חלון החלקת (למשל, חלון הנינג) ואת גודל החלון החלקת עבור התחום זמן וקנה מידה בפונקציה AWCO.</li>
		<li>כדי לבחון את משמעותה של מקדמי WTC וכדי לחשב שלהם p-ערכים, ציין את המספר של הפונדקאית זמן סדרת (n ≥ 300) ואת המודל ארמה (למשל, AR (1)) בפונקציה AWCO.</li>
		<li>עם הפרמטרים שצוינו 3.3.1 כדי 3.3.3 שלבים, לחשב את קוהרנטיות דיסקרטית של שני ערוצים המתאימים (על אותו ערוץ שני משתתפים).</li>
		<li>לבחור להקה תדירות עניין בו synchrony-למוח הקשור לפעילות הצפויה להתרחש בהתבסס על מחקרים קודמים, בדיקה ויזואלית של הנתונים (עבור ראה גישה חלופית. Nozawa et al. 25).</li>
		<li>חישוב הממוצע של מקדמי WTC ועם אחוז משמעותי המקדמים WTC בלהקה בתדירות הקשור לפעילות עבור כל בלוק הפעילות בכל אחד מהערוצים, ובניהם כל. השתמש בערך זה כאמצעי תוצאה של synchrony למוח לצורך ניתוח סטטיסטי נוסף (לקבלת מידע נוסף, ראה ריינדל. et al. 11).</li>
	</ol>
</li>
	<li>השוואה עם זוגות אקראי הערה: כדי לאמת את התוצאות, מומלץ להשוות WTC של דיאדת בפועל הפיננסי של זיווגים מבוגר-ילד אקראי, לא לשחק אחד עם השני, אך ביצע את אותה הפעילות ניסיוני.<ol>
<li>לחשב WTC, כמתואר ב- 3.3., לזוגות של המשתתף לא לשחק ביחד, אבל לבצע את המשימה ניסיוני אותו (קרי, זוגות אקראית). בחר את מספר אקראי זוגות (למשל, 300 עבור כל תנאי) ולחשב WTC עבור כל זוג אקראית.</li>
		<li>להשוות את קוהרנטיות של זוגות אקראי, בפועל כדי למנוע הגילוי של מתכונת כדין.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Babiloni, F., Astolfi, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Social+neuroscience+and+hyperscanning+techniques%3A+past%2C+present+and+future%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+%26+Biobehavioral+Reviews%22%5BJournal%5D)">Social neuroscience and hyperscanning techniques: past, present and future.</a> Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 44, 76-93 (2014).</li>
<li>Hari, R., Henriksson, L., Malinen, S., Parkkonen, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Centrality+of+social+interaction+in+human+brain+function%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Centrality of social interaction in human brain function.</a> Neuron. 88 (1), 181-193 (2015).</li>
<li>Funane, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synchronous+activity+of+two+people%27s+prefrontal+cortices+during+a+cooperative+task+measured+by+simultaneous+near-infrared+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Optics%22%5BJournal%5D)">Synchronous activity of two people's prefrontal cortices during a cooperative task measured by simultaneous near-infrared spectroscopy.</a> Journal of Biomedical Optics. 16 (7), 077011(2011).</li>
<li>Lindenberger, U., Li, S. -C., Gruber, W., Müller, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brains+swinging+in+concert%3A+cortical+phase+synchronization+while+playing+guitar%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Brains swinging in concert: cortical phase synchronization while playing guitar.</a> BMC Neuroscience. 10, 22(2009).</li>
<li>Jiang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+synchronization+during+face-to-face+communication%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Neural synchronization during face-to-face communication.</a> Journal of Neuroscience. 32 (45), 16064-16069 (2012).</li>
<li>Dikker, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain-to-brain+synchrony+tracks+real-world+dynamic+group+interactions+in+the+classroom%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">Brain-to-brain synchrony tracks real-world dynamic group interactions in the classroom.</a> Current Biology. 27 (9), 1375-1380 (2017).</li>
<li>Liu, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NIRS-based+hyperscanning+reveals+inter-brain+neural+synchronization+during+cooperative+Jenga+game+with+face-to-face+communication%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Human+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">NIRS-based hyperscanning reveals inter-brain neural synchronization during cooperative Jenga game with face-to-face communication.</a> Frontiers in Human Neuroscience. 10, 82(2016).</li>
<li>Hoshi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+near-infrared+spectroscopy%3A+current+status+and+future+prospects%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Optics%22%5BJournal%5D)">Functional near-infrared spectroscopy: current status and future prospects.</a> Journal of Biomedical Optics. 12 (6), 062106(2007).</li>
<li>Lloyd-Fox, S., Blasi, A., Elwell, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Illuminating+the+developing+brain%3A+the+past%2C+present+and+future+of+functional+near+infrared+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+%26+Biobehavioral+Reviews%22%5BJournal%5D)">Illuminating the developing brain: the past, present and future of functional near infrared spectroscopy.</a> Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 34 (3), 269-284 (2010).</li>
<li>Huppert, T. J., Hoge, R. D., Diamond, S. G., Franceschini, M. A., Boas, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+temporal+comparison+of+BOLD%2C+ASL%2C+and+NIRS+hemodynamic+responses+to+motor+stimuli+in+adult+humans%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">A temporal comparison of BOLD, ASL, and NIRS hemodynamic responses to motor stimuli in adult humans.</a> NeuroImage. 29 (2), 368-382 (2006).</li>
<li>Reindl, V., Gerloff, C., Scharke, W., Konrad, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain-to-brain+synchrony+in+parent-child+dyads+and+the+relationship+with+emotion+regulation+revealed+by+fNIRS-based+hyperscanning%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Brain-to-brain synchrony in parent-child dyads and the relationship with emotion regulation revealed by fNIRS-based hyperscanning.</a> NeuroImage. 178, 493-502 (2018).</li>
<li>Cui, X., Bryant, D. M., Reiss, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NIRS-based+hyperscanning+reveals+increased+interpersonal+coherence+in+superior+frontal+cortex+during+cooperation%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">NIRS-based hyperscanning reveals increased interpersonal coherence in superior frontal cortex during cooperation.</a> NeuroImage. 59 (3), 2430-2437 (2012).</li>
<li>Baker, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sex+differences+in+neural+and+behavioral+signatures+of+cooperation+revealed+by+fNIRS+hyperscanning%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Sex differences in neural and behavioral signatures of cooperation revealed by fNIRS hyperscanning.</a> Scientific Reports. 6, 26492(2016).</li>
<li>Cheng, X., Li, X., Hu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synchronous+brain+activity+during+cooperative+exchange+depends+on+gender+of+partner%3A+a+fNIRS-based+hyperscanning+study%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Brain+Mapping%22%5BJournal%5D)">Synchronous brain activity during cooperative exchange depends on gender of partner: a fNIRS-based hyperscanning study.</a> Human Brain Mapping. 36 (6), 2039-2048 (2015).</li>
<li>Pan, Y., Cheng, X., Zhang, Z., Li, X., Hu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cooperation+in+lovers%3A+an+fNIRS-based+hyperscanning+study%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Brain+Mapping%22%5BJournal%5D)">Cooperation in lovers: an fNIRS-based hyperscanning study.</a> Human Brain Mapping. 38 (2), 831-841 (2017).</li>
<li>Kleiner, M., Brainard, D., Pelli, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What%27s+new+in+Psychtoolbox-3%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Perception%22%5BJournal%5D)">What's new in Psychtoolbox-3?</a> Perception. 36, ECVP Abstract Supplement (2007).</li>
<li>Huppert, T. J., Diamond, S. G., Franceschini, M. A., Boas, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((HomER%3A+a+review+of+time-series+analysis+methods+for+near-infrared+spectroscopy+of+the+brain%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Optics%22%5BJournal%5D)">HomER: a review of time-series analysis methods for near-infrared spectroscopy of the brain.</a> Applied Optics. 48 (10), D280-D298 (2009).</li>
<li>Santosa, H., Zhai, X., Fishburn, F., Huppert, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+NIRS+Brain+AnalyzIR+Toolbox%5BTitle%5D)+AND+%22Algorithms%22%5BJournal%5D)">The NIRS Brain AnalyzIR Toolbox.</a> Algorithms. 11 (5), 73(2018).</li>
<li>Tak, S., Uga, M., Flandin, G., Dan, I., Penny, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensor+space+group+analysis+for+fNIRS+data%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Sensor space group analysis for fNIRS data.</a> Journal of Neuroscience Methods. 264, 103-112 (2016).</li>
<li>Scholkmann, F., Spichtig, S., Muehlemann, T., Wolf, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+to+detect+and+reduce+movement+artifacts+in+near-infrared+imaging+using+moving+standard+deviation+and+spline+interpolation%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+Measurement%22%5BJournal%5D)">How to detect and reduce movement artifacts in near-infrared imaging using moving standard deviation and spline interpolation.</a> Physiological Measurement. 31 (5), 649-662 (2010).</li>
<li>van der Kant, A., Biro, S., Levelt, C., Huijbregts, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Negative+affect+is+related+to+reduced+differential+neural+responses+to+social+and+non-social+stimuli+in+5-to-8-month-old+infants%3A+a+functional+near-infrared+spectroscopy-study%5BTitle%5D)+AND+%22Developmental+Cognitive+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Negative affect is related to reduced differential neural responses to social and non-social stimuli in 5-to-8-month-old infants: a functional near-infrared spectroscopy-study.</a> Developmental Cognitive Neuroscience. 30, 23-30 (2018).</li>
<li>Bastos, A. M., Schoffelen, J. -M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+tutorial+review+of+functional+connectivity+analysis+methods+and+their+interpretational+pitfalls%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Systems+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A tutorial review of functional connectivity analysis methods and their interpretational pitfalls.</a> Frontiers in Systems Neuroscience. 9, 175(2016).</li>
<li>Grinsted, A., Moore, J. C., Jevrejeva, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+the+cross+wavelet+transform+and+wavelet+coherence+to+geophysical+time+series%5BTitle%5D)+AND+%22Nonlinear+Processes+in+Geophysics%22%5BJournal%5D)">Application of the cross wavelet transform and wavelet coherence to geophysical time series.</a> Nonlinear Processes in Geophysics. 11, 561-566 (2004).</li>
<li>Aguiar-Conraria, L., Soares, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+continuous+wavelet+transform%3A+moving+beyond+uni-and+bivariate+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Economic+Surveys%22%5BJournal%5D)">The continuous wavelet transform: moving beyond uni-and bivariate analysis.</a> Journal of Economic Surveys. 28 (2), 344-375 (2014).</li>
<li>Nozawa, T., Sasaki, Y., Sakaki, K., Yokoyama, R., Kawashima, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interpersonal+frontopolar+neural+synchronization+in+group+communication%3A+an+exploration+toward+fNIRS+hyperscanning+of+natural+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Interpersonal frontopolar neural synchronization in group communication: an exploration toward fNIRS hyperscanning of natural interactions.</a> NeuroImage. 133, 484-497 (2016).</li>
<li>Burgess, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+interpretation+of+synchronization+in+EEG+hyperscanning+studies%3A+a+cautionary+note%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Human+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">On the interpretation of synchronization in EEG hyperscanning studies: a cautionary note.</a> Frontiers in Human Neuroscience. 7, 881(2013).</li>
<li>Tsuzuki, D., Dan, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+registration+for+functional+near-infrared+spectroscopy%3A+from+channel+position+on+the+scalp+to+cortical+location+in+individual+and+group+analyses%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Spatial registration for functional near-infrared spectroscopy: from channel position on the scalp to cortical location in individual and group analyses.</a> NeuroImage. 85, 92-103 (2014).</li>
<li>Tachtsidis, I., Scholkmann, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((False+positives+and+false+negatives+in+functional+near-infrared+spectroscopy%3A+issues%2C+challenges%2C+and+the+way+forward%5BTitle%5D)+AND+%22Neurophotonics%22%5BJournal%5D)">False positives and false negatives in functional near-infrared spectroscopy: issues, challenges, and the way forward.</a> Neurophotonics. 3 (3), 031405(2016).</li>
<li>Palumbo, R. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interpersonal+autonomic+physiology%3A+a+systematic+review+of+the+literature%5BTitle%5D)+AND+%22Personality+and+Social+Psychology+Review%22%5BJournal%5D)">Interpersonal autonomic physiology: a systematic review of the literature.</a> Personality and Social Psychology Review. 21 (2), 99-141 (2016).</li>
<li>Pinti, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+present+and+future+use+of+functional+near-infrared+spectroscopy+%28fNIRS%29+for+cognitive+neuroscience%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+the+New+York+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">The present and future use of functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) for cognitive neuroscience.</a> Annals of the New York Academy of Sciences. , (2018).</li>
<li>Brigadoi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motion+artifacts+in+functional+near-infrared+spectroscopy%3A+a+comparison+of+motion+correction+techniques+applied+to+real+cognitive+data%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Motion artifacts in functional near-infrared spectroscopy: a comparison of motion correction techniques applied to real cognitive data.</a> NeuroImage. 85 (1), 181-191 (2014).</li>
<li>Cooper, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+systematic+comparison+of+motion+artifact+correction+techniques+for+functional+near-infrared+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A systematic comparison of motion artifact correction techniques for functional near-infrared spectroscopy.</a> Frontiers in Neuroscience. 6, 147(2012).</li>
<li>Hirsch, J., Zhang, X., Noah, J. A., Ono, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frontal+temporal+and+parietal+systems+synchronize+within+and+across+brains+during+live+eye-to-eye+contact%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Frontal temporal and parietal systems synchronize within and across brains during live eye-to-eye contact.</a> NeuroImage. 157, 314-330 (2017).</li>
<li>Scholkmann, F., Holper, L., Wolf, U., Wolf, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+methodical+approach+in+neuroscience%3A+assessing+inter-personal+brain+coupling+using+functional+near-infrared+imaging+%28fNIRI%29+hyperscanning%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Human+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">A new methodical approach in neuroscience: assessing inter-personal brain coupling using functional near-infrared imaging (fNIRI) hyperscanning.</a> Frontiers in Human Neuroscience. 7, 813(2013).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

ב פרוטוקול זה, אנו מציגים כיצד לערוך ניסויים hyperscanning fNIRS, דרך אפשרית. אחת כדי לנתח-למוח synchrony, מדידת ריכוז שינויים של אוקסי-Hb deoxy-Hb-אזורים במוח הקדמי של שני נושאים בו זמנית. FNIRS hyperscanning יחסית קל ליישם: מכשיר NIRS אחת מספיקה למדוד את פעילות המוח של שני נושאים על-ידי פיצול של optodes ביניהם. לפיכך, אין סינכרון בין התקנים שונים הוא הכרחי1. יתר על כן, כיוון fNIRS אינה דורשת הגבלת תנועה קפדנית, היא מתאימה עבור ניסויים hyperscanning בסביבה טבעית, אצל ילדים. בחלק זה, אנו להדגיש כמ...

בשנים האחרונות, מדעני מוח החלו ללמוד אינטראקציות חברתיות ע י הקלטת את פעילות המוח של שני אנשים או יותר בו זמנית, גישה כינה hyperscanning1. טכניקה זו פותח הזדמנויות חדשות התירי המנגנונים הנוירוביולוגי אינטראקציות אלה. כדי להבין באופן מלא אינטראקציות חברתיות, לא ייתכן מספיקים ללמוד שכל יחיד בידוד, אבל מעדיף פעילויות משותפות של המוח של אנשים שמעצבת2. שימוש בטכניקות דימות מוחי שונה, hyperscanning מחקרים הראו המוח הזה פעילות של אנשים או קבוצות שמעצבת לסנכרן, למשל, בזמן שהם לתאם את הפעולות שלהם3, לעשות מוזיקה4,5, תקשורת לעסוק בכיתה פעילויות6 או7לשתף פעולה.
המאמר מציג פרוטוקול לביצוע הקלטות בו זמנית עם אינפרא אדום הפונקציונליים ספקטרוסקופיה (fNIRS). בדומה דימות תהודה מגנטי תפקודי (fMRI), fNIRS מודד את התגובה והמודינמיקה הפעלה מוחית. שינויים רווית חמצן, המוגלובין (אוקסי-Hb ו deoxy-Hb) אינם מחושבים בהתבסס על כמות אור אינפרא אדום diffusively המשודרת דרך רקמות8. fNIRS הוא גם מתאים ניסויים של hyperscanning, במיוחד עם ילדים, כי זה יכול להיות מיושם בהגדרות פחות מאולצות וטבעית יותר מאשר ה-fMRI. יתר על כן, זה נוטה פחות תנועה חפצים יותר משניהם, fMRI ו- EEG9. בנוסף, ניתן לרכוש fNIRS נתונים בתדרים דגימה גבוהה (למשל, 10 הרץ), ובכך הוא מאוד oversamples את התגובה איטית יחסית בגרימת ומספק ובכך פוטנציאל טמפורלית תמונה שלמה יותר של ספיקת הדם המוח10 .
פרוטוקול זה פותחה במסגרת המחקר של ריינדל. et al. 11 , מעט שונה (בפרט ביחס ערוץ מיקום וזיהוי ערוץ רע) לאחרונה. מטרת המחקר הייתה לבחון את פעילות המוח מסונכרן של דיאדת הורה-ילד. שימוש fNIRS hyperscanning, אנחנו העריכו-למוח synchrony באזורי המוח הקדם חזיתית של ילדים (בגילאי חמש עד תשע שנים), ההורים שלהם, בעיקר אמהות, במהלך שיתופית, פעילות המחשב תחרותי. המוח הקדם חזיתית אזורים ממוקדים כפי שהם היו זוהה אזורים חשובים עבור תהליכים חברתיים אינטראקטיביים hyperscanning הקודם מחקרים1 הפעילות קואופרטיב and תחרותי פותחו במקור על ידי קואי. et al. 12 ומועסק לאחרונה מספר הקודם מחקרים13,14,15. לצורך המחקר של ריינדל. et al. 11, המשימות ששונו מתאים לילדים. המשתתפים הונחו להשיב גם במשותף באמצעות לחצן מכבשים בתגובה מטרה (שיתוף פעולה) או להגיב מהר יותר השחקן השני (התחרות). כל ילד לבצע כל פעילות פעם עם האב ופעם אחת עם זר למבוגרים בני אותו המין כהורה. בתוך כל ילד םיפתתשמ ובניהם, דיסקרטית קוהרנטיות מחושב עבור האותות אוקסי-Hb של ערוצים המתאימים כאמצעי של synchrony למוח.
פרוטוקול זה מתאר את ההליכים כדי לאסוף נתונים hyperscanning fNIRS של הורה וילד במהלך המשחק קואופרטיב and תחרותי. התהליך הכללי, לעומת זאת, אינה ספציפית כדי עיצוב מחקר זה אבל מתאים לאוכלוסיות שונות (למשל, זרים למבוגרים, שותפים רומנטיים, אחים, וכו '), ניתן להתאים למספר משימות ניסויים שונים. פרוטוקול זה גם מתווה אפשרי אנליטי נוהל אחד, אשר מכסה צעדים ניתוח נתונים הכרחיות, כולל fNIRS נתונים preprocessing, זיהוי ערוץ רע, דיסקרטית קוהרנטיות ניתוח ואימות באמצעות ניתוח זוג אקראית.

<table><tbody><tr><td>מערכת מדידה NIRS עם ערכות בדיקה ורשתות מחזיקי בדיקה</td><td>Hitachi Medical Corporation, טוקיו, יפן</td><td>ETG-4000 מערכת טופוגרפיה אופטית&nbsp;</td><td>פרוטוקול המחקר הנוכחי דורש סט בדיקה שני אופציונלי למבוגרים עבור 52 ערוצי מדידה בסך הכל וכן שתי רשתות מחזיקי בדיקה 3x5.</td></tr><tr><td>מכסי EEG גולמיים</td><td>EASYCAP GmbH, Herrsching, גרמניה</td><td>C-SCMS-56; </td><td>על הנסיין לספק למכסי C-SCMS-58 חורים לבדיקות NIRS. בחר גודל כובע באותו גודל או מעט גדול יותר מהיקף הראש של המשתתף.</td></tr><tr><td>תוכנת מחשוב טכני</td><td>The MathWorks, Inc., Natick, MA</td><td>MATLAB R2014a (או גרסאות מאוחרות יותר)</td><td>משמש כבסיס להרחבות ארגז הכלים של פסיכופיזיקה (הצגת גירויים), SPM עבור ארגז הכלים של fNIRS&nbsp; (ניתוח נתוני fNIRS) ו-ASToolbox (חישוב WTC).</td></tr></tbody></table>

ניסויים hyperscanning עם ספקטרוסקופיית אינפרא אדום הפונקציונליים

Conducting Hyperscanning Experiments with Functional Near-Infrared Spectroscopy

המוח בו-זמניות הקלטות של שני אנשים או יותר אינטראקציה, גישה כינה hyperscanning, צובר קרנם על הבנתנו הפסיכולוגי הנוירוביולוגי של אינטראקציות חברתיות, וביחסים בין-אישיים ואולי . ספקטרוסקופיית אינפרא אדום הפונקציונליים (fNIRS) הוא גם מתאים ניסויים hyperscanning כי זה מודד המקומי בגרימת תופעות עם קצב הדגימה גבוהה, חשוב, זה יכול להיות מיושם בסביבה טבעית, לא דורש תנועה קפדנית הגבלות. במאמר זה, נציג פרוטוקול עבור ניסויים fNIRS hyperscanning עם דיאדת הורה-ילד, ניתוח synchrony למוח. יתר על כן, נדון בעיות קריטיות וכיוונים עתידיים, לגבי עיצוב ניסיוני, רישום המרחבי של ערוצי fNIRS, השפעות פיזיולוגיות, שיטות ניתוח הנתונים. הפרוטוקול המתואר אינה ספציפית כדי דיאדת הורה-ילד, אבל יכול להיות מיושם למגוון של הכוכבים dyadic שונים, כגון זרים למבוגרים, שותפים רומנטיים או אחים. לסיכום, fNIRS hyperscanning יש את הפוטנציאל להניב תובנות חדשות הדינמיקה של אינטראקציה חברתית מתמשכת, אשר אולי ללכת מעבר מה יכול להילמד על ידי בחינת הפעילות של המוח בודדים.

נציג נתונים של הצמד הורה-ילד אחד בתקופת התנאי שיתופית מוצגים באיור1. פעילות שיתופית מורכב s 30 שלושה מנוחה רחובות פעילות שני בלוקים, עם 20 ניסויים כל אחת, המוצגים מתחלפים סדר. בבכל ניסוי, המשתתפים יש להגיב בו זמנית ככל האפשר לאות כדי להרוויח נקודות11.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58807/58807fig1.jpg"> איור 1: ניתוח נתונים Hype...

בפרוטוקול הנוכחי מתאר כיצד לערוך ניסויים hyperscanning fNIRS וניתוח synchrony למוח. יתר על כן, נדון אתגרים ופתרונות אפשריים.

ניסויים Hyperscanning עם ספקטרוסקופיית אינפרא אדום הפונקציונליים

Concurrent brain recordings of two or more interacting persons, an approach termed hyperscanning, are gaining increasing importance for our understanding ...

על ידי מדידת פעילויות מוחיות של שני אנשים או יותר בו זמנית, שיטה זו יכולה לשפוך אור על המנגנונים הנוירוביולוגיים שבבסיס האינטראקציות החברתיות. ספקטרוסקופיה כמעט אינפרא אדום פונקציונלית, או fNIRS, מתאימה היטב לביצוע ניסויי hyperscanning כאלה מכיוון שהיא מודדת תגובה המודינמית של המוח עם קצב דגימה גבוה ו ניתן ליישם אותה בהגדרות טבעיות יחסית. בעוד פרוטוקול זה מראה כיצד לנהל הקלטות fNIRS בו זמנית של דיאדות ילד-מבוגר, זה יכול להיות מותאם קבוצות כוכבים דיאדיות שונות כגון שותפים רומנטיים למשימות ניסיוניות שונות.התחל בבחירת גודל כובע בגודל זהה או מעט גדול יותר מהיקף הראש של המשתתף. חותכים 15 חורים בקוטר של כ 15 מילימטרים כל אחד, מסודרים ברשת אופקית שלוש על חמש לתוך אזור המצח של כל אחד משני כובעי EEG גלם. ודא כי החורים הם במים 30 מילימטרים אחד מהשני בכל כיוון, כי העמוד האמצעי של חורים ממוקם במרכז המצח.על מנת להפוך את הכובעים לנוחים יותר ולמזער סימני לחץ, צרפו חומר קצף רך בצד הפנימי של רשת המחזיקים בין שקעי הגשוש ובקצוות. לאחר מכן, הר רשת מחזיק בדיקה ריקה של 3 על 5 לכל אחד מכובעי ה- EEG ששונו כך שרשתות המחזיקים עצמן ממוקמות בחלק הפנימי של הכובע ושקעי המחזיק נדבקים בחורים. לאחר מכן, הכנס בעדינות את הבדיקות לשקעי המחזיק המתאימים ברשת, כך שרק הרכס הראשון של כל בדיקה מותקן בשקע ותוצאותיו קול לחיצה אחד.פתח את חלון צג ערכת הבדיקה במערכת המדידה הקרובה ביותר ובחר שתי ערכות בדיקה מסודרות ברשת של שלוש על חמש כל אחת, אחת עבור הילד המשתתף ואחד עבור המבוגר. ודא כי סידורי הבדיקה של שני הכובעים תואמים את הסידורים בחלון ערכת הבדיקה. לאחר מכן, הפעל את דיודות הלייזר של מערכת המדידה הקרובה ביותר 30 דקות לפני המדידה, כך שהמערכת תגיע לטמפרטורת הפעלה יציבה.קבעו את כל האפשרויות הדרושות במערכת המדידה הקרובה ביותר. ודא שההתקן מוגדר למדידה הקשורה לאירועים ושקלט טורי RS232 הנחוץ לקבלת גורמים מפעילים מהפרדיגמה הניסיונית פעיל. לאחר מכן, הכן את הפרדיגמה הניסיונית על-ידי הפעלת תוכנת המחשוב הטכני המשמשת כבסיס להרחבות ארגז הכלים של הפסיכופיזיקה והגדרת הספריה הנוכחית לתיקיה שבה נשמרת הפרדיגמה.לבסוף, מניחים שני סנטרים מונחים מול מסך המחשב כדי למנוע תנועות ראש במהלך הניסוי. התחילו בליווי שני המשתתפים לחדר הבדיקות והסברת ההתארגןות הניסיונית. לאחר מכן, יש להושיב את המשתתפים זה לצד זה מול מסך המחשב.התאימו את גובה הסנטר כך ששני המשתתפים יישבו בנוחות. ספק הוראות ונהל מבחני תרגול הן של הקואופרטיב והן של המשחק התחרותי. לאחר מכן, למדוד ולסמן את נקודת Fpz על פי מערכת 10-20, שהוא 10% מהמרחק בין nasion ו inion על ראשו של כל משתתף.לאחר מכן מכבים את הלייזר, ומ מניחים את הכובעים עם הבדיקות בזהירות על ראשי המשתתפים. ודא שהגשוש האמצעי של השורה התחתונה ממוקם ב- Fpz ועמודת הבדיקה האמצעית מיושרת לאורך עקומת הייחוס של הסגיטל. מניחים את מחרוזות הסיבים על זרוע המחזיק המחוברת למערכת המדידה הקרובה ביותר, כך שהם תלויים באופן רופף ללא מגע עם המשתתף או הכיסא והם אינם מושכים את הכובעים.לאחר מכן, לדחוף כל גשוש עוד יותר לתוך השקע שלה עד האף הלבן הקטן במרכז החלק העליון של מעטפת החללית גלוי. לאחר מכן, הפעל שוב את הלייזר ובדוק את איכות האות על-ידי לחיצה על לחצן הרווח האוטומטי בחלון צג ערכת הבדיקה של מערכת המדידה הקרובה ביותר. אם ערוץ מסומן בצהוב, כלומר אות לא מספיק, הניחו בעדינות את השיער מתחת לקצה החללית שמסביב.בצעו התאמות בדיקה ולחצו שוב על הלחצן 'רווח אוטומטי' כדי לראות אם איכות האות השתפרה או מסומנת בירוק. לאחר איכות האות משביע רצון, מניחים מגבת על הידיים של המשתתפים, כך שהם לא יכולים לראות את תנועות היד של השותף שלהם למשחק בהתאמה. לאחר מכן, להתחיל את הניסוי.לאחר מכן, לאחר השלמת הניסוי, שמור את הנתונים וייצא את נתוני עוצמת האור הגולמי כקובץ טקסט על-ידי לחיצה על לחצן קובץ טקסט החוצה. לבסוף, לנקות את הבדיקות, מחזיקי בדיקה, הסנטר נח עם אתנול, ולשטוף את הכובעים עם חומר ניקוי קל. כמדד לסנכרון בין המוח למוח, קוהרנטיות הגל מחושבת בין אותות ה-fNIRS של נבדקים המקיימים אינטראקציה.מקדמי קוהרנטיות Wavelet הם דמיינו באמצעות מפת צבעים החל כחול, מעט או ללא קוהרנטיות, לאדום, כלומר קוהרנטיות חזקה או מקסימלית. התוצאות מראות קוהרנטיות חזקה לאורך כל הניסוי בלהקה בתדר גבוה עד לאורך תקופה של כשנייה אחת, אשר ככל הנראה נובע מקצבי הלב של הנבדקים. בנוסף, קוהרנטיות חזקה מופיעה בתדר נמוך יותר בין אורך התקופה של שתיים לשמונה שניות.קוהרנטיות בטווח תדר נמוך זה עשויה משקפת סנכרון של פעילויות המוח של שני הנבדקים במהלך המשימה. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לבדוק שוב כי הכובעים ממוקמים כראוי על ראשי המשתתפים ולהבטיח איכות אות טובה. לאחר התפתחותה, טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחום מדעי המוח החברתיים לחקור סינכרוניה בין המוח למוח במגוון משימות שונות, בחינת התנהגות בקורלציות וקשרים למאפיינים של האנשים ולקשר שלהם.

conducting-hyperscanning-experiments-with-functional-near-infrared

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

כאן אנו מתארים איסוף נתונים וניתוח נתונים עבור שיטה תפקודית ליד ספקטרוסקופית אינפרא אדום (fNIRS), הדמיה חדשנית ולא פולשנית המוח מערכת המשמשים המוח הקוגניטיביים, בעיקר לומד המוח התפתחות הילד. שיטה זו מספקת תקן אוניברסלי של רכישת נתונים וניתוח חיוני בפרשנות הנתונים הגילוי המדעי.

היכרות עם תפקודים קוגניטיביים אצל תינוקות, ילדים &amp; מבוגרים עם ספקטרוסקופית אינפרא אדום הקרוב

מקור: Reindl, V., {{}}. ביצוע ניסויי היפר-סריקה עם ספקטרוסקופיה פונקציונלית של אינפרא אדום קרוב. J. Vis. Exp. (2019), } סרטון זה מדגים את השימוש בספקטרוסקופיה תפקודית כמעט-אינפרה-אדום (fNIRS) כדי למדוד פעילות מוחית במהלך אינטראקציות חברתיות. המשתתפים עוסקים במשימה מתואמת שמגבירה את הפעילות בקליפת המוח הקדם-מצחית, אזור קריטי להתנהגות חברתית, בזמן שהמערכת מזהה שינויים בספיגת האור עקב חמצון הדם. על ידי ניתוח הסנכרון של פעילות המוח בין המשתתפים, המחקר מעריך את הדינמיקה העצבית העומדת בבסיס...

ספקטרוסקופיה פונקציונלית כמעט-אינפרא אדום לתיעוד פעילות מוחית במהלך אינטראקציות חברתיות

ניטור פעילות מוחית במהלך משימות מוטוריות זקופות הוא בעל ערך רב כאשר חוקרים את המקור העצבי להפרעות תנועה. כאן, אנו מדגימים פרוטוקול המשלב ספקטרוסקופיה פונקציונלית קרוב לאינפרא אדום עם ניטור רציף של פעילות שרירים וקינמטית במהלך 4 סוגים של משימות מוטוריות.

קרוב פונקציונלי אינפרא אדום ספקטרוסקופיה של אזורים חושיים ומוטורי במוח עם סימולטני Kinematic וניטור EMG במהלך משימות מוטוריות

הפרוטוקול הנוכחי מתאר כיצד לבצע הקלטות EEG ו-fNIRS במקביל וכיצד לבחון את הקשר בין נתוני EEG ו-fNIRS.

ביצוע בו אלקטרונצגרפיה והקלטות ספקטרוסקופיית כמעט אינפרא-אדום עם משימה פלנקר

הפרוטוקול לעריכת ניסויי סריקת יתר של fNIRS על דיאדות למידה שיתופית בסביבת למידה נטורליסטית מתואר. יתר על כן, צינור לנתח סינכרוני בין המוח (IBS) של אותות המוגלובין מחומצן (Oxy-Hb) מוצג.

סנכרון בין מוחות בלמידה שיתופית פתוחה: מחקר על היפר-סריקה של fNIRS

הפרוטוקול הנוכחי משלב ספקטרוסקופיה פונקציונלית של אינפרה-אדום קרוב (fNIRS) ותצפית מבוססת וידאו כדי למדוד סנכרון בין-אישי ברביעיות במהלך משימת ציור שיתופית.

סנכרון קבוצתי במהלך ציור שיתופי באמצעות ספקטרוסקופיה פונקציונלית של אינפרה-אדום קרוב

Wavelet transform coherence (WTC) היא מתודולוגיה נפוצה להערכת הצימוד בין אותות המשמשת במחקרי היפר-סריקה פונקציונליים של ספקטרוסקופיה תת-אדומה קרובה (fNIRS). בעבודה זו מוצג ארגז כלים להערכת הכיווניות של אינטראקציית האות.

מסגרת חדשה להבנת קוהרנטיות בין-מוחית במחקרי היפר-סריקה תפקודית של ספקטרוסקופיה תת-אדומה קרובה (fNIRS)

הפרוטוקול נועד לספק תיאור מפורט של המתודולוגיה לביצוע מחקר היפר-סריקה של fNIRS בייעוץ פסיכולוגי. זה כולל את ההכנות לניסוי, הליך איסוף הנתונים ותהליך ניתוח הנתונים שלאחר מכן.

מחקר היפר-סריקה פונקציונלית של ספקטרוסקופיה קרובה לאינפרא אדום בייעוץ פסיכולוגי

אנו משתמשים מגנטו (MEG) ו electroencephalography (EEG) כדי למפות אזורים במוח המעורבים בעיבוד גירויים חושיים פשוטים.

מיפוי פונקציונלית עם מג סימולטני EEG

נוהלי הקלטה בצפיפות גבוהה נתונים EEG והמבט במהלך המשחק מבוסס משימות מחשב קוגניטיביים מתוארים. באמצעות משחק וידיאו כדי להציג משימות קוגניטיביות משפר תוקף אקולוגי מבלי להקריב בקרה ניסויית.

משחק מחשב המבוסס על שילוב של ניסויים ההתנהגות עם מעקב צפיפות גבוהה מבט EEG ו אינפרא אדום

למד כיצד לבצע ניסויי hyperscanning באמצעות ספקטרוסקופיית אינפרא אדום פונקציונלית (fNIRS) לניתוח סינכרוניות מוחית בין מבוגרים לילדים. שיטה זו מאפשרת חקר מנגנונים נוירוביולוגיים של אינטראקציות חברתיות בזמן אמת.

ניסויים Hyperscanning עם ספקטרוסקופיית אינפרא אדום הפונקציונליים

גלה סרטונים נוספים