ניסויים Hyperscanning עם ספקטרוסקופיית אינפרא אדום הפונקציונליים

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.