31 maggio 2018
Questo protocollo descrive passaggi chiave coinvolti nel valutare la sensibilità del cervello di una persona per l'elaborazione dello stimolo di una stretta altri selezionando coppie di partner, registrando contemporaneamente loro elettroencefalogramma (EEG) e computing loro potenziali evento-relativi del cervello (ERPs).
L'obiettivo generale di questo esperimento è valutare la sensibilità dell'attività cerebrale dei partecipanti all'elaborazione degli stimoli dell'immagine da parte del loro partner. Reciprocamente, viene valutata anche l'attività cerebrale del partner durante la presentazione degli stimoli al partecipante. Questo metodo risponde alla domanda se esistano interazioni cervello-cervello e fornisce una potenziale base per la somiglianza dei qualia assunti tra gli individui, in particolare tra quelli vicini l'uno all'altro.
La registrazione EEG simultanea dovrebbe rilevare le emissioni di un cervello e il loro impatto sul cervello del partner in tempo reale, data la precisa risoluzione temporale dell'EEG. Sebbene questo metodo fornisca informazioni sulla coscienza umana, può essere applicato anche ad altri organismi che hanno una corteccia cerebrale che può essere registrata utilizzando l'EEG. Per iniziare questo protocollo, recluta prima coppie di partecipanti stretti come amici intimi, fratelli o coniugi, di età compresa tra 18 e 35 anni.
Informa le coppie interessate che saranno selezionate separatamente per assicurarti che siano inclusi solo i partecipanti vicini. Assicurati che soddisfino tutti gli altri criteri di inclusione specificati nel manoscritto che accompagna questo video, come la destrimania e l'istruzione di livello universitario prima di programmare la loro visita al laboratorio. Al loro arrivo, ottenere il consenso informato e quindi chiedere a ciascun partecipante di compilare separatamente il questionario elettronico di idoneità all'amicizia senza essere in grado di comunicare tra loro.
Successivamente, chiedi ai partecipanti di compilare anche un questionario di idoneità ai criteri e il questionario sull'amicizia McGill. Rivedi questo questionario per valutare il loro atteggiamento nei confronti della loro relazione ed escludere eventuali partner che non riescono a raggiungere il punteggio minimo di 13 risposte corrette. Quindi scorta i partner nelle sale di registrazione EEG adiacenti.
Accendere il computer di presentazione dello stimolo e il computer di acquisizione EEG. Quindi, avviare l'applicazione di acquisizione EEG e impostare lo stato dei canali EEG su Controllo impedenza. Chiedi a ogni partecipante di sedersi a una scrivania computer designata nelle stanze adiacenti separate da un vetro.
Tieni le tende aperte in modo che ogni partecipante possa parlare con il proprio partner attraverso il vetro mentre viene indossato il cappuccio EEG, per rafforzare la probabilità di sentire la presenza di altri durante l'intero esperimento. Quindi, montare e impostare la cuffia EEG per ciascun partecipante. Per la procedura di configurazione completa, consultare il protocollo e il video dell'articolo 52082 di JoVE.
Ogni partecipante è collegato al proprio set separato di amplificatori, ognuno con i propri elettrodi di terra e di riferimento. Poco prima dell'esperimento, istruisci i partecipanti a cercare di sentire la presenza del loro partner durante l'intero periodo di test e menziona loro che questo verrà controllato dopo l'esperimento. Quindi, tira le tende su entrambi i lati della finestra di vetro per evitare qualsiasi comunicazione visiva, abbassa le luci e chiudi la porta della stanza di ogni soggetto.
È fondamentale sottolineare ai partecipanti che cercano di sentire la presenza del loro partner durante la presentazione delle immagini, anche quando non possono vedersi perché separati dal vetro e dalla tenda. Digitare il comando appropriato per la sequenza di stimolo data per eseguire la presentazione dell'immagine. Quindi, sull'interfaccia di acquisizione dei dati EEG, iniziare a registrare l'EEG per entrambi i partecipanti quando vengono presentati gli stimoli visivi contemporaneamente.
Le direttive sullo schermo istruiranno prima i partecipanti a memorizzare le immagini e diranno loro che vedranno immagini diverse da quelle che vede il loro partner. Quindi, inizia la sequenza di stimolo. Questo avvierà la presentazione seriale delle immagini dell'International Affective Picture System o IAPS.
In ogni prova, le immagini vengono mostrate simultaneamente a ciascun partecipante. Tuttavia, all'interno del blocco di stimoli, le prove variano in modo casuale in modo che le immagini siano coerenti con l'istruzione dello stimolo solo nella metà delle prove. Questo crea due condizioni che sono coerenti o incoerenti con le istruzioni precedenti che entrambi vedranno immagini diverse rispetto al loro partner.
Una volta completata la presentazione dello stimolo, interrompere la registrazione, rimuovere e pulire i cappucci EEG e salvare i dati registrati su un'unità USB per l'analisi. Dopo che i partecipanti si sono puliti i capelli, chiedi loro di compilare separatamente un questionario di debriefing in modo che non possano sentire la presenza l'uno dell'altro durante la compilazione di questo questionario. Qui riportano il grado in cui hanno sentito la presenza del loro partner durante l'esperimento e specificano durante quale parte si sono sentiti in questo modo e per quanto tempo.
Per iniziare l'elaborazione dei dati, aprire prima il software di elaborazione dati e il laboratorio EEG nell'interfaccia di comando. Quindi importare il file di dati selezionando File ed effettuando le selezioni successive come mostrato sullo schermo qui. Dividi i canali in Umano1 e Umano2, con uno per ogni partecipante, quindi scegli il file di dati desiderato per l'analisi.
Ora crea una Lista Eventi EEG, che consiste in un elenco di voci che corrispondono ai tipi di stimoli che sono stati utilizzati durante l'esperimento, la stessa immagine ritenuta diversa e la diversa immagine ritenuta diversa. Successivamente, estrai le epoche basate su bin, con ogni epoca costituita da un singolo potenziale cerebrale correlato all'evento o ERP che si estende da 204 millisecondi negativi a 1.000 millisecondi, dove zero corrisponde all'inizio dello stimolo visivo. Dopo aver eseguito il rilevamento degli artefatti, calcolare gli ERP di ciascun partecipante per la condizione coerente e incoerente facendo la media di tutte le epoche EEG corrispondenti.
Infine, determinare se almeno 12 soggetti soddisfano i seguenti criteri, si sono sentiti in presenza l'uno dell'altro durante le presentazioni delle immagini, avevano ERP di tensione media entro la finestra temporale da 75 a 150 millisecondi per la condizione coerente che erano più negativi nel sito dell'elettrodo F8 rispetto a quelli della condizione incoerente. Calcola le medie complessive per i set ERP in ciascuna condizione e traccia le forme d'onda risultanti per le condizioni critiche coerenti rispetto a quelle incoerenti con i controlli. I tipici buoni ERP di un singolo partecipante possono essere visti qui.
Ogni forma d'onda rappresenta un singolo elettrodo EEG, la maggior parte con componenti ERP ben definiti. Le linee rosse corrispondono alla condizione incoerente e le linee nere corrispondono alla condizione coerente. Qui vediamo i tipici ERP scadenti del singolo partecipante.
Si noti che molti dei segnali sono caratterizzati da flat-lining e, in altri elettrodi, molti componenti ERP non sono molto ben definiti. Questa figura mostra la media generale degli ERP dei 27 soggetti che si sono sentiti insieme durante oltre il 50% degli studi IAPS. Le linee nere corrispondono alla categoria critico-coerente e le linee rosse corrispondono alla categoria incoerente con il controllo.
Questa figura mostra la media degli ERP degli individui che si sono sentiti insieme per oltre il 50% degli studi e per i quali la condizione costante era più negativa all'elettrodo F8 durante la finestra temporale da 75 a 150 millisecondi. C'è una notevole differenza tra le condizioni coerenti, nere, e incoerenti, rosse. La condizione coerente è meno positiva della condizione incoerente nella finestra temporale della Positività Posteriore Tardiva per la maggior parte degli elettrodi.
Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in 2 ore e mezza se eseguita correttamente. Durante l'esecuzione di questa procedura, è particolarmente importante assicurarsi che i partecipanti soddisfino tutti i criteri e ricordare loro di concentrarsi sulla sensazione della presenza del proprio partner durante l'intero esperimento. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come eseguire scansioni EEG simultanee di coppie di partecipanti.
Questo studio analizza la sensibilità dell'attività cerebrale negli individui rispetto all'elaborazione degli stimoli da parte dei loro partner stretti, utilizzando registrazioni simultanee di elettroencefalogramma (EEG). La ricerca mira a esplorare possibili interazioni da cervello a cervello, contribuendo alla comprensione della coscienza e della cognizione sociale.
Questo metodo consente la valutazione della sincronia neurale e delle risposte cerebrali indotte da stimoli in coppie che interagiscono socialmente, offrendo una finestra meccanicistica su come il contesto sociale moduli l'elaborazione sensoriale. Tali approfondimenti supportano la validazione degli obiettivi nella scoperta di farmaci neuropsichiatrici, chiarendo se gli effetti neurali osservati siano intrinseci o mediati socialmente. L'approccio contribuisce a ridurre i rischi associati a ipotesi precoci riguardo a composti mirati alla cognizione sociale, all'empatia o agli stati affettivi condivisi.
Il metodo si inserisce nella fase iniziale di scoperta per esaminare l'interazione con il bersaglio nei circuiti neurali sociali, in particolare per composti diretti a disturbi che coinvolgono una percezione sociale compromessa (ad esempio, autismo, ansia sociale).