Come calcolare e convalidare la sincronizzazione inter-cervello in uno studio di iperscansione fNIRS

Questo protocollo fornisce una pipeline potenzialmente standard di analisi della sincronizzazione inter-cervello nello studio fNIRS Hyper-scanning. Il vantaggio principale di questa tecnica è che consente di calcolare la legge di sincronizzazione inter-cervello che trasformerà il metodo coerente e convaliderà i modi di sincronizzazione inter-cervello, la permutazione basata sul potenziamento delle condizioni del torace e partecipa. Esegui tutte le analisi dei dati utilizzando il software MATLAB con le apposite toolbox.

Durante la pre-elaborazione dei dati, in particolare utilizzando l'analisi dei componenti principali e il metodo di miglioramento del segnale basato sulla correlazione, rimuovere il rumore fisiologico globale F N I R S utilizzando il filtro NPCA. E gli artefatti di movimento della testa usando il hmR motion correct sottolineano CBSI di Homer due. Successivamente, per calcolare la sincronizzazione inter-cerebrale o IBS, adottare la funzione coerente di trasformazione wavelet di cross wavelet e wavelet coherent toolbox con parametri predefiniti e calcolare i valori coerenti in ogni momento nel punto di frequenza per ottenere una matrice a due assi di valori coerenti.

Per i parametri predefiniti, utilizzate la wavelet madre di Morlet per trasformare ogni serie temporale nel dominio del tempo e della frequenza mediante la trasformazione wavelet continua. Successivamente, per scegliere la banda di frequenza di interesse, selezionare una media dei valori coerenti della banda di frequenza compresa tra 0,5 a un Hertz. Secondo la banda di frequenza utilizzata nel compito di movimento delle dita dello studio F N I R S Hyper-scanning.

Ottenere una colonna di valori coerenti per ogni coppia. Quindi, selezionare una media dei valori coerenti della finestra temporale durante la fase di riposo. E per ogni condizione sperimentale, utilizzando le informazioni del segno, ottenere cinque valori coerenti per ogni diade per la sessione di attività, selezionare solo la durata durante la quale i partecipanti hanno toccato per riprodurre lo stimolo uditivo, che è di circa 12 secondi per ogni prova risultando in un totale di 180 secondi per ogni condizione sperimentale.

Quindi, sottrarre il valore coerente a riposo dal valore coerente correlato all'attività. Poiché il valore di coerenza durante lo stato di riposo viene utilizzato come linea di base in questo esperimento. Successivamente, utilizzando il test T di permutazione dei campioni accoppiati con il malto underscore comp underscore perm T1 funzione di lavoro delle gocce.

Confrontare i valori coerenti sottratti con zero in corrispondenza di ciascun canale per ogni condizione sperimentale. Quindi, utilizzando la funzione A FDR della casella degli strumenti MATLAB, correggere i valori P con il metodo del tasso di scoperta falso. Successivamente, utilizzando il test T di permutazione dei campioni accoppiati con il malto underscore comp underscore perm underscore T1 funzione di lavoro drops, confrontare i valori di coerenza tra le diverse condizioni di attività nel canale in cui esisteva IBS.

Per convalidare l'IBS, utilizzare la funzione rant perm un MATLAB per randomizzare l'etichetta degli studi nella condizione di coordinazione del misuratore per una diade a ciascun canale. Seguire la pipeline dimostrata per il calcolo dell'IBS e le statistiche per l'etichetta dello studio randomizzato, escludendo l'analisi di sensibilità per la banda di frequenza di interesse. Condurre la permutazione 1000 volte, quindi tracciare la distribuzione dei valori Z statistici generati all'interno della permutazione della diade.

Successivamente, seguire la pipeline per calcolare l'IBS e le statistiche dopo aver randomizzato l'accoppiamento dei partecipanti allo stesso studio, nella condizione di coordinamento del contatore. Infine, segui di nuovo la pipeline dopo aver randomizzato le etichette delle condizioni per gli stessi membri di una diade nello stesso studio. I risultati hanno mostrato la presenza di IBS al canale cinque nella condizione di coordinamento del misuratore.

Mentre nessun IBS è stato rilevato nelle altre condizioni. Al canale cinque, l'IBS e la condizione di coordinamento del contatore erano significativamente superiori ai valori coerenti nella condizione di coordinamento e indipendenza del contatore. L'analisi di permutazione ha mostrato che l'IBS osservato probabilmente si presentava in due individui di una diade che cercavano di sincronizzarsi tra loro nel tempo corrispondente, ma non nel partner temporale o nella condizione di accoppiamento casuale.

Assicurarsi che l'IBS sia specifico per le interazioni rare. Quindi, calcolando l'IBS nel compito, la banda di frequenza correlata e le condizioni di fiducia e le interviste mutate. Il calcolo dell'IBS di tutti i canali a portata di mano, o attraverso diversi canali e regioni, arricchirebbe il partner di calcolo IBS.

L'analisi della rete Inter-Brain per grandi gruppi di partecipanti alle interazioni naturali trarrà beneficio dalla qualifica di interazione sociale.