Method Article

機能近赤外分光法を用いた共同描画時のグループ同期

DOI:

10.3791/63675

⸱

August 5th, 2022

 ,  ,  ,  , 
1Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE)

In This Article

Summary

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本プロトコルは、機能的近赤外分光法(fNIRS)とビデオベースの観察を組み合わせて、共同描画タスク中のカルテットの対人同期を測定します。

Abstract

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機能的近赤外分光法(fNIRS)は、複数の被験者の大脳皮質の活性化を測定するのに特に適した非侵襲的な方法であり、生態学的環境におけるグループの対人相互作用の研究に関連しています。多くのfNIRSシステムは、技術的には2人以上の個人を同時に監視する可能性を提供しますが、グループ相互作用における血行動態および行動反応を追跡するための実装が簡単なセットアップ手順と信頼性の高いパラダイムを確立することが依然として必要です。本プロトコルは、fNIRSとビデオベースの観察を組み合わせて、協調タスク中のカルテットの対人同期を測定します。このプロトコルは、データ集録とパラダイム設計に関する実用的な推奨事項と、例示的なデータ分析例の指針を提供します。この手順は、よく知られている砕氷船活動である共同顔描画タスクに触発された社会的条件と非社会的条件の間の脳と行動の対人反応の違いを評価するように設計されています。記載された手順は、グループの自然主義的社会的相互作用活動をfNIRS環境に適応させるための将来の研究を導くことができます。

Introduction

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対人相互作用行動は、共感的な絆を結びつけて作成するプロセスの重要な要素です。以前の研究では、この行動は、社会的接触中に生物学的信号と行動信号が整列するシンクロニシティの発生で表現できることが示されています。証拠は、シンクロニシティが初めて相互作用する人々の間で発生する可能性があることを示しています1、2、3。社会的相互作用とその根底にある神経メカニズムに関するほとんどの研究は、一人称または二人称のアプローチ2,4を使用しており、この知識をグループの社会的ダイナミクスに置き換えることについてはほとんど知られていません。3人以上の個人のグループで対人反応を評価することは、依然として科学研究の課題です。これは、自然主義的条件下での日常の人間の社会的相互作用の複雑な環境を実験室にもたらす必要性につながります5。

これに関連して、機能的近赤外分光法(fNIRS)技術は、自然主義的な文脈における対人関係とその脳相関との関係を評価するための有望なツールです。これは、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)と....

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Protocol

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この方法論は、イスラエルアルバートアインシュタイン病院(HIAE)倫理委員会によって承認され、共同描画体験中に若年成人と神経データ(fNIRS)と視線行動データを収集する手順に基づいています。収集されたすべてのデータは、Redcapプラットフォームで管理されました( 資料表を参照)。このプロジェクトは、イスラエルアルバートアインシュタイン病院(HIAE)の科学的完全性委員会によって監査されました。18〜30歳の若年成人が本研究の対象として選択されました。すべての参加者から書面によるインフォームドコンセントが得られた。

1.研究の準備

  1. 氓
    1. ターゲット研究サンプルを決定します。
    2. ゲームの前に、実験プロトコルとその権利についてすべてのボランティアに通知してください。インフォームドコンセントフォームと画像使用同意フォーム(必須ではありません)に署名し、登録フォームに記入し、心理的アンケートとスケールに回答するようにしてください。
    3. 以前の知識が干渉する可能性があるため、カルテットの参加者(見知らぬ人、友人、パートナーなど)間の関係のレベルを制御します。この研究では、カルテットは見知らぬ人で構成されていました。
    4. 同性の個人のカルテットを作曲します。
      注:この性別基準は、社会的相互作用の干渉を回避します

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Results

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プロトコルは、若い女性(24〜27歳)で構成されるカルテットに適用され、全員が大学院プログラム(ブラジルのサンパウロにあるイスラエルアルバートアインシュタイン病院)の学生であり、修士号または博士号レベルの教育を受けています。すべての参加者は右利きで、以前に描画経験があると報告したのは1人だけでした。神経障害の既往歴が報告された参加者はいなかった。

尺度と心理テストの結果については、2人の参加者(2と4)が不安(基準値9)44に対して17と15、うつ病のカットオフ値(9)44の高得点を示しました。注意力と多動性に関するすべての参加者のスケール結果は、カットオフ値を下回るスコアを示しました

参加者の社会的スキルのレパートリーも測定されました。被験者2、3、および4は、70%を超えるスコア(社会的スキルの十分に発達したレパートリー)を獲得しました。被験者1は25%のスコアを示しました(社会的スキルの不足に関連しています)。このテストでは、.......

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Discussion

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この研究は、自然主義的条件下で同時に4つの脳にハイパースキャンを使用するプロトコルを作成することを目的としていました。実験パラダイムでは、さまざまな描画タスクと、複数の結果測定値の相関関係、描画メトリック、行動、および脳信号を使用しました。このプロトコル内の重要なステップは、その高い複雑さから生じる課題の考慮と、その生態学的および自然主義的条件の維持です。

ビデオ観察はこの研究の鍵でした。これにより、タイムライン上の非言語コミュニケーション行動のコーディングとセグメンテーションが可能になりました50.ビデオの定性分析により、エンコード(他者からの情報収集)とシグナリング(他者とのコミュニケーション)の機能を示す可能性のある兆候の検索における視線行動の観察が可能になりました。39,40.また、個人およびグループのパターンを強調することにより、観察情報を洗練させるのにも役立ちました。13.......

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Disclosures

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パウロ・ロドリゴ・バザンは、NIRx Medizintechnik GmbHおよびNIRx Medizintechnik GmbHの販売代理店であるBrain Support Corporationにフリーランスの科学コンサルティングを提供してきました。他の著者は、この記事の著者または出版に関して利益相反がないことを宣言します。

Acknowledgements

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著者らは、この研究支援について、セレブロ研究所(InCe-IIEP)とイスラエル人アルバートアインシュタイン病院(HIAE)に感謝します。この記事の英語校正をしてくれたホセ・ベレン・デ・オリベイラ・ネトに感謝します。

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
2 NIRSport NIRx Medizintechnik GmbH、ドイツNirsport 88機器はInCe(Instituto do Cérebro - 病院イスラエルアルバートアインシュタイン)。2つの連続波システム(NIRSport8x8、NIRx Medical Technologies、Glen Head、NY、USA)は、2つの波長の近赤外光(760nmと850 nm)を放射する8つのLED照明源と、それぞれ8つの光学検出器を備えています。7.91 Hz. データはNIRStarソフトウェア・バージョン15.2で取得しました。(NIRx Medical Technologies、グレンヘッド、ニューヨーク)3.472222のサンプリングレートで。
4 fNIRSキャップNIRx Medizintechnik GmbH, ドイツ録音で使用されたブラックキャップは、国際的な10-20
Câに基づいた構成でした。メラ360°- コダックピックス プロ SP360コダックコダック PixPro: https://kodakpixpro.com/cameras/360-vr/sp360
Cameras de suporte - Iphone 8AppleiPhone 8Supporting Camera
fOLD toolbox (fNIRS Optodes'ロケーション決定者)Zimeo Morais, G.A., Balardin, J.B. &佐藤 J.R. fNIRS Optodes'Location Decider (fOLD): 脳の関心領域によって導かれるプローブ配置のためのツールボックス。Scientific Reports. <強い>8, 3341 (2018).https://doi.org/10.1038/s41598-018-21716-zバージョン2.2(https://github.com/nirx/fOLD-public)Optodesの配置は、fOLDツールボックス(fNIRS Optodes')ロケーションディサイダーは、国際的な10&ndashでソースと検出器を配置できます。10 いくつかのパーセルレーションアトラスに従って関心のある解剖学的領域を最大限にカバーするシステム。ICBM 152ヘッドモデル パーセルレーションを使用してモンタージュを生成し、両側前頭前野の最も前方の部分をカバーするように設計されたモンタージュを生成しました
Notebook Microsoft Surface統計fNIRS信号
Rプラットフォームのレシーバー https://www.r-project.org  (英語)Rバージョン4.2.0Rは、統計計算とグラフィックスのためのフリーソフトウェア環境です。さまざまなUNIXプラットフォーム、WindowsおよびMacOS
REDCapREDCapは、国立衛生研究所(NIH / NCATS UL1 TR000445)によって部分的にサポートされていますREDCapは、オンライン調査およびデータベースを構築および管理するための安全なWebアプリケーションです。
ソフトウェア Mangold InteractMangold International GmbH, Ed. 相互作用 5.0マンゴールド: https://www.mangold-international.com/en/products/software/behavior-research-with-mangold-interact.html。行動結果のためのビデオの分析と、感情的な生理学的変化のための自律神経モニタリングの解析を可能にします(DataViewなどの追加のソフトウェアが必要な場合があります)。異なるカメラタイプを同時に使用でき、何百ものコーディング方法のバリエーションがあります。
ソフトウェア NIRSite NIRxMedizintechnik GmbH, ドイツNIRSite 2.0モンタージュを作成し、ブラックキャップ内のオプトデの配置と位置を支援します。
ソフトウェア nirsLAB-2014NIRx Medizintechnik GmbH, GermanynirsLAB 2014fNIRS データ処理
ソフトウェア NIRStarNIRx Medizintechnik GmbH,German version 15.2 fNIRSデータ取得用:NIRStarソフトウェアバージョン15.2 サンプリングレート3.472222ソフトウェア
NIRStimNIRx Medizintechnik GmbH、ドイツ パラダイムブロックの作成と整理のために
計算用のでコンパイルおよび実行できます

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Feldman, R. The neurobiology of human attachments. Trends in Cognitive Sciences. 21 (2), 80-99 (2017).
  2. Hove, M. J., Risen, J. L. It's all in the timing: Interpersonal synchrony increases affiliation. Social Cognition. 27 (6), 949-960 (2009).
  3. Long, ....

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