仮想社会的相互作用を観察するの神経相関の脳イメージング研究

次の実験の全体的な目標は、FMRI記録と連動して社会的文脈で相互作用する仮想キャラクターを使用して、社会的相互作用を観察することの神経相関を調査することです。これは、ビジネスライクな設定でホストとゲストとして互いに相互作用する全身のアニメーションキャラクターと、制御条件として機能する無生物キャラクターを作成することによって達成されます。次に、参加者が仮想的な社会的相互作用を観察しながら脳の画像データを記録し、次にデータを分析して、いわゆる社会的認知ネットワークの一部である脳領域を特定します。社会的相互作用の観察および評価に敏感な典型的な脳領域には、上側頭溝、外側および内側前頭皮質、および扁桃体が含まれる。なぜなら、それは社会的認知の神経相関の調査を可能にするからである。

この問題は、社会恐怖症や自閉症などの臨床状態で観察される社会的行動の欠損の考えられる原因の理解に貢献する可能性があります。顔面刺激などの既存の方法に対するこの手法の主な利点は、全身のアニメーションキャラクターを使用することで、正式な身体的接触や握手など、現実の社会的相互作用により近い操作を組み込むことができることです。これは、顔の刺激だけでは不可能なことです。

このタスクは、非言語的なゲストホストのインタラクションの一連の10秒のアニメーションビデオで構成されています。ビジネス環境では、被験者はゲストがホストに迎えられるのを見る(これは社会的相互作用条件)、またはホストの段ボールの切り抜き(社会的相互作用または制御条件ではない)によって見ます。宿主は、アプローチ、条件、またはさらなる相互作用への関心の欠如を示す可能性のある行動と呼ばれるさらなる社会的相互作用を招く行動を示すことがあります。

ホストが示す基本的な行動の種類に加えて、正式な身体的接触が行動に及ぼす影響の調査を含めることができます。例えば、半分の試行では、登場人物は挨拶のプロトコルの一部として握手をするかもしれませんが、他の実験では何もしないこともあります。この操作は、視聴者の文化的背景によって異なる意味を持つ場合があります。

その他の操作には、視聴者の視点を個人的なものから非個人的なものに変更することが含まれる場合があります。「私」または「その他」という単語を表示することで、この操作により、個人的な関与によって調整される応答を識別できます。これら 2 つのパースペクティブの交互は、各試行の開始時にキューに入れることができます。

ビデオは、さまざまな評価画面でフォローできます。たとえば、被験者にホストの能力、信頼性、ビジネスを行うことへの関心を5段階で評価するように依頼し、0はまったくなく、5は非常に多いとします。これらの評価は、順序の影響を避けるために、試行間で相殺する必要があります。

さらに、ビデオのキャラクターは、表示される行動、民族的背景、シャツ、色、髪型に対してバランスをとっている必要があります。魅力など、社会的相互作用に影響を与える可能性のある基本的な側面も、試験カテゴリー間に体系的な違いがないように制御する必要があります。各実行は、MR 信号条件の安定化を可能にするために 6 秒間の固定から開始するか、または試行順序も各ブロック内でランダム化し、刺激、予測可能性、および順序の影響を避けるために参加者間でバランスを均衡させる必要があります。

各ムービーの試行と各実行の終了に続いて、8 秒の試行間隔が設けられます。また、バイアス データの損失を避けるために、理想的には、各操作に従って各ブロックで条件を均等に表す必要があります。被験者が到着したら、必ず書面によるインフォームドコンセントを取得し、MRIの安全性をスクリーニングしてください。

また、被験者に性格特性と現在の心の状態を評価するアンケートに回答してもらいます。これは、スキャン前の研究中の参加者の反応に影響を与える可能性があります。スキャン手順の詳細を参加者に通知し、行動タスクの具体的な指示を与えて、不快感を回避し、タスクへの親しみやすさを高めます。また、参加者に短縮された練習走行を行ってください。

次に、被験者をスキャンルームに連れて行き、スキャンベッドに仰向けになるように指示します。通信用の空気保護と絶縁ヘッドフォンを提供します。スキャン中は、スキャン中の快適さを確保し、動きを最小限に抑えるために、頭に追加のクッションを提供します。

また、テープの長さの非接着面を、参加者の額に軽く巻き付けて、頭部の動きをさらに最小限に抑えて、感情的および中立的な写真に対する自動的な潜在的心理生理学的反応を評価することもできる。明示的な評価に加えて、皮膚コンダクタンス応答もFMRIスキャン中に記録することができる。最後に、被験者の右手を応答ボックスに快適に配置し、ボタンが正しく機能していることを確認します。データ収集を開始する前に、被写体がスキャナーを緊急に停止する必要があることを示せるように、緊急停止ボタンを近くに置きます。

被験者が刺激プレゼンテーションのスクリーンプロジェクションを見ることができることを確認してください。明らかに。まず、SPGRやMPレイジなどの高解像度のTワンウェイト構造画像を取得します。次に、脳を完全にカバーできるように機能ランを設定します。

私たちの研究では、軸方向に取得された4×4×4ミリメートルのボクセルサイズを持つ一連の28の機能スライスを取得します。TRが2000ミリ秒、TEが40ミリ秒、視野が256×256ミリメートルのエコー扁平パルスシーケンスを使用して、被験者に機能イメージングが開始されようとしていることを通知し、実行されるタスクを彼または彼女に思い出させます。次に、スキャナーが刺激の提示と同期して開始することを確認します。

スキャンが完了したら、参加者をスキャナーから離し、実験に参加したことに感謝します。収集されたデータは、一般にSPMとして知られている統計的パラメトリックマッピングなどの任意のFMRI処理ソフトウェアパッケージを使用して分析できます。当研究室では、これを社内のマットと組み合わせて使用しています。

私たちのグループでのラボベースのツールの前処理には、典型的なステップ、品質保証、画像アライメント、モーション補正、共レジストレーション、正規化、および8ミリメートルカーネルによる空間平滑化が含まれます。SPMを使用する場合、一般的な線形モデルを実装して、対象の各条件について記録されたデータの所定の血行動態応答関数への適合を評価します。あるいは、各条件からのデータを選択的に平均化して、血行動態応答関数の形状について事前に決定された仮定なしに、各条件に関連付けられた生のFMR信号を表示することができます。

この場合、応答の違いは、時間、ポイントごと、ポイントベースで評価でき、関心のコントラストにより、刺激前と比較した変化、ベースライン、および別の条件と比較した場合の1つの条件間の違いが明らかになります。これらの解析は、個別に使用することも、無償で使用することもできます。データ分析では、ボクセルワイズアプローチと関心領域アプローチを組み合わせて、社会的相互作用と社会的相互作用なしなどの関心条件に関連する脳活動を比較できます。

全脳ボクセルワイズ分析は、タスクに関連する脳領域のより大きなネットワークを特定する統計マップを作成し、ROI分析は、社会的認知ネットワークの一部であると先験的に特定された脳の特定の領域での応答の的を絞った調査を可能にします。関心領域解析は、説明のためにFMRI信号を抽出するためにも使用できます。社会的相互作用と相互作用なしの対照試験との比較により、典型的な社会的認知脳領域での活動が明らかになった。

ここでは、上側頭溝と外側前頭前野の活性化を示す機能マップを示します。カラーバーは、アクティベーションマップのTValueのグラデーションを示しています。折れ線グラフは、各試行タイプと時点について、各脳領域のROIから抽出されたFMRI信号の時間経過を示しています。

ここでは、扁桃体の活性化が見られ、ROIの時間経過とともに、最後に内側前頭前皮質の反応が見られます。すべてのデータは、アプローチの開始に固定された脳の活動時間を反映した15人の参加者からのデータに基づいており、この手順を行う際には、適切に釣り合い、タイミングを合わせた生態学的に有効な刺激を使用することが重要です。このビデオを見た後、全身アニメーションの仮想キャラクターの使用方法をよく理解しているはずです。

FMRIの録音と併せて、健康な参加者と臨床参加者の両方における社会的相互作用の観察のニューヨーク相関関係を調査します。