2018年5月31日
このプロトコルは、近くの刺激を処理する 1 つの人の脳の感度を評価する上で重要な手順を説明しますパートナーのペアを選択し、彼らの脳波 (EEG) を同時に記録し計算その他の事象関連脳電位 (Erp)。
この実験の全体的な目標は、パートナーの画像刺激の処理に対する参加者の脳活動の感度を評価することです。相互に、パートナーの脳活動も、参加者に刺激を提示しながら評価されます。この方法は、脳と脳の相互作用が存在するかどうかという疑問に答え、個人間、特に互いに近い間で想定されるクオリアの類似性の潜在的な基盤を提供します。
同時EEG記録は、EEGの正確な時間分解能を考慮して、1つの脳の放出とパートナーの脳への影響をリアルタイムで検出する必要があります。この方法は人間の意識に関する洞察を提供しますが、脳波を使用して記録できる大脳皮質を持つ他の生物にも適用できます。このプロトコルを開始するには、まず、18歳から35歳までの親しい友人、兄弟、配偶者などの親しい参加者のペアを募集します。
関心のあるペアに、親しい参加者のみが含まれるように個別にスクリーニングされることを通知します。ラボへの訪問をスケジュールする前に、このビデオに添付されている原稿に指定されている他のすべての選択基準(右利きであることや大学レベルの教育など)を満たしていることを確認してください。到着したら、インフォームドコンセントを取得し、各参加者に電子的な友情適格性アンケートに個別に記入してもらい、互いにコミュニケーションをとることはできません。
この後、参加者に基準適格性アンケートとマギルフレンドシップアンケートにも記入してもらいます。このアンケートを見直して、彼らの関係についての態度を評価し、最低スコアの13の正解に達しなかったパートナーを除外します。その後、パートナーを隣接する脳波記録室に案内します。
刺激提示コンピューターとEEG取得コンピューターの電源を入れます。次に、EEG取得アプリケーションを起動し、EEGチャネルのステータスをインピーダンスチェックに設定します。各参加者に、ガラス張りに仕切られた隣接する部屋の指定のコンピューターデスクに座ってもらいます。
各参加者がEEGキャップを装着しながらガラス越しにパートナーと話すことができるように、カーテンを開けたままにして、実験全体を通して他の人の存在を感じる可能性を高めます。次に、各参加者のEEGキャップを取り付けてセットアップします。完全なセットアップ手順については、JoVE の記事 52082 のプロトコルとビデオを参照してください。
各参加者は、それぞれ独自の接地電極と参照電極を持つ独自のアンプセットに接続されます。実験の直前に、テスト期間中ずっとパートナーの存在を感じてみるように参加者に指示し、実験後にそれがチェックされることを伝えます。次に、ガラス窓の両側にカーテンを引いて視覚的なコミュニケーションを防ぎ、照明を暗くし、各被験者の部屋のドアを閉めます。
参加者に強調することは、ガラスとカーテンで隔てられているためにお互いが見えない場合でも、画像のプレゼンテーション中にパートナーの存在を感じようとすることを強調することが重要です。特定の刺激シーケンスに適切なコマンドを入力して、画像プレゼンテーションを実行します。次に、EEGデータ取得インターフェースで、視覚刺激が同時に提示されたときに、両方の参加者のEEGの記録を開始します。
画面上の指示は、最初に参加者に画像を記憶するように指示し、パートナーが見ているものとは異なる画像を見ることを伝えます。その後、刺激シーケンスが始まります。これにより、International Affective Picture System(IAPS)からの画像の連続表示が開始されます。
各試行では、画像が各参加者に同時に表示されます。しかし、刺激のブロック内では、試行はランダムに変化するため、画像は半分の試行でのみ刺激の指示と一致します。これにより、以前の指示と一致するか矛盾する2つの条件が生じ、両方ともパートナーとは異なる画像が表示されます。
刺激の提示が完了したら、記録を停止し、EEGキャップを取り外して清掃し、記録したデータを分析のためにUSBドライブに保存します。参加者が髪をきれいにした後、このアンケートに記入するときにお互いの存在を感じないように、個別に報告アンケートに回答してもらいます。ここでは、実験中にパートナーの存在をどの程度感じたかを報告し、どの部分でどのくらいの時間感じたかを特定します。
データ処理を開始するには、まずコマンドインターフェースでデータ処理ソフトウェアとEEGラボを開きます。次に、[ファイル]を選択し、次の画面に示すように後続の選択を行って、データファイルをインポートします。チャネルを Human1 と Human2 に分割し、参加者ごとに 1 つずつ配置し、分析用のデータ ファイルを選択します。
次に、実験中に使用された刺激の種類に対応するエントリのリストで構成されるEEGイベントリストを作成します。これは、同じ画像が異なると考えられており、異なる画像であると考えられています。次に、ビンベースのエポックを抽出し、各エポックは、負の204ミリ秒から1, 000ミリ秒までの範囲の単一のイベント関連脳電位またはERPで構成され、ゼロは視覚刺激の開始に対応します。アーティファクト検出を実行した後、対応するすべてのEEGエポックを平均化することにより、一貫性のある状態と一貫性のない状態について、各参加者のERPを計算します。
最後に、少なくとも 12 人の被験者が次の基準を満たしているかどうかを判断します。画像提示中にお互いの存在を感じ、一貫した条件の平均電圧 ERP が 75 ミリ秒から 150 ミリ秒の時間枠内で、一貫性のない条件の F8 電極サイトでより負であったかどうかを判断します。各条件の ERP セットの総平均を計算し、重大整合条件と制御不整合条件の結果の波形をプロットします。ここでは、1人の参加者の典型的な良好なERPを見ることができます。
各波形は単一のEEG電極を表し、そのほとんどが明確に定義されたERPコンポーネントを備えています。赤い線は一貫性のない状態に対応し、黒い線は一貫性のある状態に対応します。ここでは、単一の参加者の典型的な貧弱なERPを示しています。
信号の多くはフラットライニングによって特徴付けられ、他の電極では、多くのERPコンポーネントがあまり明確に定義されていないことに注意してください。この図は、IAPS試験の50%以上で一緒に感じた27人の被験者のERPの総平均を示しています。黒の線は重大整合性カテゴリに対応し、赤線はコントロール不整合カテゴリに対応します。
この図は、75〜150ミリ秒の時間枠で、試験の50%以上で一緒に感じ、一貫した状態がF8電極でより否定的であった個人のERPの平均を示しています。一貫性のある黒の条件と一貫性のない赤の条件との間には顕著な違いがあります。一貫した条件は、ほとんどの電極の後期事後陽性時間枠の一貫性のない条件よりも肯定的ではありません。
一度習得すると、このテクニックは適切に実行されれば2時間半で行うことができます。この手順を実行する際には、参加者がすべての基準を満たしていることを確認し、実験全体を通してパートナーの存在を感じることに集中するように促すことが特に重要です。このビデオを見れば、参加者のペアの脳波スキャンを同時に行う方法についてよく理解できるはずです。
本研究では、同時に脳波(EEG)記録を行うことで、親密なパートナーによる刺激処理に対する個人の脳活動の感受性を調査します。この研究は、潜在的なブレイン・トゥ・ブレイン・インタラクション(脳間相互作用)を探索することを目的としており、意識と社会認知の理解に寄与するものです。
この手法により、社会的相互作用を行うペアにおける神経同期および刺激駆動型の脳反応の評価が可能となり、社会的コンテキストが感覚処理をどのように変調させるかというメカニズムを明らかにできます。このような知見は、観察された神経効果が固有のものか、あるいは社会的に媒介されたものであるかを明確にすることで、神経精神疾患治療薬の開発におけるターゲットバリデーションを支援します。本アプローチは、社会認知、共感、または共有情動状態を標的とする化合物の初期段階の仮説におけるリスク低減に寄与します。
本手法は、初期の探索段階において、特に社会的な知覚障害(自閉症や社会不安障害など)を標的とした化合物による、社会的な神経回路におけるターゲットエンゲージメントを調べるのに適しています。