Method Article

기능적 근적외선 분광법을 사용한 협업 드로잉 중 그룹 동기화

DOI:

10.3791/63675

⸱

August 5th, 2022

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

In This Article

Summary

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본 프로토콜은 기능적 근적외선 분광법(fNIRS)과 비디오 기반 관찰을 결합하여 협업 드로잉 작업 중 사중주에서 대인 관계 동기화를 측정합니다.

Abstract

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기능적 근적외선 분광법 (fNIRS)은 생태 학적 환경에서 그룹 대인 관계 상호 작용을 연구하는 것과 관련된 여러 피험자의 대뇌 피질 활성화를 측정하는 데 특히 적합한 비 침습적 방법입니다. 많은 fNIRS 시스템이 기술적으로 두 명 이상의 개인을 동시에 모니터링할 수 있는 가능성을 제공하지만, 그룹 상호 작용에서 혈역학 및 행동 반응을 추적하기 위한 구현하기 쉬운 설정 절차와 신뢰할 수 있는 패러다임을 확립하는 것이 여전히 필요합니다. 본 프로토콜은 fNIRS와 비디오 기반 관찰을 결합하여 협력 작업 중 사중주에서 대인 관계 동기화를 측정합니다. 이 프로토콜은 데이터 수집 및 패러다임 설계에 대한 실용적인 권장 사항과 예시적인 데이터 분석 예제에 대한 지침 원칙을 제공합니다. 이 절차는 잘 알려진 쇄빙선 활동인 협업 얼굴 그리기 작업에서 영감을 받은 사회적 조건과 비사회적 조건 사이의 뇌 및 행동 대인 관계 반응의 차이를 평가하도록 설계되었습니다. 설명된 절차는 그룹 자연주의적 사회적 상호작용 활동을 fNIRS 환경에 적응시키기 위한 향후 연구를 안내할 수 있습니다.

Introduction

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대인 관계 상호 작용 행동은 공감 적 유대를 연결하고 만드는 과정의 중요한 구성 요소입니다. 이전 연구에 따르면 이러한 행동은 사회적 접촉 중에 생물학적 및 행동 신호가 일치 할 때 동시성의 발생으로 표현 될 수 있습니다. 증거는 처음으로 상호 작용하는 사람들 사이에 동시성이 발생할 수 있음을 보여줍니다 1,2,3. 사회적 상호 작용과 그 기본 신경 메커니즘에 대한 대부분의 연구는 한 사람 또는 2 인칭 접근법 2,4를 사용하며이 지식을 그룹 사회 역학으로 바꾸는 것에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 3 명 이상의 개인 그룹에서 대인 관계 반응을 평가하는 것은 여전히 과학 연구의 과제입니다. 이것은 자연 주의적 조건 하에서 일상적인 인간의 사회적 상호 작용의 복잡한 환경을 실험실로 가져올 필요성으로 이어진다5.

이러한 맥락에서 기능적 근적외선 분광법 (fNIRS) 기술은 자연 주의적 맥락....

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Protocol

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이 방법론은 이스라엘 알버트 아인슈타인 병원(HIAE) 윤리 위원회의 승인을 받았으며 협업 드로잉 경험 동안 청년들과 함께 신경 데이터(fNIRS)와 시선 행동 데이터를 수집하는 절차를 기반으로 합니다. 수집된 모든 데이터는 Redcap 플랫폼에서 관리되었습니다( 재료 표 참조). 이 프로젝트는 이스라엘 알버트 아인슈타인 병원(HIAE)의 과학 무결성 위원회의 감사를 받았습니다. 18-30 세의 젊은 성인이 본 연구의 대상으로 선정되었습니다. 모든 참가자로부터 서면 사전 동의를 얻었습니다.

1. 연구 준비

  1. 과목
    1. 대상 연구 샘플을 결정하십시오.
    2. 게임 전에 모든 자원 봉사자에게 실험 프로토콜과 권리에 대해 알리십시오. 사전 동의서와 이미지 사용 동의서(필수는 아님)에 서명하고, 등록 양식을 작성하고, 심리 설문지와 척도에 답해야 합니다.
    3. 사전 지식이 방해 할 수 있으므로 사중주 참가자 (낯선 사람, 친구, 파트너 등) 간의 관계 수준을 제어하십시오. 이 연구에서 사중주는 낯선 사람들로 구성되었습니다.
    4. 동성 개인의 사중주를 작곡하십시오.
      참고: 이 성별 기준은 사회적 상호 작용 간섭을 피합니다<....

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Results

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이 프로토콜은 젊은 여성 (24-27 세)으로 구성된 사중주에 적용되었으며, 모두 대학원 프로그램 (브라질 상파울루 이스라엘 알버트 아인슈타인 병원)의 학생이며 석사 또는 박사 수준의 교육을받습니다. 모든 참가자는 오른손잡이였으며 한 명만이 이전에 그림을 그린 경험이 있다고 보고했습니다. 신경 장애의 병력이보고 된 참가자는 없었다.

척도 및 심리 테스트 결과의 경우 두 명의 참가자 (2 및 4)가 불안에 대해 높은 점수 (17 및 15)를 9의 기준값 44 및 우울증에 대한 컷오프 값 (9) 44로 나타났습니다. 주의력 및 과잉 행동에 대한 모든 참가자의 척도 결과는 컷오프 값보다 낮은 점수를 보였습니다.

참가자들의 사회적 기술 레퍼토리도 측정되었습니다. 피험자 2, 3, 4는 70 % 이상의 점수를 얻었습니다 (잘 발달 된 사회적 기술 레퍼토리.......

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Discussion

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이 연구는 자연 주의적 조건에서 동시에 4 개의 뇌에 대한 하이퍼 스캔을 사용하는 프로토콜을 만드는 것을 목표로했습니다. 실험 패러다임은 다양한 그리기 작업과 여러 결과 측정, 그림 메트릭, 행동 및 뇌 신호의 상관 관계를 사용했습니다. 이 프로토콜의 중요한 단계는 높은 복잡성과 생태 및 자연 주의적 조건의 유지로 인해 발생하는 문제를 고려하는 것입니다.

비디오 관찰이이 연구의 핵심이었습니다. 타임라인에서 비언어적 의사 소통 행동의 코딩 및 세분화를 허용했습니다.50. 비디오의 정성 분석을 통해 인코딩 (다른 사람으로부터 정보 수집) 및 신호 (다른 사람과 의사 소통)의 기능을 나타낼 수있는 징후를 검색 할 때 시선 행동을 관찰 할 수있었습니다.39,40. 또한 개인 및 그룹 패턴을 강조하여 관찰 정보를 구체화하는 데 도움이 되었습니.......

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Disclosures

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Paulo Rodrigo Bazán은 NIRx Medizintechnik GmbH와 NIRx Medizintechnik GmbH의 유통업체인 Brain Support Corporation에 프리랜서 과학 컨설팅을 제공했습니다. 다른 저자는이 기사의 저자 또는 출판과 관련하여 이해 상충이 없음을 선언합니다.

Acknowledgements

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저자는이 연구 지원에 대해 Instituto do Cérebro (InCe-IIEP)와 Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE)에게 감사드립니다. 이 기사의 영어 교정에 대해 José Belém de Oliveira Neto에게 특별한 감사를드립니다.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
2 NIR포트 NIRx Medizintechnik GmbH, 독일Nirsport 88장비는 InCe ( Instituto do Cé rebro - Hospital Israelita Albert Einstein)을 참조하십시오. 2개의 연속파 시스템(NIRSport8x8, NIRx Medical Technologies, Glen Head, NY, USA)은 2개의 근적외선 파장(760 및 850nm)을 방출하는 8개의 LED 조명원과 각각 8개의 광학 검출기를 갖추고 있습니다. 7.91 Hz. 데이터는 NIRStar 소프트웨어 버전 15.2 로 수집되었습니다. (NIRx Medical Technologies, Glen Head, New York)의 샘플링 비율은 3.472222입니다.
4 fNIRS 캡NIRx Medizintechnik GmbH, 독일녹음에 사용된 블랙캡은 국제 10-20 Câ를 기반으로 한 구성을 가지고 있습니다
. 메라 360° - 코닥 픽스 프로 SP360코닥코닥 픽스프로:  https://kodakpixpro.com/cameras/360-vr/sp360
Cameras de suporte - Iphone 8AppleIphone 8Supporting Camera
fOLD 도구 상자 (fNIRS Optodes' 위치 결정자)Zimeo Morais, G.A., Balardin, J.B. & 사토, J.R. fNIRS Optodes ' Location Decider (fOLD): 뇌의 관심 영역에 의해 안내되는 프로브 배열을 위한 도구 상자입니다. Scientific Reports.  <강한>8,  3341 (2018). https://doi.org/10.1038/s41598-018-21716-z버전 2.2 (https://github.com/nirx/fOLD-public)옵토드 배치는 fOLD 도구 상자(fNIRS Optodes ' Location Decider는 국제 10&ndash에 소스와 검출기를 배치할 수 있습니다. 10 여러 parcellation atlases에 따라 관심 있는 해부학적 영역을 최대한 커버하는 시스템. ICBM 152 헤드 모델  소포는 양측 전전두엽 피질의 가장 앞쪽 부분의 커버리지를 제공하도록 설계된 몽타주를 생성하는 데 사용되었으며,
fNIRS 신호Microsoft Surface Microsoft
.https://www.r-project.org  (영문)R 버전 4.2.0R은 통계 컴퓨팅 및 그래픽을 위한 무료 소프트웨어 환경입니다. 다양한 UNIX 플랫폼, Windows 및 MacOS에서 컴파일 및 실행됩니다
REDCapREDCap은 NIH/NCATS UL1 TR000445(National Institutes of Health)에서 부분적으로 지원합니다REDCap은 온라인 설문 조사 및 데이터베이스를 구축하고 관리하기 위한 안전한 웹 애플리케이션입니다.
소프트웨어 Mangold InteractMangold International GmbH, Ed. 인터랙트 5.0맨골드:  https://www.mangold-international.com/en/products/software/behavior-research-with-mangold-interact.html. 행동 결과에 대한 비디오 분석 및 감정에 따른 생리적 변화에 대한 자율 모니터링 가능(DataView와 같은 추가 소프트웨어가 필요할 수 있음). 다양한 카메라 유형을 동시에 사용할 수 있으며 수백 가지 다양한 코딩 방법을 사용할 수 있습니다.
소프트웨어 NIRSiteNIRx Medizintechnik GmbH, 독일NIRSite 2.0몽타주를 만들고 블랙캡의 옵토데 배치 및 위치를 돕기 위해.
software nirsLAB-2014NIRx Medizintechnik GmbH, 독일nirsLAB 2014fNIRS 데이터 처리
소프트웨어 NIRStarNIRx Medizintechnik GmbH, 독일버전 15.2  fNIRS 데이터 수집용: NIRStar 소프트웨어 버전 15.2  3.472222 소프트웨어의 샘플링 속도로
NIRStimNIRx Medizintechnik GmbH, Germany  패러다임 블록의 생성 및 구성을 위해
통계 컴퓨팅을 위한 R 플랫폼의 Notebook 수신기를 제공하도록 설계되었습니다. ,

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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