Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Groepssynchronisatie tijdens gezamenlijk tekenen met behulp van functionele nabij-infraroodspectroscopie

2.3K weergaven

DOI:

10.3791/63675

5 augustus 2022

In dit artikel

Samenvatting

Het huidige protocol combineert functionele nabij-infraroodspectroscopie (fNIRS) en videogebaseerde observatie om interpersoonlijke synchronisatie in kwartetten te meten tijdens een gezamenlijke tekentaak.

Samenvatting

Functionele nabij-infraroodspectroscopie (fNIRS) is een niet-invasieve methode die bijzonder geschikt is voor het meten van cerebrale cortexactivering bij meerdere proefpersonen, wat relevant is voor het bestuderen van groepsinterpersoonlijke interacties in ecologische omgevingen. Hoewel veel fNIRS-systemen technisch gezien de mogelijkheid bieden om meer dan twee personen tegelijkertijd te monitoren, is het nog steeds nodig om eenvoudig te implementeren installatieprocedures en betrouwbare paradigma's vast te stellen om hemodynamische en gedragsreacties in groepsinteractie te volgen. Het huidige protocol combineert fNIRS en video-gebaseerde observatie om interpersoonlijke synchronisatie in kwartetten te meten tijdens een coöperatieve taak. Dit protocol biedt praktische aanbevelingen voor data-acquisitie en paradigma-ontwerp, evenals leidende principes voor een illustratief voorbeeld van gegevensanalyse. De procedure is ontworpen om verschillen in hersenen en gedrag interpersoonlijke reacties tussen sociale en niet-sociale omstandigheden te beoordelen, geïnspireerd door een bekende ijsbrekeractiviteit, de Collaborative Face Drawing Task. De beschreven procedures kunnen toekomstige studies begeleiden om groeps naturalistische sociale interactieactiviteiten aan te passen aan de fNIRS-omgeving.

Inleiding

Interpersoonlijk interactiegedrag is een belangrijk onderdeel van het proces van verbinden en het creëren van empathische banden. Eerder onderzoek geeft aan dat dit gedrag tot uiting kan komen in het optreden van synchroniciteit, wanneer biologische en gedragssignalen op één lijn liggen tijdens sociaal contact. Er zijn aanwijzingen dat synchroniciteit kan optreden tussen mensen die voor het eerst interactie hebben 1,2,3. De meeste studies over sociale interacties en hun onderliggende neurale mechanismen gebruiken een enkele persoon of tweede persoon bena....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

De methodologie werd goedgekeurd door de ethische commissie van het Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE) en is gebaseerd op een procedure voor het verzamelen van neurale gegevens (fNIRS), evenals gegevens over kijkgedrag, met jonge volwassenen tijdens een gezamenlijke tekenervaring. Alle verzamelde gegevens werden beheerd op het Redcap-platform (zie Materiaalopgave). Het project werd gecontroleerd door de Scientific Integrity Committee van het Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE). Jongvolwassenen, 18-30 jaar oud, werden geselecteerd als proefpersonen voor de huidige studie. Schriftelijke geïnformeerde toestemming werd verkregen van alle deel....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Het protocol werd toegepast op een kwartet bestaande uit jonge vrouwen (24-27 jaar oud), allemaal studenten aan postdoctorale programma's (Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo, Brazilië), met een master- of doctoraatsopleiding. Alle deelnemers waren rechtshandig en slechts één meldde eerdere tekenervaring te hebben. Geen van de deelnemers had een gemelde voorgeschiedenis van neurologische aandoeningen.

Voor de schalen en psychologische testresultaten toonden twee deelnemers (2 en 4) h.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Deze studie was gericht op het creëren van een protocol met behulp van hyperscanning op vier hersenen tegelijkertijd onder naturalistische omstandigheden. Het experimentele paradigma gebruikte verschillende tekentaken en de correlatie van meerdere uitkomstmaten, tekenstatistieken, gedrag en hersensignalen. De cruciale stappen binnen dit protocol zijn de overweging van de uitdagingen die voortvloeien uit de hoge complexiteit en het behoud van de ecologische en naturalistische omstandigheden.

Vi.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

Paulo Rodrigo Bazán heeft freelance wetenschappelijk advies gegeven aan NIRx Medizintechnik GmbH en aan Brain Support Corporation, een distributeur van NIRx Medizintechnik GmbH. De andere auteurs verklaren dat er geen belangenconflicten zijn met betrekking tot het auteurschap of de publicatie van dit artikel.

Dankbetuigingen

De auteurs bedanken Instituto do Cérebro (InCe-IIEP) en Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE) voor deze studieondersteuning. Speciale dank aan José Belém de Oliveira Neto voor het Engels proeflezen van dit artikel.

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
2 NIRSport NIRx Medizintechnik GmbH, GermanyNirsport 88De apparatuur behoort toe aan InCe ( Instituto do Cérebro - Hospital Israelita Albert Einstein). twee continu-wave systemen (NIRSport8x8, NIRx Medical Technologies, Glen Head, NY, USA) met acht LED-verlichtingsbronnen die twee golflengten van nabij-infraroodlicht (760 en 850 nm) uitzenden en elk acht optische detectoren. 7.91 Hz. Gegevens werden verzameld met de NIRStar-software versie 15.2  (NIRx Medical Technologies, Glen Head, New York) met een bemonsteringssnelheid van 3.472222.
4 fNIRS capsNIRx Medizintechnik GmbH, GermanyDe zwarte caps die in de opnames werden gebruikt, hadden een configuratie op basis van de internationale 10-20
Câmera 360° - Kodak Pix Pro SP360KodakKodak PixPro: https://kodakpixpro.com/cameras/360-vr/sp360
Cameras de suporte - Iphone 8AppleIphone 8Ondersteunende camera
fOLD toolbox (fNIRS Optodes’ Location Decider)Zimeo Morais, G.A., Balardin, J.B. & Sato, J.R. fNIRS Optodes’ Location Decider (fOLD): a toolbox for probe arrangement guided by brain regions-of-interest. Scientific Reports. 8, 3341 (2018). https://doi.org/10.1038/s41598-018-21716-zVersie 2.2 (https://github.com/nirx/fOLD-public)De plaatsing van optodes werd geleid door de fOLD-toolbox (fNIRS Optodes’ Location Decider, die het plaatsen van bronnen en detectoren in het internationale 10–10-systeem mogelijk maakt om anatomische gebieden van interesse maximaal te dekken volgens verschillende parcellatie-atlassen. Het ICBM 152 hoofdmodel  parcellatie werd gebruikt om de montage te genereren, die was ontworpen om dekking te bieden van het meest voorste deel van de bilaterale prefrontale cortex
Notebook Microsoft SurfaceMicrosoftNotebook ontvanger van de fNIRS-signalen
R platform voor statistische computing https://www.r-project.org R versie 4.2.0R is een gratis software-omgeving voor statistische computing en grafische weergave. Het compileert en draait op een breed scala aan UNIX-platforms, Windows en MacOS
REDCapREDCap wordt gedeeltelijk ondersteund door de National Institutes of Health (NIH/NCATS UL1 TR000445)REDCap is een beveiligde webtoepassing voor het bouwen en beheren van online enquêtes en databases.
software Mangold InteractMangold International GmbH, Ed. interact 5.0Mangold: https://www.mangold-international.com/en/products/software/behavior-research-with-mangold-interact.html. Maakt analyse van video's mogelijk voor gedragsuitkomsten en van autonoom monitoring voor emotioneel gedreven fysiologische veranderingen (kan aanvullende software vereisen, zoals DataView). Sta de gebruik van verschillende cameratypen tegelijkertijd toe en honderden variaties van coderingsmethoden.
software NIRSiteNIRx Medizintechnik GmbH, GermanyNIRSite 2.0Voor het maken van de montage en om optode-plaatsing en locatie in de zwarte caps te helpen.
software nirsLAB-2014NIRx Medizintechnik GmbH, GermanynirsLAB 2014fNIRS Gegevensverwerking
software NIRStarNIRx Medizintechnik GmbH, Germanyversie 15.2 voor fNIRS-gegevensverwerving: NIRStar-software versie 15.2  met een bemonsteringssnelheid van 3.472222
software NIRStimNIRx Medizintechnik GmbH, Germany Voor het maken en organiseren van paradigmablokken

Referenties

  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, ....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Trefwoorden

fNIRS protocolinterpersoonlijke synchronisatiesociale interactiehemodynamische responsenanalyse van gedragsgegevenshyperscanninghersenactivatie