Method Article

Groepssynchronisatie tijdens gezamenlijk tekenen met behulp van functionele nabij-infraroodspectroscopie

DOI:

10.3791/63675

⸱

August 5th, 2022

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

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
2 NIRSport NIRx Medizintechnik GmbH, GermanyNirsport 88The equipment belong to InCe ( Instituto do Cérebro - Hospital Israelita Albert Einstein). two continuous-wave systems (NIRSport8x8, NIRx Medical Technologies, Glen Head, NY, USA) with eight LED illumination sources emitting two wavelengths of near-infrared light (760 and 850 nm) and eight optical detectors each. 7.91 Hz. Data were acquired with the NIRStar software version 15.2  (NIRx Medical Technologies, Glen Head, New York) at a sampling rate of 3.472222.
4 fNIRS capsNIRx Medizintechnik GmbH, GermanyThe blackcaps used in the recordings had a configuration based on the international 10-20
Câmera 360° - Kodak Pix Pro SP360KodakKodak PixPro: https://kodakpixpro.com/cameras/360-vr/sp360
Cameras de suporte - Iphone 8AppleIphone 8Supporting 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-zVersion 2.2 (https://github.com/nirx/fOLD-public)Optodes placement was guided by the fOLD toolbox (fNIRS Optodes’ Location Decider, which allows placement of sources and detectors in the international 10–10 system to maximally cover anatomical regions of interest according to several parcellation atlases. The ICBM 152 head model  parcellation was used to generate the montage, which was designed to provide coverage of the most anterior portion of the bilateral prefrontal cortex
Notebook Microsoft SurfaceMicrosoftNotebook receiver of the fNIRS signals
R platform for statistical computing https://www.r-project.org R version 4.2.0R is a free software environment for statistical computing and graphics. It compiles and runs on a wide variety of UNIX platforms, Windows and MacOS
REDCapREDCap is supported in part by the National Institutes of Health (NIH/NCATS UL1 TR000445)REDCap is a secure web application for building and managing online surveys and databases.
software Mangold InteractMangold International GmbH, Ed. interact 5.0Mangold: https://www.mangold-international.com/en/products/software/behavior-research-with-mangold-interact.html. Allows analysis of videos for behavioral outcomes and of autonomic monitoring for emotionally driven physiological changes (may require additional software, such as DataView). Allow the use of different camera types simultaneously and hundreds of variations of coding methods.
software NIRSiteNIRx Medizintechnik GmbH, GermanyNIRSite 2.0For creating the montage and help optode placement and location in the blackcaps.
software nirsLAB-2014NIRx Medizintechnik GmbH, GermanynirsLAB 2014fNIRS Data Processing
software NIRStarNIRx Medizintechnik GmbH, Germanyversion 15.2 for fNIRS data aquisition: NIRStar software version 15.2  at a sampling rate of 3.472222
software NIRStimNIRx Medizintechnik GmbH, Germany For creation and organization of paradigm blocks

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, ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Group SynchronizationCollaborative DrawingFunctional Near Infrared SpectroscopyfNIRS ProtocolInterpersonal SynchronizationSocial InteractionHemodynamic ResponsesBehavioral Data AnalysisHyper ScanningBrain Activation

Related Articles