Methodenartikel

Functionele nabij-infraroodspectroscopie Hyperscanning-studie in psychologische counseling

DOI:

10.3791/67183

⸱

17 januari 2025

 ,  ,  , 
1Shanghai Key Laboratory of Mental Health and Psychological Crisis Intervention, School of Psychology and Cognitive Science, East China Normal University, 2School of Psychology and Cognitive Science, East China Normal University, 3School of Health and Clinical Psychology, East China Normal University, 4School of Psychology, Shanghai Normal University

* These authors contributed equally

In dit artikel

Erratum-melding

Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice

Samenvatting

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

Het protocol heeft tot doel een gedetailleerde beschrijving te geven van de methodologie voor het uitvoeren van een fNIRS-hyperscanningonderzoek in psychologische counseling. Dit omvat de voorbereidingen voor het experiment, de procedure voor het verzamelen van gegevens en het daaropvolgende gegevensanalyseproces.

Samenvatting

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

Functionele nabij-infraroodspectroscopie (fNIRS) hyperscanning is een innovatieve techniek die het mogelijk maakt om de hersenactiviteit in realtime te volgen bij meerdere personen die betrokken zijn bij sociale interacties. Onderzoekers op dit gebied kwantificeren gelijktijdige hersenactiviteiten door middel van de index van inter-brain synchronie (PDS). In onderzoek naar psychologische counseling heeft het gebruik van fNIRS om PDS te meten de aandacht getrokken vanwege het potentieel om de dynamiek van interacties tussen counselor en cliënt te verlichten. Desalniettemin ontbreekt het veld momenteel aan een gestandaardiseerd protocol voor het nauwkeurig meten van PDS tussen counselors en cliënten, wat de onthulling van real-time interactiepatronen tijdens counselingsessies zou vergemakkelijken. Om aan deze behoefte tegemoet te komen, stelt dit artikel een gedetailleerd gestandaardiseerd protocol voor, waarin de procedurele stappen worden geschetst voor het uitvoeren van fNIRS-hyperscanning in psychologische counselingomgevingen, met de nadruk op het verwerven van hersensignalen, berekening van IBS tussen counselors en cliënten, en analyse van lead-lag-patronen van PDS tijdens counselingsessies. De implementatie van deze gestandaardiseerde fNIRS-hyperscaningpijplijn verbetert niet alleen de reproduceerbaarheid en betrouwbaarheid van PDS-metingen in psychologisch counselingonderzoek, maar vergemakkelijkt ook een dieper inzicht in de neurale mechanismen die ten grondslag liggen aan werkallianties. Door fNIRS-hyperscanning te integreren in naturalistische counselingomgevingen, kunnen onderzoekers meer inzicht krijgen in hoe IBS correleert met counselingresultaten, wat mogelijk leidt tot gepersonaliseerde benaderingen van de behandeling van geestelijke gezondheidszorg.

Inleiding

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

In de afgelopen jaren is het gebruik van hyperscanningtechnieken om gedeelde hersenactiviteiten tijdens dyadische of groepsinteracties te onderzoeken een populaire onderzoeksrichting geworden. Onderzoekers maken vaak gebruik van elektro-encefalogram (EEG)1, functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI)2 of functionele nabij-infraroodspectroscopie (fNIRS)3 om de neurale en hersenactiviteiten van meerdere proefpersonen tegelijkertijd te volgen. De neurowetenschappelijke metriek van inter-brain synchronie (PDS)4 wordt dus geïntroduceerd om de mate van hersenactiviteitskoppeling tussen mensen te kwantificeren met een nauwgezette analyse van de fase- en amplitude-uitlijning van neurale of hemodynamische signalen in de loop van de tijd5. PDS verwijst naar het fenomeen waarbij de hersenactiviteiten van twee of meer individuen op één lijn komen of gesynchroniseerd worden tijdens sociale interacties. Deze synchronisatie kan in verschillende vormen voorkomen, zoals in de fase, frequentie of amplitude van hersenoscillaties 6,7,8.

Op het gebied van naturalistische sociale interacties waarbij meerdere deelnemers betrokken zijn, heeft een breed scala aan onderzoek het fenomeen PDS belicht, met name in contexten die zo divers zijn als ouder-kinddynamiek9, uitwisselingen tussen opvoeders en studenten10, romantische partnerschappen11 en publiek-performer-engagementen12. Met name PDS vertoont verhoogde niveaus binnen intieme relaties zoals ouder-kind en romantische partnerschappen, vergeleken met interacties met vreemden13,14, wat de gevoeligheid voor de diepte van emotionele verbondenheid onderstreept. Tegelijkertijd valt deze verhoogde PDS vaak samen met verbeterde samenwerkingsefficiëntie en gedragsverbeteringen, wat wijst op een functionele rol bij het faciliteren van positieve sociale resultaten15.

In de context van counseling belichaamt de werkalliantie - een cruciale constructie die nauw verbonden is met de werkzaamheid van counseling16 - een duidelijke interpersoonlijke dynamiek die zich geleidelijk ontwikkelt tussen de counselor en de cliënt tijdens het therapeutische proces. In wezen berust deze alliantie op het bevorderen van diepgaande emotionele banden en het opzetten van efficiënte samenwerkingskaders17. Daarom biedt het onderzoeken van PDS binnen counselinginteracties een nieuw perspectief dat het begrip van de complexiteit en kwaliteit van deze therapeutische relaties vergroot.

Empathie van de counselor, zoals waargenomen door de cliënt, draagt bij aan de ontwikkeling van een werkalliantie18. Dit geeft aan dat de totstandkoming van de werkalliantie kan voortkomen uit het onderlinge begrip en de bijbehorende neurale activiteiten tussen de counselor en de cliënt. Empathie kan worden opgesplitst in twee componenten: affectieve empathie en cognitieve empathie. De inferieure frontale gyrus (IFG) is betrokken bij affectieve empathie en wordt ook geassocieerd met de neurale processen die ten grondslag liggen aan face-to-face communicatie19. De rechter temporale-pariëtale overgang (rTPJ), een belangrijk onderdeel van het Theory of Mind-netwerk, is nauw verbonden met cognitieve empathie, met name bij het begrijpen van de mentale toestanden van anderen20. Bijgevolg gaven vroege hersensynchronisatiestudies in counseling prioriteit aan deze twee regio's als interessegebieden (ROI's) en identificeerden IBS voornamelijk in de rTPJ21. Daaropvolgend onderzoek heeft zich dan ook voornamelijk gericht op de rTPJ22. Studies hebben aangetoond dat neurale synchronisatie in de rTPJ tussen cliënten en therapeuten tijdens counseling significant hoger is dan in gesprekscontexten. Er is een positieve correlatie tussen verhoogde synchrone neurale activiteit in de rTPJ en de sterkte van de therapeutische alliantie21. De unieke activiteitspatronen in counseling kunnen het resultaat zijn van de diepgaande verkenning van emotionele uitingen en persoonlijke ervaringen. Dit suggereert dat PDS verder onderzoek binnen counseling rechtvaardigt. Bovendien geeft de correlatie tussen verbeterde rTPJ-activiteit en de kracht van de werkalliantie aan dat PDS zou kunnen dienen als een neurobiologische basis voor het beoordelen van counselingrelaties, en een nieuwe evaluatiemaatstaf zou kunnen bieden.

Hoewel deze bevindingen de veelbelovende rol van PDS in de dynamiek tussen counselor en cliënt onderstrepen, benadrukken ze ook de noodzaak van verdere verduidelijking met betrekking tot het directe causale verband tussen hersensynchronisatie, effectiviteit van counseling en de werkalliantie. Om dit ontluikende veld vooruit te helpen, is het ontwikkelen van gestandaardiseerde hyperscanning-protocollen en rigoureuze methodologieën voor gegevensanalyse van het grootste belang. Door de methodologische toolkit te verfijnen, is het mogelijk om de neurale onderbouwing van effectieve counseling nauwkeuriger in kaart te brengen, wat uiteindelijk de kwaliteit van therapeutische interventies en hun resultaten verbetert.

Dit artikel biedt een protocol voor het uitvoeren van een op fNIRS gebaseerd hyperscanning-onderzoek en het observeren en analyseren van de PDS tussen de counselor-cliënt-dyades. fNIRS is een niet-invasieve beeldvormingstechniek die wordt gebruikt om hersenactiviteit te meten. Het werkt door veranderingen in de bloedoxygenatie en het bloedvolume in de hersenen te detecteren, die indirecte markers zijn van neurale activiteit. Dit wordt bereikt door nabij-infrarood licht in de hersenen uit te zenden en de hoeveelheid licht te meten die door de bloedcellen wordt geabsorbeerd of verstrooid23. Zo wordt de hemodynamische/oxygenatieactiviteit gemeten. Ter vergelijking: fNIRS biedt een hogere temporele resolutie dan fMRI, en het is minder kwetsbaar voor bewegingsartefacten dan EEG, waardoor het zeer geschikt is voor het bestuderen van sociale interacties in natuurlijke omgevingen, zoals psychologische counseling8.

Dit artikel presenteert ook de specifieke stappen van het berekenen van IBS via de methode van wavelet transform coherence (WTC)24. WTC is een analytische techniek die de relatie meet tussen twee signalen over verschillende frequenties in de tijd. Het is gunstig voor het identificeren van gebieden van synchronie tussen hersengebieden of tussen deelnemers aan een onderzoek. Het berekent de samenhang tussen twee tijdreeksen door hun cross-spectrum te analyseren met behulp van wavelet-transformaties. Om het belang van WTC in de juiste context te plaatsen, is het essentieel om eerst de fundamentele concepten van Wavelet Transform (WT)25, Coherentie26 te begrijpen en hoe deze samenkomen in het kader van WTC27.

Wavelet Transform, een wiskundig hulpmiddel, blinkt uit in het ontleden van complexe signalen in hun samenstellende tijd-frequentiecomponenten, waardoor zowel gelokaliseerde veranderingen in frequentie in de loop van de tijd als de algehele frequentie-inhoud van een signaal kunnen worden geanalyseerd27. Deze eigenschap is vooral voordelig bij het bestuderen van neurale activiteit, die inherent niet-stationair is en dynamische veranderingen vertoont over verschillende frequenties. Coherentie, aan de andere kant, kwantificeert de mate waarin twee signalen vergelijkbare frequentiecomponenten en faserelaties delen, en dient als een maatstaf voor synchronisatie tussen hen26. Door deze twee concepten te combineren, biedt WTC een krachtig middel om PDS te beoordelen, waarbij zowel de temporele evolutie als de frequentiespecificiteit van neurale koppeling tussen individuen wordt vastgelegd en inzicht wordt verkregen in hoe verschillende delen van de hersenen of hersenen dynamisch op elkaar inwerken tijdens een taak of stimulus24.

Terwijl het traditionele WTC-raamwerk alleen de correlatie tussen de hersensignalen van verschillende individuen test, wordt hier een methode gepresenteerd die rekening houdt met de directionaliteit van de interactie tussen de counselor en de cliënt. Er zijn verschillende lead-lag-patronen, waarbij het ene signaal variaties in het andere consequent voorafgaat door een specifiek tijdsinterval, wat wijst op een temporele relatie bij PDS volgens eerdere studies28,29. Het is mogelijk dat de PDS niet gelijktijdig optreedt tussen de hulpverlener en de cliënt tijdens de begeleiding. Er is dus een uitgebreide methode nodig om de directionaliteit van PDS te onderzoeken. De methode maakt de rol duidelijk die hulpverleners spelen in verschillende fasen van de counseling (het leiden van de PDS, in-fase PDS met de cliënt, of geleid door de cliënt).

Deze studie stelt een gedetailleerd en implementeerbaar protocol voor op basis van de onderzoeksvraag of PDS-scores tussen counselors en cliënten kunnen dienen als potentiële biomarkers voor het beoordelen van de kwaliteit of resultaten van allianties tussen cliënten met verschillende hechtingsstijlen voor volwassenen. Het protocol schetst het gebruik van fNIRS-hyperscanningtechnologie om IBS tussen psychologische counselors en cliënten te onderzoeken binnen een counselingcontext. Het biedt uitgebreide beschrijvingen van de experimentele procedures, voorzorgsmaatregelen voor elke stap en daaropvolgende gegevensverwerkingsmethoden. Verwacht wordt dat dit protocol waardevolle inzichten en begeleiding zal bieden aan toekomstige wetenschappers die geïnteresseerd zijn in het verkennen van PDS op het gebied van psychologische counseling. Het specifieke protocol voor het verzamelen en verwerken van gegevens wordt als volgt gepresenteerd.

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

Protocol

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

Alle deelnemers ondertekenden een schriftelijk geïnformeerd toestemmingsformulier voordat ze deelnamen en werden na het experiment vergoed met ongeveer 60 yuan (Chinese valuta). De hierboven beschreven onderzoeksprocedure is goedgekeurd door de University Committee on Human Research Protection van de East China Normal University (HR 425-2020).

1. Voorbereiding op het experiment

  1. Maatregelen in het onderzoek
    1. Hechtingsstijl voor volwassenen
      1. Bereid de herziene Chinese versie van de Experiences in Close Relationships-Revised (ECR-R30,31) voor op een Chinees online enquêteplatform genaamd Wenjuanxing (vergelijkbaar met SurveyMonkey of Qualtrics in andere delen van de wereld; zie Tabel met materialen) om deelnemers vooraf te screenen.
        OPMERKING: De Chinese versie van de ECR-R bestaat uit 18 items die twee dimensies van hechtingsstijl meten (hechtingsvermijding en hechtingsangst). Gebruik een 7-punts zelfrapportage Likertschaal variërend van 1 (helemaal mee oneens) tot 7 (helemaal mee eens). Deze schaal is voor Chineessprekende deelnemers. Onderzoekers kunnen kiezen voor de ECR32 of een geschikte herziene versie op basis van de taal en culturele achtergrond van de deelnemers.
      2. Bereid een Chinese herziene versie van de Relationship Questionnaire (RQ)30 voor om ervoor te zorgen dat de deelnemers in een typische hechtingsstijl passen.
        OPMERKING: De RQ bestaat uit vier korte alinea's die vier verschillende bijlagestijlen beschrijven. Laat de deelnemers de alinea kiezen die het beste bij hen past met behulp van een 7-punts zelfrapportage Likertschaal variërend van 1 (helemaal mee oneens) tot 7 (helemaal mee eens). Het is noodzakelijk om een tweede schaal te vinden die dezelfde afmetingen meet om de hechtingsstijl van deelnemers te verduidelijken, omdat typische deelnemers nodig zijn. Deze vragenlijst is voor Chineessprekende deelnemers. Onderzoekers kunnen kiezen voor de RQ33 of een geschikte herziene versie op basis van de taal en culturele achtergrond van de deelnemers.
    2. Werkgroep
      1. Bereid de Chinese versie van de Working Alliance Inventory-Short Form Revised (clientversie)34,35 (WAI-SR) voor om door de klant gerapporteerde werkallianties na het experiment te meten.
        OPMERKING: De Chinese versie van WAI-SR bestaat uit in totaal 12 items die drie aspecten van de therapeutische werkallianties meten, waaronder (a) overeenstemming over de taken van de therapie, (b) overeenstemming over de doelen van de therapie, en (c) ontwikkeling van een affectieve band. De schaal was gebaseerd op een 5-punts Likertschaal variërend van 1 = "nooit" tot 5 = "altijd", waarbij hogere scores stonden voor een beter werkende alliantie. Deze vragenlijst is voor Chineessprekende deelnemers. Onderzoekers kunnen kiezen voor de WAI-SR36 of een geschikte herziene versie op basis van de taal en culturele achtergrond van de deelnemers.
    3. Klinische uitkomst
      1. Bereid de Chinese herziene versie van de Clinical Outcomes in Routine Evaluation-Outcome Measure (CORE-OM)37,38 voor op het werven van deelnemers.
        OPMERKING: De Chinese herziene versie van CORE-OM omvat vier dimensies: subjectief welzijn, problemen/symptomen, leven/sociaal functioneren en risico voor zichzelf en anderen, bestaande uit in totaal 34 items. Zorg ervoor dat deze domeinen verschillende gebieden van angst en disfunctie weerspiegelen, met "itemclusters" die symptoomdomeinen zoals angst, depressie, fysieke problemen en trauma aanpakken. Deze vragenlijst is voor Chineessprekende deelnemers. Onderzoekers kunnen kiezen voor de CORE-OM37 of een passend herziene versie op basis van de taal en culturele achtergrond van de deelnemers.
      2. Gebruik de herziene Chinese versie van de Clinical Outcomes in Routine Evaluation-10 (CORE-10)38 om de ernst van de symptomen voor en na het experiment te beoordelen om de cognitieve belasting van de deelnemers te verlichten.
        OPMERKING: De CORE-10 is een verkorte versie van de CORE-OM, die bestaat uit 10 items op een 5-puntsschaal van 0 tot 4, waarbij hogere scores duiden op een hoger niveau van psychisch leed. Beoordeel cliënten met pre- en post-tests voor en na het counselingproces, en merk op dat het verschil in pre- en post-testscores de klinische effectiviteit van de eerste counselingsessie aangeeft. Bereken de mate van verandering in de CORE-10 (pre-test score minus post-test score) om verbetering van de symptomen van de cliënt aan te tonen. Deze vragenlijst is voor Chineessprekende deelnemers. Onderzoekers kunnen kiezen voor de CORE-1038 of een geschikte herziene versie op basis van de taal en culturele achtergrond van de deelnemers.
  2. Deelnemers
    1. Cliënten
      1. Volgens eerdere bevindingen, rekruteer cliënten en counselors van hetzelfde geslacht (vrouwelijk) om gendereffect39,40 in synchrone hersenactiviteit te voorkomen.
      2. Rekruteer vrouwelijke studenten die psychische problemen ervaren op de campus via het Wenjuanxing-platform (zie materiaaltabel) en vraag deelnemers om hun belangrijkste klacht te melden voor counseling. Zorg ervoor dat ze de wens hebben om zelf hulp te zoeken.
      3. Zorg ervoor dat de student-cliënten rechtshandig zijn en een normaal of gecorrigeerd normaal zicht en gehoor hebben. Zorg ervoor dat de student-cliënten geen bekende eerdere of huidige psychiatrische of fysieke diagnoses hebben. Zorg ervoor dat er geen andere psychologische begeleiding aan de gang is.
      4. Gebruik de vastgestelde cut-off-score om ervoor te zorgen dat de CORE-OM-score voor vrouwelijke monsters onder de 1,17 blijft, om te bevestigen dat ze de afgelopen week niet hebben voldaan aan de klinische diagnostische criteria voor psychisch leed en om controle te houden over de geestelijke gezondheidsniveaus van de cliënten. Classificeer clients in categorieën voor veilige of afwijzende bijlagen op basis van hun zelfevaluatie van de Chinese versie van de RQ.
      5. Selecteer volgens de scores van ECR-R de top 27% van alle deelnemers met een hoge mate van vermijding in de categorie afwijzende gehechtheid om de afwijzende groep te vormen; Selecteer de top 27% van alle deelnemers met lage niveaus van angst in de categorie veilige gehechtheid om deel te nemen aan de beveiligde groep.
      6. Na het succesvol werven van de deelnemers, bevestig met de counselors of de sessies gericht zijn op de door de deelnemers gemelde problemen en beoordeel de ernst van de gemelde problemen.
        OPMERKING: Bij het prescreeningproces waren 252 studenten betrokken, wat uiteindelijk resulteerde in de selectie van 37 deelnemers met matige academische stress, problemen met schoolaanpassing of problemen met interpersoonlijke relaties voor het formele experiment. De gemiddelde leeftijd van de cliëntdeelnemers was 20,46 jaar (SD = 2,17) en alle deelnemers waren vrouwelijke studenten. Er werden geen significante verschillen waargenomen tussen ontslagen cliënten (n = 16) en veilige cliënten (n = 21) wat betreft leeftijd (t(35) = 0,51, p = .62) of in het problemen/symptomen domein van de CORE-OM (t(35) = −1,76, p = .09).
    2. Counselors
      1. Rekruteer verschillende counselors van het centrum voor geestelijke gezondheidszorg van de universiteit.
      2. Zorg ervoor dat de counselors rechtshandig zijn met normaal of gecorrigeerd zicht en gehoor, geregistreerd zijn bij de Chinese Psychological Association en 2-10 jaar counselingervaring hebben.
      3. Zorg ervoor dat de counselors trainingsprogramma's voor counseling hebben gevolgd en dezelfde Counseling Integration Orientation Therapy-methode41 gebruiken voor semi-gestructureerde counseling, gericht op de emotionele toestand van de bezoeker, het huidige leed en de counselingdoelen.
        OPMERKING: In totaal hebben 7 vrouwelijke counselors van de Chinese Psychological Association (CPS) deelgenomen aan dit onderzoek, met een gemiddelde leeftijd van 34,42 jaar (SD = 5,09). Van de counselors waren er 6 zelf geïdentificeerd als veilig gehecht en 1 was zelf geïdentificeerd als afwijzend gehecht. De beoordelingen van de ontslagen counselor op de alliantie, BS en PDS verschilden echter niet significant van die van de andere 6 counselors (allemaal p > .05).
    3. Willekeurige matching van counselors en cliënten
      1. Match willekeurig de counselors en studentcliënten in duo's. Vanwege het kleine aantal counselors wordt elke counselor op verschillende tijdstippen gekoppeld aan meerdere cliënten. Zorg ervoor dat een hulpverlener slechts één bezoeker tegelijk ziet.
  3. Zelfgemaakte fNIRS caps
    OPMERKING: Zelfgemaakte fNIRS-doppen zijn niet nodig als er geschikte standaarddoppen zijn bij het fNIRS-systeem.
    1. Maak twee middelgrote badmutsen van nylon stof klaar om het optodehouderraster te plaatsen en het interessegebied van de hersenen te bedekken (zie Materiaaltabel). Repareer de badmutsen met behulp van de volgende stappen om aan de behoeften van het experiment te voldoen.
      OPMERKING: Gezien de verschillende hoofdmaten van de deelnemers, moeten bindclips van verschillende groottes worden voorbereid om de optoden tijdens het experimentele proces dicht bij het hoofd van de deelnemer te houden.
    2. Om de referentieoptoden op de badmuts te verankeren volgens het standaard internationale 10-20 systeem42, gebruikt u een standaard 10-20 EEG-dop (zie materiaaltabel ). Plaats de EEG-dop op een hoofdvorm en vervolgens een van de badmutsen op de EEG-dop.
      OPMERKING: Aangezien de badmuts en de EEG-dop mogelijk niet precies dezelfde maat hebben, moet u ervoor zorgen dat geen van de doppen scheef wordt aangebracht.
    3. Markeer referentie-optoden (Cz, T3, T4) met een rode markering op de badmuts door de EEG-dopelektroden. Markeer vervolgens referentieoptodes van Regions of Interest (ROI).
      OPMERKING: In het onderzoek wordt de rechter temporale-pariëtale overgang (rTPJ) geselecteerd als ROI, met een 4 x 4 optode sondepleister geplaatst over het rechter temporopariëtale gebied. De referentieoptode van ROI wordt geplaatst op P6.
    4. Verwijs naar de patch op P6 op de badmuts. Plaats P6 bij de tweede optode vanaf de achterkant van de kolom bij T4 op de Patch. Markeer de posities van andere optoden en snijd vervolgens kleine gaatjes met een diameter van ongeveer 15 mm op de gemarkeerde posities om ervoor te zorgen dat de roosterhouder erin past.
      OPMERKING: De 4 x 4-patch bevat acht zenders en acht detectoren, bestaande uit 24 meetkanalen (CH1-CH24). Het fNIRS-systeem is een optisch topografisch systeem dat is ontworpen om fNIRS-gegevens te verzamelen door gelijktijdig veranderingen in de concentraties van zuurstofrijk hemoglobine (oxy-Hb) en zuurstofarm hemoglobine (deoxy-Hb) te meten (zie materiaaltabel), en biedt een standaardscheiding van 30 mm. Bovendien zou de corresponderende anatomische structuur van elk kanaal (zie figuur 1) later worden bepaald in een standaard coördinatenruimte van het Montreal Neurological Institute met behulp van de MATLAB (zie materiaaltabel) toolbox van SPM8.
    5. Steek de sondes in de gaten om de pleisters op de juiste manier op de aangepaste badmutsen te monteren. Repareer de andere badmuts volgens de bovenstaande stappen. Stel ten slotte de lay-out in van een 4 x 4 sondeset voor elke deelnemer via het fNIRS-meetsysteem, overeenkomend met de sonde-opstellingen van de twee doppen.

2. Voordat de deelnemers arriveren

  1. Start het fNIRS-systeem ten minste 30 minuten van tevoren om een stabiel normaal temperatuurbereik van 5 °C tot 35 °C tijdens het experiment te garanderen.
    OPMERKING: Het is niet nodig om de laser aan te zetten.
  2. Activeer in het fNIRS-systeem de gebeurtenisgerelateerde meetmodus en zorg ervoor dat de registratie van verschillende toestanden kan worden geactiveerd door op specifieke toetsen te drukken. Controleer andere parameters, zoals de onderwerp-ID, om een goede fNIRS-meting te garanderen. Sluit de fNIRS-doppen aan op het fNIRS-systeem door de bijbehorende optode-sondes in de optode-sondepleisters op de doppen te steken.
    1. Stel de experimentprocedure hier specifiek in als een gebeurtenisgerelateerd ontwerp dat uit twee delen bestaat: de rustsessie en de counselingsessie. Stel in het NIRSPort-systeem (NIRx) de F1-toets in als markering voor de rustsessie en de F2-toets als markering voor de counselingsessie.
      OPMERKING: Voor gebruikers van andere fNIRS-systemen kan de procedure voor het markeren van de sessies verschillen, en het is belangrijk om de handleiding of instellingen van het specifieke systeem te raadplegen om een correcte sessiemarkering te garanderen.
  3. Bereid formulieren voor geïnformeerde toestemming en de vragenlijsten vermeld in stap 1.1 voor de deelnemers. Bereid een stopwatch voor om de deelnemers eraan te herinneren dat de rusttoestand voorbij is. Maak een klok klaar om de counselor te herinneren aan de tijdslimiet voor counseling. Bereid een paar verlichte sondes voor om het haar van de deelnemers opzij te bewegen voor het geval het haar het signaal blokkeert.
  4. Stel het laboratorium in als een standaard counselingruimte in een real-life scenario, waarbij de counselor en de cliënt in beide groepen in een hoek van 90° ten opzichte van elkaar zitten, met een afstand van 40 cm tussen de twee stoelen. De hulpverlener zou rechts zitten en de cliënt links.

3. Proces voor gegevensverzameling

  1. Instructies geven aan de deelnemers
    1. Wanneer beide deelnemers arriveren, zorg er dan voor dat ze elkaar niet meer kennen. Herinner de deelnemers eraan om hun mobiele telefoon op stil te houden.
    2. Vraag de deelnemers aan de cliënt om de formulieren voor geïnformeerde toestemming te lezen en te ondertekenen, wat demografische informatie in te vullen en de CORE-10 in te vullen om hun psychologisch welzijn bij aankomst in het laboratorium te beoordelen. Dit proces duurt meestal ongeveer 5 minuten.
    3. Neem plaats voor de deelnemers. Zet de laser aan. Plaats vervolgens de fNIRS-caps op de deelnemers.
      NOTITIE: Zoek het midden van de pet bij CZ op het hoofd van de deelnemer, met de 4 x 4 patch die de rTPJ bedekt.
    4. Herinner de deelnemers eraan dat ze hun houding kunnen aanpassen als ze zich ongemakkelijk voelen bij het aanpassen van optoden. Organiseer glasvezelbundels en plaats ze op de armleuning van de stoel zonder de deelnemers aan te raken voor het geval ze zich zwaar of moe voelen.
      1. Herinner de deelnemers eraan om tijdens het experiment de positie van de dop niet aan te passen of inspannende hoofdbewegingen te maken om schade aan de optische vezels of het veranderen van de positie van de optoden te voorkomen.
    5. Kalibreer signalen. Klik op AUTO GAIN in het fNIRS-systeem om de kwaliteit van de signalen te controleren. Zorg er bij slechte signalen eerst voor dat de sondepunten goed op hun plaats zitten. Gebruik vervolgens bindclips om openingen van hoeden te dichten en een verlichte sonde om haarobstructies te verwijderen voor het geval haar de signalen blokkeert. Herhaal dit totdat alle kanalen groen zijn, wat een acceptabele signaalkwaliteit aangeeft.
      OPMERKING: In het NIRSPort-systeem (NIRx) wordt een slecht signaal op een kanaal in geel aangegeven, terwijl een voldoende signaal in groen wordt aangegeven. Gebruikers van andere fNIRS-systemen dienen hun specifieke systeeminstructies te raadplegen voor passende aanpassingen.
  2. Voer het experiment uit
    1. Verkrijg de toestemming van de deelnemer en zet vervolgens de camera aan om het counselingproces vast te leggen.
    2. Controleer de signaalkwaliteit en start de fNIRS-opname. Instrueer de deelnemers om 5 minuten te rusten met gesloten ogen, de start te markeren met een vooraf gedefinieerde toets (bijv. F1) en een stopwatch te gebruiken om de rustperiode te timen.
    3. Herinner de deelnemers eraan om 5 minuten later te stoppen met rusten. Druk nogmaals op F1 om aan te geven dat de rusttoestand voorbij is. Controleer de kwaliteit van de seinen opnieuw.
    4. Herinner de deelnemers eraan dat het een counseling van 40 minuten is en waar de klok is. Vertel de deelnemers dat ze kunnen beginnen met counseling. Druk op F2 zoals eerder ingesteld om de start van de counseling te markeren.
    5. Laat de deelnemers in het laboratorium tot 40 minuten later.
  3. Na het experiment
    1. Klop op de deur van het laboratorium om er zeker van te zijn dat de deelnemers klaar zijn met hun gesprek. Druk op F2 om het einde van het experiment aan te geven. Beëindig de camera-opname. Help de deelnemers de doppen af te doen.
      OPMERKING: Bekijk de video daarna om te bevestigen dat de counseling is verlopen zoals verwacht.
    2. Nodig de klant uit om de WAI-SR en de CORE-10 in te vullen. Dit proces duurt meestal ongeveer 5 minuten. Bedank de deelnemers en geef ze een geldelijke vergoeding.
    3. Sla de gegevens op. Gebruik een schijf en klik op Tekstbestand uit om de onbewerkte fNIRS-gegevens te exporteren. Schakel het fNIRS-systeem uit. Koppel de optode-sondes los.
      OPMERKING: Deze stap is specifiek voor het NIRSPort-systeem (NIRx). Voor andere systemen dient u de nodige aanpassingen uit te voeren volgens de instructies van het systeem.
    4. Veeg de sondes en de sondehouders af met ethanol. Was de doppen regelmatig (met de sondehouder losgekoppeld) met een mild schoonmaakmiddel en laat ze aan de lucht drogen.

4. Gegevensanalyse

  1. Voorverwerking van gegevens
    LET OP: De software MATLAB (zie Tabel met materialen ) is gebruikt om alle data-analyse uit te voeren met de volgende toolboxen: Homer 243 en Hitachi2nirs44. Homer 2 wordt gebruikt wanneer de temporele informatie van belang is, d.w.z. wanneer de activering in beide omstandigheden aanwezig is, om het verschil tussen de responsfuncties van de twee condities in termen van gemiddelde amplitude en latentie te vergelijken. Hitachi2nirs is een MATLAB-script om het onbewerkte .csv Hitachi-ETG4000-uitvoerbestand om te zetten in een .nirs-bestand voor gebruik met Homer244.
    1. Kopieer de dataset van de schijf en converteer onbewerkte .csv bestanden naar. nirs-formaat met behulp van csv2nirs in Hitachi2nirs. Start vervolgens de Homer2-toolbox in MATLAB door Homer2_UI te typen en lichtintensiteitsgegevens om te zetten in metingen van optische dichtheid (OD) met de hmrIntensity2OD-functie. Gemiddelde van de OD-punten van elk kanaal voor elke deelnemer. Weiger de kanalen waarbinnen de OD-signalen te sterk of te zwak zijn (meer dan vijf standaarddeviaties (SD).
    2. Gebruik de hmrMotionArtifact-functie om bewegingsartefacten te detecteren met behulp van een wavelettransformatie met Daubechies 5 (db5) wavelet en een afstemmingsparameter van 0,145,46 voor een optimale gevoeligheid. Nadat u de artefacten hebt gedetecteerd, gebruikt u de hmrMotionCorrectSpline om ze te corrigeren door middel van spline-interpolatie, waardoor het signaal wordt afgevlakt en bewegingsgerelateerde ruis wordt verminderd voor een betere gegevenskwaliteit.
    3. Band-pass filtert het OD-signaal met behulp van de hmrBandpassFilt-functie met een geselecteerd frequentiebereik van 0,01-0,1 Hz om laagfrequente drift en hoogfrequente ruis te verwijderen.
    4. Gebruik de hmrR_OD2conc functie van Homer2 om de OD-gegevens om te zetten in zuurstofrijk hemoglobine (Oxy-Hb) en zuurstofarm hemoglobine (DeOxy-Hb) volgens de gewijzigde wet van Beer-Lambert47.
      OPMERKING: De veranderingen in de Oxy-HB-concentratie zijn gericht op het uitvoeren van alle gegevensanalyse, omdat de indicator veranderingen in de bloedstroom tijdens hersenactiviteit kan weergeven48,49, een hoge signaal-ruisverhouding heeft en op grotere schaal is gebruikt in onderzoeken naar sociale interactie op basis van fNIRS-hyperscanning50,51.
    5. Gebruik de hmrMotionCorrectGlobal-functie om globale fysiologische ruis, zoals bloeddruk, te verwijderen met een methode op basis van wavelet-transformatie (op basis van WT).
      OPMERKING: De op WT gebaseerde methode is gevoeliger voor de temporele eigenschap van de gegevens. Als de focus ligt op het algemene interactiepatroon tussen deelnemers in plaats van op gedetailleerde veranderingen op elk tijdstip, is de hoofdcomponentenanalyse (PCA)3 een betere keuze. De PCA-methode, voorgesteld door Zhang et al., omvat voornamelijk verschillende stappen, waaronder het ontleden van het signaal, het uitvoeren van ruimtelijke afvlakking en het reconstrueren van het signaal om niet-neurale globale componenten te verwijderen. De enPCAFilter-functie kan worden gebruikt om globale fysiologische ruis uit fNIRS-gegevens te verwijderen met behulp van PCA. De op WT gebaseerde methode voorgesteld door Duan en collega's27 wordt hier overgenomen.
      1. Gebruik wavelet-transformatiecoherentie (WTC) 24,52 om de tijdfrequentiepunten te detecteren die besmet zijn door de wereldwijde fysiologische ruis. De methode maakt het mogelijk om de coherentie van twee signalen op verschillende tijdschalen te detecteren en is geschikt voor het analyseren van complexe dynamische relaties in tijdreeksgegevens.
        OPMERKING: In het bijzonder wordt eerst de tijd-frequentie verdeelde WTC-kaart (ook bekend als scalogram53) tussen het huidige kanaalsignaal en de ongefilterde signalen van elk ander kanaal berekend. Zet deze WTC-kaarten vervolgens om in binaire vorm op basis van de betekenis van de WTC-waarde bij elke tijdfrequentiepixel. Vervolgens worden deze WTC-kaarten gemiddeld, waardoor een wereldwijd co-variërende tijd-frequentiekaart ontstaat. De waarde op elke pixel van deze samengestelde kaart geeft de mate aan waarin het huidige kanaal wereldwijd is gesynchroniseerd met andere kanalen op dat specifieke tijdfrequentiepunt. Uiteindelijk wordt een ruisonderdrukkingsmasker voor het huidige kanaal geproduceerd door een drempel k in te stellen op deze wereldwijd co-variërende tijd-frequentiekaart.
      2. Gebruik WT om het signaal van het huidige ruisonderdrukkingskanaal te ontleden in de tijd-frequentieruimte.
      3. Breng het masker aan dat is afgeleid van de waveletcoëfficiënten om de wavelet-energie te onderdrukken op de tijdfrequentiepunten die besmet zijn met ruis.
      4. Reconstrueer het signaal met behulp van de inverse WT.
      5. Herhaal de bovenstaande stappen per kanaal om de globale fysiologische ruisverwijdering te voltooien.
  2. Berekenen van de interhersensynchronisatie tussen cliënt-counselor
    1. Om de correlatie te berekenen tussen de signalen in het tijd-frequentiedomein gemeten in elk kanaal van de twee deelnemers, gebruikt u de functie van Wavelet Transform Coherence.
    2. Gebruik de standaardinstelling van de moederwavelet (d.w.z. Generalized Morse Wavelet met zijn parameters bèta en gamma), een fundamentele golfvorm waaruit een familie van wavelets kan worden afgeleid door dilatatie (schaling) en translatie54. Voer continue wavelet-transformaties uit om de tijdreeksgegevens om te zetten in tijd-frequentieruimte.
    3. Stel MonteCarloCount in als een weergave van het aantal surrogaatdatasets dat wordt gebruikt voor significantietesten en gebruik Auto AR1 om de autocorrelatiecoëfficiënten van de tijdreeksen te berekenen.
    4. Gebruik de Wavelet Cocoherentie-functie om de correlatie tussen twee signalen in de tijd-frequentieruimte te berekenen. Herhaal de stappen totdat de 24 WTC-matrices zijn gegenereerd uit de 24 opnamekanalen.
    5. Bepaal de frequentie van interesse (FOI), die gevoelig is voor psychologische begeleiding.
      1. Selecteer en beperk het gemiddelde van de coherentiewaarden voor het frequentiebereik tussen 0,01 Hz en 0,1 Hz (die overeenkomen met perioden van respectievelijk 100 s en 10 s) op basis van het frequentiebereik dat werd gebruikt in een eerdere fNIRS-hyperscanningstudie gericht op psychologische counselingtaken55.
        OPMERKING: Verdere statistische bevestiging moet worden uitgevoerd in plaats van simpelweg de geselecteerde frequentieband te beperken.
      2. Standaardiseer de WTC-waarden door een tijdgemiddelde van de WTC-waarden uit te voeren in respectievelijk rust- en begeleidingsfasen voor elke kanaalcombinatie, wat helpt bij het standaardiseren van de gegevens en het voorbereiden ervan voor vergelijking. Deze standaardisatie is cruciaal om variabiliteit te verminderen en te focussen op taakspecifieke effecten.
      3. Stel de WTC-waarden in de rustfase in als WTC op basislijnniveau en de WTC-waarden in de taakfase als WTC op taakniveau.
        OPMERKING: WTC-waarden in de rustfase worden gebruikt als basislijn om de normale, niet-taakgerelateerde toestand weer te geven. Daarentegen weerspiegelen de WTC-waarden in de taakfase de toestand tijdens psychologische counseling. Deze differentiatie maakt het mogelijk om de specifieke impact van counseling op de hersenactiviteit te isoleren.
      4. Gebruik de mult_comp_perm_t1 functie van het werk van Groppe. Voer gepaarde steekproef t-tests uit om WTC op basisniveau en WTC op taakniveau op elk frequentiepunt te vergelijken.
        OPMERKING: Deze stap helpt om statistisch te bepalen welke frequentiepunten significante verschillen vertonen tussen de basislijn en de taakstatussen. De vergelijking helpt bij het identificeren van de specifieke frequentiebereiken waar counseling een meetbaar effect heeft.
      5. Bepaal frequentiebakken waarbij het taakeffect significant is (counseling > rusten, p < 0,000556).
        OPMERKING: Deze stap omvat het identificeren van de frequentiebins die een significante toename in coherentie vertonen tijdens counseling in vergelijking met rusten. De drempel p < 0,0005 wordt gebruikt om meerdere vergelijkingen te controleren en de robuustheid van de bevindingen te waarborgen.
      6. Bepaal de FOI als de frequentiepunten met p-waarden lager dan 0,0005 en de dichtstbijzijnde frequentiepunten (p < 0,01).
        OPMERKING: Dit criterium zorgt ervoor dat de geselecteerde frequentiebanden niet alleen significant zijn, maar ook relevant zijn voor de waargenomen counselingeffecten.
      7. Bereken de gemiddelde WTC-waarden binnen de gespecificeerde FOI voor elk kanaal over elk paar in het onderzoek.
      8. Voer Fisher-Z statistische transformaties uit op de synchroniewaarden tussen de hersenen die voor elke periode in de twee groepen proefpersonen zijn verkregen om een normale verdeling van de WTC-waarden te krijgen, die een index kunnen zijn voor het analyseren van PDS.
  3. Verdere statistieken
    1. Bepaal de taakgerelateerde kanalen.
      1. Verkrijg taakgerelateerde WTC-waarden door WTC op basislijnniveau af te trekken van WTC op taakniveau.
      2. Voer t-tests met één monster uit voor elk kanaal, waarbij gebruik wordt gemaakt van de gemiddelde taakgerelateerde WTC-waarden over de gespecificeerde interessefrequenties.
      3. Gebruik de mafdr-functie om de methode van False Discovery Rate ( p < 0,05 )57 correctie toe te passen op meerdere vergelijkingen.
      4. Bepaal de taakgerelateerde kanalen als kanalen met aangepaste p-waarden onder 0,05.
    2. Vergelijk PDS tussen verschillende taakomstandigheden. Voer een one-sample t-test uit tussen de WTC-waarden van verschillende geconditioneerde groepen (d.w.z. de beveiligde en afsluitende groepen) op elk taakgerelateerd kanaal.
    3. Identificeer verder de verschillen in PDS tussen de twee groepen tijdens het psychologische begeleidingsproces. Verdeel de counseling in twee fasen: een vroeg stadium (0-15 min) en een laat stadium (15-35 min).
    4. Voer t-tests met één steekproef afzonderlijk uit op de taakgerelateerde WTC-waarden voor overeenkomstige fasen en de stappen van taakgerelateerde WTC (berekend als waarden in een laat stadium minus waarden in een vroeg stadium) in verschillende taakomstandigheden.
    5. Controleer op het vertragingseffect bij PDS. Verschuif de hersenactiviteit van de hulpverlener 2-12 s naar voren of naar achteren (stap = 2 s) en bereken de taakgerelateerde WTC-waarden opnieuw volgens de bovenstaande stappen. Controleer of er verschillen zijn tussen PDS onder leiding van een counselor, PDS onder leiding van de cliënt en in-fase PDS.
    6. Evalueer de relatie tussen de PDS en gedragsgegevens met behulp van meervoudige regressieanalyse.
      OPMERKING: WTC-computatiecode wordt verstrekt als aanvullend bestand 1.

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

Resultaten

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

De resultaten toonden aan dat er een marginaal significant effect was dat de beveiligde groep hogere taakgerelateerde WTC-stappen had dan de ontslaggroep (t = 2,50, aangepaste p = 0,07) op kanaal 19 in de angular gyrus (ANG; zie figuur 2). De WTC-waarden op CH19 werden geselecteerd voor verdere analyse van PDS. Wat betreft het vertragingseffect bij PDS, werd significant hogere PDS in een laat stadium waargenomen in de groep die zich afwendd...

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

Discussie

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

In het huidige protocol worden de specifieke stappen beschreven van het uitvoeren van een fNIRS-hyperscanning-experiment in de natuurlijke setting van psychologische counseling en het berekenen van de PDS tussen counselor en cliënt, evenals het bepalen van de lead-lag-patronen van PDS in de counseling. De gedetailleerde operatie kan onderzoekers helpen een fNIRS-hyperscanning-experiment te herhalen en verder onderzoek te doen in open science. Enkele kritieke kwesties over het experimento...

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

Openbaarmakingen

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

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

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

Dit onderzoek werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (31900767), het Research Project van de Shanghai Science and Technology Commission (20dz2260300) en The Fundamental Research Funds for the Central Universities.

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

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Chinese online survey platformRanster Technology Company,Changsha,ChinaDe gratis versie van Wenjuanxing
EEG-dopCompumedics Neuroscan, Charlotte,USA64-kanaals Quik-Cap
fNIRS-systeemHitachi Medical Corporation, Tokyo,JapanETG-7100 Optical Topography SystemDe NIRSport zendt uit en verzamelt
 nabij-infrarood licht bij twee golflengten
 (760 en 850 nm) met een bemonsteringssnelheid van 10.1725Hz. 
MATLAB 2018aThe MathWorks, Inc., Natick, MAMATLAB 2018a
ZwemdoekjeDecathlon Group, Villeneuve-d'Ascq,Frankrijk1681552medium grootte

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Liu, D., et al. Interactive brain activity: review and progress on EEG-based hyperscanning in social interactions. Front Psychol. 9, 1862(2018).
  2. Xie, H., et al. Finding the neural correlates of collaboration using a three-person fMRI hyperscanning paradigm. Proc Natl Acad Sci U S A. 117 (37), 23066-23072 (2020).
  3. Zhang, X., Noah, J. A., Hirsch, J. Separation of the global and local components in functional near-infrared spectroscopy signals using principal component spatial filtering. Neurophotonics. 3 (1), 015004(2016).
  4. Zhao, Q., Zhao, W., Lu, C., Du, H., Chi, P. Interpersonal neural synchronization during social interactions in close relationships: a systematic review and meta-analysis of fNIRS hyperscanning studies. Neurosci Biobehav Rev. 158, 105565(2024).
  5. Zhao, N., Zhu, Y., Hu, Y. Inter-brain synchrony in open-ended collaborative learning: an fNIRS-hyperscanning study. J Vis Exp. (173), e62777(2021).
  6. Kinreich, S., Djalovski, A., Kraus, L., Louzoun, Y., Feldman, R. Brain-to-brain synchrony during naturalistic social interactions. Sci Rep. 7 (1), 17060(2017).
  7. Montague, P. R., et al. Hyperscanning: simultaneous fMRI during linked social interactions. Neuroimage. 16 (4), 1159-1164 (2002).
  8. Nam, C. S., Choo, S., Huang, J., Park, J. Brain-to-brain neural synchrony during social interactions: a systematic review on hyperscanning studies. Appl Sci. 10 (19), 6669(2020).
  9. Liu, S., et al. Parenting links to parent-child interbrain synchrony: a real-time fNIRS hyperscanning study. Cereb Cortex. 34 (2), bhad533(2024).
  10. Zhu, Y., et al. Instructor–learner neural synchronization during elaborated feedback predicts learning transfer. J Educ Psychol. 114 (6), 1427-1441 (2022).
  11. Pan, Y., Cheng, X., Zhang, Z., Li, X., Hu, Y. Cooperation in lovers: an fNIRS-based hyperscanning study. Hum Brain Mapp. 38 (2), 831-841 (2017).
  12. Hou, Y., Song, B., Hu, Y., Pan, Y., Hu, Y. The averaged inter-brain coherence between the audience and a violinist predicts the popularity of violin performance. Neuroimage. 211, 116655(2020).
  13. Reindl, V., et al. Multimodal hyperscanning reveals that synchrony of body and mind are distinct in mother-child dyads. Neuroimage. 251, 118982(2022).
  14. Djalovski, A., Dumas, G., Kinreich, S., Feldman, R. Human attachments shape interbrain synchrony toward efficient performance of social goals. Neuroimage. 226, 117600(2021).
  15. Lu, H., et al. Increased interbrain synchronization and neural efficiency of the frontal cortex to enhance human coordinative behavior: a combined hyper-tES and fNIRS study. Neuroimage. 282, 120385(2023).
  16. Werz, J., Voderholzer, U., Tuschen-Caffier, B. Alliance matters: but how much? A systematic review on therapeutic alliance and outcome in patients with anorexia nervosa and bulimia nervosa. Eat Weight Disord. 27 (4), 1279-1295 (2022).
  17. Sun, Q. W., Jiang, G. R., Feng, Y. Working alliance: concepts, measurement, and empirical research. Chin J Clin Psychol. 03, 383-386 (2009).
  18. Horvath, A. O., Bedi, R. P. Psychotherapy Relationships that Work: Therapist Contributions and Responsiveness to Patients. , Oxford University Press. New York. (2002).
  19. Lamm, C., Decety, J., Singer, T. Meta-analytic evidence for common and distinct neural networks associated with directly experienced pain and empathy for pain. Neuroimage. 54 (3), 2492-2502 (2011).
  20. Frith, C. D., Frith, U. The neural basis of mentalizing. Neuron. 50 (4), 531-534 (2006).
  21. Zhang, Y., Meng, T., Hou, Y., Pan, Y., Hu, Y. Interpersonal brain synchronization associated with working alliance during psychological counseling. Psychiatry Res Neuroimaging. 282, 103-109 (2018).
  22. Dai, X., Li, X., Xia, N., Xi, J., Zhang, Y. Client-counselor behavioral and inter-brain synchronization among dismissing and secure clients and its association with alliance quality and outcome. Psychother Res. 34 (8), 1103-1116 (2024).
  23. Pinti, P., et al. The present and future use of functional near‐infrared spectroscopy (fNIRS) for cognitive neuroscience. Ann N Y Acad Sci. 1464 (1), 5-29 (2018).
  24. Nozawa, T., et al. Interpersonal frontopolar neural synchronization in group communication: an exploration toward fNIRS hyperscanning of natural interactions. Neuroimage. 133, 484-497 (2016).
  25. Mallat, S. G. A theory for multi-resolution signal decomposition: the wavelet representation. IEEE Trans Pattern Anal Mach Intell. 11 (7), 674-693 (1989).
  26. Baccalá, L. A., Sameshima, K. Partial directed coherence: a new concept in neural structure determination. Biol Cybern. 84 (6), 463-474 (2001).
  27. Duan, L., et al. Wavelet-based method for removing global physiological noise in functional near-infrared spectroscopy. Biomed Opt Express. 9 (8), 3805-3820 (2018).
  28. Long, Y., et al. Interpersonal neural synchronization during interpersonal touch underlies affiliative pair bonding between romantic couples. Cereb Cortex. 31 (3), 1647-1659 (2021).
  29. Dai, B., et al. Neural mechanisms for selectively tuning in to the target speaker in a naturalistic noisy situation. Nat Commun. 9 (1), 2405(2018).
  30. Lu, K., Teng, J., Hao, N. Measurement of adult attachment: Chinese version of the experiences in close relationships scale (ECR). Acta Psychol Sin. 03, 399-406 (2006).
  31. Atique, B., Erb, M., Gharabaghi, A., Grodd, W., Anders, S. Task-specific activity and connectivity within the mentalizing network during emotion and intention mentalizing. Neuroimage. 55 (4), 1899-1911 (2011).
  32. Brennan, K. A., Clark, C. L., Shaver, P. R. Self-Report Measurement of Adult Attachment: An Integrative Overview. , The Guilford Press. New York. (1998).
  33. Bartholomew, K., Horowitz, L. M. Attachment styles among young adults: a test of a four-category model. J Pers Soc Psychol. 61 (2), 226-244 (1991).
  34. Munder, T., et al. Working alliance inventory–short revised (WAI–SR): psychometric properties in outpatients and inpatients. Clin Psychol Psychother. 17 (3), 231-239 (2010).
  35. Hsu, S., Zhou, R. D. H., Yu, C. K. C. A Hong Kong validation of working alliance inventory–short form–client. Asia Pac J Couns Psychother. 7 (1-2), 69-81 (2016).
  36. Hatcher, R. L., Gillaspy, J. A. Development and validation of a revised short version of the Working Alliance Inventory. Psychother Res. 16 (1), 12-25 (2006).
  37. Evans, C. CORE: clinical outcomes in routine evaluation. J Ment Health. 9 (3), 247-255 (2000).
  38. Barkham, M., et al. The CORE-10: a short measure of psychological distress for routine use in the psychological therapies. Couns Psychother Res. 13 (1), 3-13 (2013).
  39. Lu, K., Teng, J., Hao, N. Gender of partner affects the interaction pattern during group creative idea generation. Exp Brain Res. 238 (5), 1157-1168 (2020).
  40. Cheng, X., Li, X., Hu, Y. Synchronous brain activity during cooperative exchange depends on gender of partner: a fNIRS-based hyperscanning study. Hum Brain Mapp. 36 (6), 2039-2048 (2015).
  41. Stricker, G. Supervision of integrative psychotherapy: discussion. J Integr Eclectic Psychother. 7, 176(1988).
  42. Purdy, R. W., Homan, R. W., John, E. R., Poole, D. Cerebral location of international 10–20 system electrode placement localisation. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 66 (4), 376-382 (1988).
  43. Huppert, T. J., Diamond, S. G., Franceschini, M. A., Boas, D. A. HomER: a review of time-series analysis methods for near-infrared spectroscopy of the brain. Appl Opt. 48 (10), D280-D298 (2009).
  44. Hitachi2nirs. , NITRC. Available from: https://www.nitrc.org/projects/hitachi2nirs (2021).
  45. Cooper, R., et al. A systematic comparison of motion artifact correction techniques for functional near-infrared spectroscopy. Front Neurosci. 6, 147(2012).
  46. Molavi, B., Dumont, G. A. Wavelet-based motion artifact removal for functional near-infrared spectroscopy. Physiol Meas. 33 (2), 259-270 (2012).
  47. Obrig, H., Villringer, A. Beyond the visible–imaging the human brain with light. J Cereb Blood Flow Metab. 23 (1), 1-18 (2003).
  48. Yang, J., et al. Within-group synchronization in the prefrontal cortex associates with intergroup conflict. Nat Neurosci. 23 (6), 754-760 (2020).
  49. Hoshi, Y. Functional near-infrared spectroscopy: current status and future prospects. J Biomed Opt. 12 (6), 062106(2007).
  50. Pan, Y., et al. Interpersonal brain synchronization with instructor compensates for learner's sleep deprivation in interactive learning. Biochem Pharmacol. 191, 114111(2020).
  51. Pan, Y., Novembre, G., Song, B., Li, X., Hu, Y. Interpersonal synchronization of inferior frontal cortices tracks social interactive learning of a song. Neuroimage. 183, 280-290 (2018).
  52. Grinsted, A., Moore, J. C., Jevrejeva, S. Application of the cross wavelet transform and wavelet coherence to geophysical time series. Nonlinear Processes Geophys. 11 (5/6), 561-566 (2004).
  53. Zhang, X., et al. Activation detection in functional near-infrared spectroscopy by wavelet coherence. J Biomed Opt. 20 (1), 016004(2015).
  54. Mallat, S. A Wavelet Tour of Signal Processing: The Sparse Way. , Academic Press. (1999).
  55. Zhang, Y., Meng, T., Yang, Y., Hu, Y. Experience-dependent counselor-client brain synchronization during psychological counseling. eNeuro. 7 (5), (2020).
  56. Zheng, L., et al. Enhancement of teaching outcome through neural prediction of the students' knowledge state. Hum Brain Mapp. 39 (7), 3046-3057 (2018).
  57. Benjamini, Y., Yekutieli, D. The control of the false discovery rate in multiple testing under dependency. Ann Stat. 29 (4), 1165-1188 (2001).
  58. Lai, C. H., Wu, Y. T., Hou, Y. M. Functional network based statistics in depression: theory of mind subnetwork and importance of parietal region. J Affect Disord. 217, 132-137 (2017).
  59. Wang, Z., Wang, Y., Zhou, X., Yu, R. Interpersonal brain synchronization under bluffing in strategic games. Soc Cogn Affect Neurosci. 15 (12), 1315-1324 (2020).
  60. Tyrrell, C. L., Dozier, M., Teague, G. B., Fallot, R. D. Effective treatment relationships for persons with serious psychiatric disorders: the importance of attachment states of mind. J Consult Clin Psychol. 67 (5), 725-733 (1999).
  61. Dubis, J. W., Siegel, S. E., Petersen, S. E. The mixed block/event-related design. Neuroimage. 62 (2), 1177-1184 (2012).
  62. Balters, S., et al. Capturing human interaction in the virtual age: a perspective on the future of fNIRS hyperscanning. Front Hum Neurosci. 14, 588494(2020).
  63. Cui, X., Bryant, D. M., Reiss, A. L. NIRS-based hyperscanning reveals increased interpersonal coherence in superior frontal cortex during cooperation. Neuroimage. 59 (3), 2430-2437 (2012).
  64. Holper, L., Scholkmann, F., Wolf, M. Between-brain connectivity during imitation measured by fNIRS. Neuroimage. 63 (1), 212-222 (2012).

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

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Erratum

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

Formal Correction: Erratum: Functional Near-Infrared Spectroscopy Hyperscanning Study in Psychological Counseling
Posted by JoVE Editors on 2/16/2026. Citeable Link.

This corrects the article 10.3791/67183

Trefwoorden

fNIRS hyperscanninginterbrein synchroniewerkalliantiemonitoring van hersenactiviteithechtingsstijlencounselingresultatengestandaardiseerd protocolevent gerelateerde meting

Gerelateerde artikelen