Funkcjonalna spektroskopia bliskiej podczerwieni do rejestrowania aktywności mózgu podczas interakcji społecznych

Zacznij od diady rodzic-dziecko wyposażonej w siatki sond funkcjonalnego systemu spektroskopii bliskiej podczerwieni lub fNIRS i umieszczonej przed wspólnym wyświetlaczem.

Sondy emiterowe w sieci emitują światło bliskiej podczerwieni, które przenika do tkanki mózgowej.

Jako punkt odniesienia, gdy nie ma bodźca, krew w naczyniach mózgowych utrzymuje normalny metaboliczny poziom tlenu.

Rejestruj aktywność linii bazowej, mierząc odbite światło wykryte przez sondy detektora.

Wprowadź bodziec wizualny, który wymaga od uczestników reakcji poprzez naciskanie przycisków we współpracy lub rywalizacji, co skutkuje zwiększoną aktywnością w korze przedczołowej, regionie mózgu kluczowym dla interakcji społecznych.

Zwiększona aktywność neuronalna podnosi metaboliczne zapotrzebowanie na tlen, wyzwalając przepływ natlenionej krwi przenoszącej oksyhemoglobinę.

Zmiana absorpcji światła przez zwiększoną oksyhemoglobinę odzwierciedla zwiększoną aktywność.

Przeanalizuj współwystępowanie zwiększonej aktywności między uczestnikami podczas zadania, aby ocenić synchronizację mózg-mózg.

Zacznij od wybrania rozmiaru czapki, który jest tego samego rozmiaru lub nieco większy niż obwód głowy uczestnika. Wytnij 15 otworów o średnicy około milimetrów każdy, ułożonych w poziomą siatkę 3 na 5 w obszarze czoła każdej z 2 surowych nasadek EEG. Upewnij się, że otwory są oddalone od siebie o 30 milimetrów w dowolnym kierunku, aby środkowa kolumna otworów znajdowała się na środku czoła. Aby nasadki były wygodniejsze i zminimalizować ślady nacisku, przymocuj miękki materiał piankowy po wewnętrznej stronie siatki uchwytu między gniazdami sondy i na krawędziach.

Następnie zamontuj pustą siatkę uchwytu sondy 3 na 5 do każdej ze zmodyfikowanych nasadek EEG, tak aby sama siatka uchwytu była umieszczona po wewnętrznej stronie nasadki, a gniazda uchwytu wbiły się w otwory. Następnie delikatnie włóż sondy do odpowiednich gniazd uchwytu na siatce, tak aby tylko pierwszy grzbiet każdej sondy był zamontowany w gnieździe, co skutkuje 1 dźwiękiem kliknięcia.

Otwórz okno monitora zestawu sond w najbliższym systemie pomiarowym i wybierz 2 zestawy sond ułożone w siatkę 3 na 5 każdy. Jeden dla dziecka uczestniczącego w programie, a drugi dla osoby dorosłej. Upewnij się, że rozmieszczenie sond dwóch nasadek odpowiada układom w okienku zestawu sondy. Następnie na 30 minut przed pomiarem należy włączyć diody laserowe systemu pomiarowego NIRS, aby system osiągnął stabilną temperaturę pracy.

Ustaw wszystkie niezbędne opcje w systemie pomiarowym NIRS. Upewnij się, że urządzenie jest ustawione na pomiar związany ze zdarzeniami i że wejście szeregowe RS-232 niezbędne do odbierania wyzwalaczy z paradygmatu eksperymentalnego jest aktywne. Następnie przygotuj paradygmat eksperymentalny, uruchamiając techniczne oprogramowanie obliczeniowe, które służy jako podstawa dla rozszerzeń zestawu narzędzi psychofizyki i ustawiając bieżący katalog na folder, w którym paradygmat jest zapisany. Na koniec umieść dwa podbródki przed ekranem komputera, aby zapobiec ruchom głowy podczas eksperymentu.

Zacznij od odprowadzenia dwóch uczestników do pokoju testowego i wyjaśnienia konfiguracji eksperymentalnej. Następnie posadź uczestników obok siebie przed ekranem komputera. Dostosuj wysokość podbródków tak, aby obaj uczestnicy wygodnie siedzieli. Udzielaj instrukcji i przeprowadzaj próby próbne zarówno w grze kooperacyjnej, jak i konkurencyjnej.

Następnie zmierz i zaznacz punkt FPZ zgodnie z systemem 10-20, co stanowi 10% odległości między nasionami a inionami na głowie każdego uczestnika. Następnie wyłącz laser i ostrożnie umieść nasadki z sondami na głowach uczestników. Upewnij się, że środkowa sonda dolnego rzędu jest umieszczona na FPZ, a środkowa kolumna sondy jest wyrównana wzdłuż strzałkowej krzywej odniesienia. Sznurki światłowodowe należy umieścić na ramieniu uchwytu przymocowanym do systemu pomiarowego NIRS tak, aby zwisały luźno bez kontaktu z uczestnikiem lub krzesłem oraz aby nie ciągnęły za nasadki.

Następnie wepchnij każdą sondę głębiej do gniazda, aż mały biały nos pośrodku górnej części obudowy sondy będzie widoczny. Następnie ponownie włącz laser i przetestuj jakość sygnału, klikając przycisk Auto Gain w oknie monitora zestawu sond systemu pomiarowego NIRS. Jeśli kanał jest zaznaczony na żółto, co oznacza niewystarczający sygnał, delikatnie odłóż włosy pod otaczającą końcówką sondy na bok.

Dokonaj regulacji sondy i ponownie kliknij przycisk Auto Gain (Automatyczne wzmocnienie), aby sprawdzić, czy jakość sygnału uległa poprawie, czy jest zaznaczona na zielono. Gdy jakość sygnału jest zadowalająca, połóż ręcznik na rękach uczestników, aby nie widzieli ruchów rąk swojego partnera do gry. Następnie rozpocznij eksperyment. Następnie, po zakończeniu eksperymentu, zapisz dane i wyeksportuj surowe dane o natężeniu światła jako plik tekstowy, klikając przycisk Wyjście pliku tekstowego.