Espectroscopia funcional de infravermelho próximo para registrar a atividade cerebral durante interações sociais

Comece com uma díade pai-filho equipada com grades de sonda de um sistema funcional de espectroscopia de infravermelho próximo, ou fNIRS, e posicionada na frente de uma tela compartilhada.

As

sondas emissoras na grade emitem luz infravermelha próxima, que penetra no tecido cerebral.

Como linha de base, quando nenhum estímulo está presente, o sangue nos vasos cerebrais mantém os níveis normais de oxigênio metabólico.

Registre a atividade da linha de base medindo a luz refletida detectada pelas sondas detectoras.

Introduza um estímulo visual que exija que os participantes respondam pressionando botões de cooperação ou competição, resultando em aumento da atividade no córtex pré-frontal, uma região do cérebro crucial para a interação social.

O aumento da atividade neuronal eleva a demanda metabólica de oxigênio, desencadeando o fluxo de sangue oxigenado que transporta oxihemoglobina.

Uma mudança na absorção de luz pelo aumento da oxihemoglobina reflete o aumento da atividade.

Analise a co-ocorrência de aumento da atividade entre os participantes durante a tarefa para avaliar a sincronia cérebro-a-cérebro.

Comece escolhendo um tamanho de boné que seja do mesmo tamanho ou um pouco maior que a circunferência da cabeça do participante. Corte 15 orifícios, com um diâmetro de aproximadamente milímetros cada, dispostos em uma grade horizontal de 3 por 5 na área da testa de cada uma das 2 tampas de EEG brutas. Certifique-se de que os orifícios estejam espaçados 30 milímetros um do outro em qualquer direção, que a coluna intermediária dos orifícios esteja localizada no centro da testa. Para tornar as tampas mais confortáveis e minimizar as marcas de pressão, prenda material de espuma macia no lado interno da grade do suporte entre os soquetes da sonda e nas bordas.

Em seguida, monte uma grade de suporte de sonda vazia de 3 por 5 em cada uma das tampas de EEG modificadas, de modo que a própria grade do suporte seja colocada na parte interna da tampa e os soquetes do suporte fiquem presos nos orifícios. Em seguida, insira cuidadosamente as sondas nos soquetes de suporte apropriados na grade, de modo que apenas a primeira saliência de cada sonda seja montada no soquete, o que resulta em um som de 1 clique.

Abra a janela do monitor do conjunto de sondas no sistema de medição mais próximo e selecione 2 conjuntos de sondas dispostos em uma grade de 3 por 5 cada. Um para a criança participante e outro para o adulto. Certifique-se de que os arranjos de sonda das duas tampas correspondam aos arranjos na janela do conjunto de sonda. Em seguida, ligue os diodos laser do sistema de medição NIRS 30 minutos antes da medição, para que o sistema atinja uma temperatura operacional estável.

Defina todas as opções necessárias no sistema de medição NIRS. Certifique-se de que o dispositivo esteja configurado para medição relacionada ao evento e que a entrada serial RS-232 necessária para receber gatilhos do paradigma experimental esteja ativa. Em seguida, prepare o paradigma experimental iniciando o software de computação técnica que serve de base para as extensões da caixa de ferramentas de psicofísica e definindo o diretório atual para a pasta em que o paradigma está salvo. Por fim, coloque dois apoios de queixo na frente da tela do computador para evitar movimentos da cabeça durante o experimento.

Comece acompanhando os dois participantes até a sala de testes e explicando a configuração experimental. Em seguida, sente os participantes um ao lado do outro em frente à tela do computador. Ajuste a altura dos apoios de queixo, de modo que ambos os participantes se sentem confortavelmente. Forneça instruções e administre testes práticos do jogo cooperativo e competitivo.

Em seguida, meça e marque o ponto FPZ de acordo com o sistema 10-20, que é 10% da distância entre o násio e o íon na cabeça de cada participante. Em seguida, desligue o laser e coloque as tampas com as sondas cuidadosamente nas cabeças dos participantes. Certifique-se de que a sonda do meio da linha inferior esteja colocada no FPZ e a coluna da sonda do meio esteja alinhada ao longo da curva de referência sagital. Coloque os fios de fibra no braço do suporte preso ao sistema de medição NIRS, de forma que fiquem soltos sem contato com o participante ou a cadeira, e que não puxem as tampas.

Em seguida, empurre cada sonda ainda mais em seu soquete até que o pequeno nariz branco no centro da parte superior do invólucro da sonda esteja visível. Em seguida, ligue o laser novamente e teste a qualidade do sinal clicando no botão Auto Gain na janela do monitor do conjunto de sondas do sistema de medição NIRS. Se um canal estiver marcado em amarelo, o que significa sinal insuficiente, coloque suavemente o cabelo embaixo da ponta da sonda ao redor de lado.

Faça ajustes na sonda e clique no botão Auto Gain novamente para ver se a qualidade do sinal melhorou ou está marcada em verde. Quando a qualidade do sinal for satisfatória, coloque uma toalha sobre as mãos dos participantes para que eles não possam ver os movimentos das mãos de seus respectivos parceiros de jogo. Em seguida, inicie o experimento. Depois que o experimento for concluído, salve os dados e exporte os dados brutos de intensidade da luz como um arquivo de texto clicando no botão Saída do arquivo de texto.