Como calcular e validar a sincronização inter-cerebral em um estudo de hiperscanagem fNIRS

Este protocolo fornece um pipeline potencialmente padrão de análise da sincronização Inter-Cerebral no estudo de hiper-digitalização fNIRS. A principal vantagem dessa técnica é que ela permite calcular a lei de sincronização Inter-Cerebral que transformará método coerente e validará formas de sincronização Inter-Cérebro, permutação baseada no empoderamento das condições torácicas e participa. Realize todas as análises de dados usando o software MATLAB com caixas de ferramentas apropriadas.

Durante o pré-processamento de dados, especificamente usando o método de análise de componentes de princípio e melhoria de sinal baseado em correlação, remova o ruído fisiológico global F N I R S usando o filtro NPCA. E os artefatos de movimento da cabeça usando o movimento HMR correto sublinham CBSI de Homer dois. Em seguida, para calcular a sincronização Inter-Cérebro ou IBS, adote a função coerente de wavelet e wavelet coerente com parâmetros padrão, e calcule os valores coerentes em cada momento em ponto de frequência para obter uma matriz de dois eixos de valores coerentes.

Para os parâmetros padrão, use a onda mãe Morlet para transformar cada série de tempo no domínio de tempo e frequência pela transformação contínua de wavelet. Em seguida, para escolher a faixa de frequência de interesse, selecione uma média dos valores coerentes da faixa de frequência entre 0,5 e um Hertz. De acordo com a faixa de frequência usada na tarefa de movimento do dedo do estudo de hiper-digitalização F N I R S.

Obtenha uma coluna de valores coerentes para cada par. Em seguida, selecione uma média dos valores coerentes da janela de tempo durante a etapa de descanso. E para cada condição experimental, utilizando as informações da marca, obtenha cinco valores coerentes para cada dyad para a sessão de tarefa, selecione apenas a duração durante a qual os participantes tocaram para reproduzir o estímulo auditivo, que é de cerca de 12 segundos para cada ensaio resultando em um total de 180 segundos para cada condição experimental.

Em seguida, subtraia o valor coerente de descanso da tarefa relacionada ao valor coerente. Uma vez que o valor da coerência durante o estado de repouso é usado como base neste experimento. Em seguida, utilizando as amostras emparelhadas teste T com o malte sublinhar a função T1 de gotas.

Compare os valores coerentes subtraídos com zero em cada canal para cada condição experimental. Em seguida, usando a função FDR da caixa de ferramentas MATLAB, corrija os valores P pelo método de taxa de detecção falsa. Em seguida, utilizando as amostras emparelhadas teste T com o malte sublinhar a função T1 de trabalho de gotas, compare os valores de coerência entre diferentes condições de tarefa no canal onde o IBS existia.

Para validar o IBS, utilize a função de perm de rant um MATLAB para randomizar o rótulo de ensaios na condição de coordenação do medidor para um diáld em cada canal. Siga o pipeline demonstrado para o cálculo do IBS e estatísticas para o rótulo de ensaio randomizado, excluindo a análise de sensibilidade para a faixa de frequência de interesse. Conduzir a permutação 1000 vezes e, em seguida, traçar a distribuição dos valores estatísticos Z gerados dentro da permutação dyad.

Em seguida, siga o pipeline para calcular o IBS e as estatísticas após a randomização do emparelhamento dos participantes do mesmo ensaio, na condição de coordenação do medidor. Finalmente, siga o pipeline novamente depois de randomizar os rótulos de condições para os mesmos membros de um diáld no mesmo teste. Os resultados mostraram a presença do IBS no canal cinco na condição de coordenação do medidor.

Considerando que não foi detectado IBS nas outras condições. No canal cinco, o IBS e a condição de coordenação do medidor foram significativamente superiores aos valores coerentes na coordenação não medidora e na condição de independência do medidor. A análise de permutação mostrou que o IBS observado provavelmente apresentou em dois indivíduos de um díade que tentaram sincronizar-se entre si no tempo combinado, mas não no tempo parceiro ou condição de pareamento aleatório.

Certifique-se de que o IBS é específico para interação rara. Assim, calculando o IBS na tarefa, faixa de frequência correlacionada e por condições de confiança mutantes e entrevistas. Calcular o IBS de todos os canais ao alcance simples, ou em diferentes canais e regiões, enriqueceria o parceiro de cálculo do IBS.

Analisar a rede Inter-Cérebro para grandes grupos de participantes em interações naturais será beneficiado é a qualificação da interação social.