Целью протокола является подробное описание методологии проведения гиперсканирующего исследования fNIRS в психологическом консультировании. Это включает в себя подготовку к эксперименту, процедуру сбора данных и последующий процесс анализа данных.
Методическая статья
* These authors contributed equally
Целью протокола является подробное описание методологии проведения гиперсканирующего исследования fNIRS в психологическом консультировании. Это включает в себя подготовку к эксперименту, процедуру сбора данных и последующий процесс анализа данных.
Гиперсканирование с помощью функциональной ближней инфракрасной спектроскопии (fNIRS) — это инновационная методика, которая позволяет в режиме реального времени отслеживать активность мозга различных людей, участвующих в социальных взаимодействиях. Исследователи в этой области количественно оценивают одновременную активность мозга с помощью индекса межмозговой синхронности (СРК). В исследованиях в области психологического консультирования использование fNIRS для измерения СРК привлекло внимание из-за его потенциала для освещения динамики взаимодействия консультанта и клиента. Тем не менее, в настоящее время в этой области отсутствует стандартизированный протокол для точного измерения СРК между консультантами и клиентами, который способствовал бы выявлению моделей взаимодействия в режиме реального времени во время сеансов консультирования. Чтобы удовлетворить эту потребность, в данной статье предлагается подробный стандартизированный протокол, описывающий процедурные шаги для проведения гиперсканирования fNIRS в условиях психологического консультирования, уделяя особое внимание получению сигналов мозга, расчету СРК между консультантами и клиентами, а также анализу моделей отставания СРК на протяжении сеансов консультирования. Внедрение этого стандартизированного конвейера гиперсканирования fNIRS не только повышает воспроизводимость и надежность измерений СРК в исследованиях в области психологического консультирования, но и способствует более глубокому пониманию нейронных механизмов, лежащих в основе рабочего альянса. Интегрируя гиперсканирование fNIRS в натуралистическую среду консультирования, исследователи могут улучшить понимание того, как СРК коррелирует с результатами консультирования, потенциально информируя о персонализированных подходах к лечению психического здоровья.
В последние годы использование методов гиперсканирования для изучения общей активности мозга во время диадических или групповых взаимодействий стало популярным направлением исследований. Исследователи часто используют электроэнцефалограмму (ЭЭГ)1, функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ)2 или функциональную ближнюю инфракрасную спектроскопию (fNIRS)3 для одновременного мониторинга нейронной и мозговой активности нескольких субъектов. Таким образом, введена нейробиологическая метрика межмозговой синхронности (СРК)4 для количественной оценки степени взаимодействия мозговой активности между людьми с помощью тщательного анализа фазового и амплитудного выравнивания нейронных или гемодинамических сигналов вовремени5. СРК относится к явлению, при котором мозговая деятельность двух или более людей выравнивается или синхронизируется во время социальных взаимодействий. Эта синхронизация может происходить в различных формах, таких как фаза, частота или амплитуда колебаний мозга 6,7,8.
В области натуралистических социальных взаимодействий с участием нескольких участников огромное количество исследований пролило свет на феномен СРК, особенно в таких разнообразных контекстах,как динамика отношений между родителями и детьми, обмены между педагогами и учениками, романтические отношенияи взаимодействие аудитории иисполнителей. Примечательно, что СРК демонстрирует повышенный уровень в интимных отношениях, таких как партнерство между родителями и детьми, а также в романтических партнерствах, по сравнению с взаимодействием с незнакомцами13,14, что подчеркивает его чувствительность к глубине эмоциональной связи. В то же время, этот повышенный СРК часто совпадает с повышением эффективности сотрудничества и улучшением поведения, что предполагает функциональную роль в содействии положительнымсоциальным результатам.
В контексте консультирования рабочий альянс — ключевой конструкт, тесно связанный с эффективностью консультирования — воплощает в себе отчетливую межличностную динамику, которая постепенно развивается между консультантом и клиентом в ходе терапевтического процесса. По своей сути этот альянс основан на укреплении глубоких эмоциональных связей и создании эффективных рамоксотрудничества. Таким образом, изучение СРК в рамках консультирования открывает новую перспективу, которая улучшает понимание сложностей и качества этих терапевтических отношений.
Эмпатия консультанта, как она воспринимается клиентом, способствует развитию рабочего альянса18. Это указывает на то, что установление рабочего альянса может возникнуть в результате взаимопонимания и соответствующей нейронной активности между консультантом и клиентом. Эмпатию можно разделить на два компонента: аффективную эмпатию и когнитивную эмпатию. Нижняя лобная извилина (НДГ) участвует в аффективной эмпатии, а также связана с нейронными процессами, лежащими в основе общения лицом к лицу19. Правое височно-теменное соединение (rTPJ), важная часть сети теории сознания, тесно связано с когнитивной эмпатией, особенно в понимании психическихсостояний других людей. Следовательно, ранние исследования синхронизации мозга в консультировании отдали приоритет этим двум областям как областям интереса (ROI) и определили СРК в первую очередь в rTPJ21. Таким образом, последующие исследования были сосредоточены преимущественно на rTPJ22. Исследования показали, что нейронная синхронизация в rTPJ между клиентами и терапевтами во время консультирования значительно выше, чем в разговорном контексте. Существует положительная корреляция между повышенной синхронной нейронной активностью в rTPJ и силой терапевтического альянса21. Уникальные паттерны активности в консультировании могут быть результатом глубокого исследования эмоциональных выражений и личных переживаний. Это говорит о том, что СРК требует дальнейшего изучения в рамках консультирования. Кроме того, корреляция между повышенной активностью rTPJ и прочностью рабочего альянса указывает на то, что СРК может служить нейробиологической основой для оценки отношений консультирования, предлагая новую метрику оценки.
В то время как эти результаты подчеркивают многообещающую роль СРК в динамике между консультантом и клиентом, они также подчеркивают необходимость дальнейшего уточнения прямой причинно-следственной связи между синхронизацией мозга, эффективностью консультирования и рабочим альянсом. Для развития этой развивающейся области первостепенное значение имеет разработка стандартизированных протоколов гиперсканирования и строгих методологий анализа данных. Совершенствуя методологический инструментарий, можно более точно отобразить нейронные основы эффективного консультирования, что в конечном итоге повышает качество терапевтических вмешательств и их результаты.
В этой статье представлен протокол о том, как проводить гиперсканирование на основе fNIRS, а также как наблюдать и анализировать СРК между диадами консультант-клиент. fNIRS — это неинвазивный метод визуализации, используемый для измерения активности мозга. Он работает, обнаруживая изменения в насыщении крови кислородом и объеме крови в мозге, которые являются косвенными маркерами нейронной активности. Это достигается путем излучения ближнего инфракрасного света в мозг и измерения количества света, поглощенного или рассеянного клетками крови. Таким образом, измеряется гемодинамическая/оксигенирующая активность. Для сравнения, fNIRS предлагает более высокое временное разрешение, чем фМРТ, и менее уязвим к артефактам движения, чем ЭЭГ, что делает его хорошо подходящим для изучения социальных взаимодействий в естественных условиях, таких какпсихологическое консультирование.
В этой статье также представлены конкретные этапы вычисления IBS с помощью метода когерентности вейвлет-преобразования (WTC)24. ВТЦ — это аналитический метод, который измеряет взаимосвязь между двумя сигналами на разных частотах с течением времени. Это полезно для выявления областей синхронности между областями мозга или между участниками исследования. Он вычисляет когерентность между двумя временными рядами путем анализа их перекрестного спектра с помощью вейвлет-преобразований. Чтобы контекстуализировать важность ВТЦ, важно сначала понять основополагающие концепции вейвлет-преобразования (ВТ)25, когерентности26 и то, как они сходятся в рамкахВТЦ-27.
Вейвлет-преобразование, математический инструмент, превосходно справляется с разложением сложных сигналов на составляющие их частотно-временные составляющие, позволяя анализировать как локализованные изменения частоты с течением времени, так и общее частотное содержаниесигнала27. Эта характеристика особенно полезна при изучении нейронной активности, которая по своей сути нестационарна и демонстрирует динамические изменения на разных частотах. Когерентность, с другой стороны, количественно определяет степень, в которой два сигнала имеют схожие частотные компоненты и фазовые отношения, выступая в качестве метрики синхронизациимежду ними. Объединяя эти два понятия, ВТЦ предоставляет мощные средства для оценки СРК, фиксируя как временную эволюцию, так и частотную специфичность нейронной связи между людьми, а также давая представление о том, как различные части мозга или мозга динамически взаимодействуют на протяжении задачи илистимула.
В то время как традиционная модель ВТЦ просто проверяет корреляцию между сигналами мозга разных людей, здесь представлен метод, учитывающий направленность взаимодействия между консультантом и клиентом. Существуют различные модели запаздывания, когда один сигнал последовательно предшествует изменениям другого на определенный временной интервал, что указывает на временную связь при СРК согласно предыдущим исследованиям28,29. СРК не может возникать одновременно между консультантом и клиентом во время консультирования. Таким образом, необходим комплексный метод для изучения направленности СРК. Метод разъясняет роль, которую консультанты играют на различных этапах консультирования (руководство СРК, фазное СРК с клиентом или под руководством клиента).
В этом исследовании предлагается подробный и реализуемый протокол, основанный на исследовательском вопросе о том, могут ли баллы СРК между консультантами и клиентами служить потенциальными биомаркерами для оценки качества альянса или результатов среди клиентов с различными стилями привязанности взрослых. В протоколе описывается использование технологии гиперсканирования fNIRS для исследования СРК между психологическими консультантами и клиентами в контексте консультирования. В нем содержится подробное описание экспериментальных процедур, мер предосторожности на каждом этапе и последующих методов обработки данных. Ожидается, что этот протокол предложит ценные идеи и рекомендации будущим ученым, заинтересованным в изучении СРК в области психологического консультирования. Конкретный протокол сбора и обработки данных представлен следующим образом.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все участники подписали письменную форму информированного согласия перед участием и получили вознаграждение в размере около 60 юаней (китайская валюта) после эксперимента. Описанная выше процедура исследования была одобрена Университетским комитетом по защите исследований человека Восточно-Китайского педагогического университета (HR 425-2020).
1. Подготовка к эксперименту
2. До приезда участников
3. Процесс сбора данных
4. Анализ данных
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты показали, что существует незначительно значимый эффект, заключающийся в том, что безопасная группа имела более высокие приращения ВТЦ, связанные с задачей, чем выбывающая группа (t = 2,50, скорректированное p = 0,07) в канале 19 в угловой извилине (ANG; см. рис. 2). Значения ВТЦ на CH19 были выбраны для дальнейшего анализа СРК. Что касается эффекта временного лага при СРК, то достоверно более высокий уровень СРК под руководством ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В настоящем протоколе описаны конкретные шаги по проведению эксперимента по гиперсканированию fNIRS в естественных условиях психологического консультирования и как рассчитать СРК между консультантом и клиентом, а также как определить модели отставания СРК в процессе консультирования. Детально проработанная операция может помочь исследователям повторить эксперимент с гиперсканированием fNIRS и продолжить исследования в области открытой науки. Ниже обсуждаются некоторые критические вопросы...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам нечего раскрывать.
Это исследование было поддержано Национальным фондом естественных наук Китая (31900767), Исследовательским проектом Шанхайской комиссии по науке и технике (20dz2260300) и Фондами фундаментальных исследований для центральных университетов.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Китайская онлайн-платформа опросов | Ranster Technology Company, Чанша, Китай | Бесплатная версия Вэньцзюаньсина | |
| ЭЭГ-колпачок | Compumedics Neuroscan, Шарлотт, США | 64-канальный Quik-Cap | |
| Система fNIRS | Hitachi Medical Corporation, Токио, Япония | Оптическая топографическая система ETG-7100 | Порт NIRS излучал и собирал ближний инфракрасный свет на двух длинах волн (760 и 850 нм) с частотой дискретизации 10,1725 Гц. |
| MATLAB 2018a | The MathWorks, Inc., Натик, Массачусетс | MATLAB 2018a | |
| Кепка для плавания | Группа десятиборья, Вильнёв-д'Аск, Франция | 1681552 | Средний размер |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешениеThis corrects the article 10.3791/67183