आभासी सामाजिक सहभागिता अवलोकन के तंत्रिका संबद्ध के ब्रेन इमेजिंग जांच

Summary

यह लेख एक प्रयोगात्मक डिजाइन है जो पूरे शरीर एनिमेटेड किरदार में कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (fMRI) आभासी सामाजिक संबंधों को देख के तंत्रिका संबद्ध की जांच के साथ संयोजन के रूप में उपयोग किया जाता है दर्शाता है.

Abstract

सामाजिक संबंधों गेज करने की क्षमता दूसरों के इरादों का आकलन करने में महत्वपूर्ण है. चेहरे का भाव और शरीर की भाषा जैसे कारक व्यक्तिगत और व्यावसायिक जीवन ^एक समान में हमारे निर्णय को प्रभावित करते हैं . इन "दोस्त या दुश्मन" अक्सर निर्णय पहली छापों, जो बारी में हमारे निर्णय को प्रभावित करने के लिए "दृष्टिकोण या से बचने के सकता है" पर आधारित है. पिछले अध्ययनों सामाजिक अनुभूति के तंत्रिका संबद्ध जांच स्थैतिक चेहरे उत्तेजनाओं ² का उपयोग करने के लिए जाती थी. यहाँ, हम एक प्रयोगात्मक डिजाइन है जो पूरे शरीर एनिमेटेड किरदार में कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (fMRI) रिकॉर्डिंग के साथ संयोजन के रूप में इस्तेमाल किया गया वर्णन है. पंद्रह प्रतिभागियों एक व्यवसाय स्थापित करने में अतिथि मेजबान बातचीत की लघु फिल्म क्लिप के साथ प्रस्तुत किए गए, जबकि fMRI डेटा दर्ज किए गए, प्रत्येक फिल्म के अंत में प्रतिभागियों को भी मेजबान व्यवहार की रेटिंग प्रदान की. इस डिजाइन mimics और अधिक बारीकी से वास्तविक जीवन स्थितियों, और इसलिए स्वस्थ व्यवहार में सामाजिक संबंधों के तंत्रिका तंत्र की बेहतर समझ के लिए योगदान दे सकते हैं, और सामाजिक ^{चिंता} और आत्मकेंद्रित 3 के रूप में घाटे के संभावित कारणों में अंतर्दृष्टि जैसे नैदानिक ​​परिस्थितियों में सामाजिक व्यवहार में प्राप्त .

Protocol

1. उत्तेजनाओं, टास्क डिजाइन, और प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल

हमारे उत्तेजनाओं पहेली 7.0 (का उपयोग कर बनाई गई हैं http://poser.smithmicro.com/poser.html), और वे CIGAL (का उपयोग कर प्रस्तुत कर रहे हैं http://www.nitrc.org/projects/cigal/).

1. काम गैर मौखिक एक व्यवसाय स्थापित करने में अतिथि मेजबान बातचीत के दस सेकंड एनिमेटेड वीडियो की एक श्रृंखला के होते हैं. विषय (सामाजिक संपर्क हालत) मेजबान या एक मेजबान (कोई सामाजिक हालत / बातचीत नियंत्रण) की कटौती गत्ता द्वारा बधाई अतिथि विचार.
2. मेजबान व्यवहार है कि आगे सामाजिक (दृष्टिकोण हालत), संपर्क, या व्यवहार है कि आगे की बातचीत में ब्याज की कमी से संकेत मिलता है (हालत से बचने के लिए) के लिए आमंत्रित कर रहे हैं प्रदर्शित कर सकता है.
3. मेजबान द्वारा प्रदर्शित व्यवहार के प्रकार के इस बुनियादी हेरफेर के अलावा, अन्य जोड़तोड़ भी शामिल हो सकता है. उदाहरण के लिए, परीक्षण के कुछ (आमतौर पर) आधा अक्षर हाथ मिलाने, ग्रीटिंग प्रोटोकॉल के हिस्से के रूप में हो सकता है, जबकि दूसरों को, वे कुछ भी नहीं. यह हेरफेर ⁴ व्यवहार पर औपचारिक शारीरिक स्पर्श के प्रभाव, जो भी दर्शक की सांस्कृतिक पृष्ठभूमि के आधार पर (जैसे, पश्चिमी बनाम पूर्व - एशियाई) अलग महत्व है की उम्मीद किया जा सकता है की जांच की अनुमति देता है.
4. अन्य हेरफेर अवैयक्तिक (अन्य) व्यक्तिगत (Me) से दर्शक के परिप्रेक्ष्य के परिवर्तन शामिल कर सकते हैं . यह हेरफेर तंत्रिका आत्म referential ⁵ प्रसंस्करण के साथ जुड़े नेटवर्क में दोहन करना है, और प्रतिक्रियाएं कि व्यक्तिगत ^सगाई 6,7 (जैसे, से बचने के व्यवहार के प्रभाव का गहरा, अगर व्यक्तिगत तौर पर लिया) के द्वारा modulated हैं की पहचान की अनुमति देता है. प्रत्येक परीक्षण की शुरुआत में इन दोनों के दृष्टिकोण के बीच अदल - बदल cued जा सकता है.
5. वीडियो रेटिंग स्क्रीन है कि क्षमता पर मेजबान दर विश्वसनीयता, और एक 5 सूत्री Likert पैमाने (= नहीं / सभी 4 = बहुत 0) पर कारोबार कर रहा में रुचि के अधीन पूछ रहे हैं द्वारा पीछा कर रहे हैं, इन रेटिंग्स counterbalanced किया जाना चाहिए परीक्षण के पार, क्रम प्रभाव से बचने के लिए.
6. वीडियो में वर्ण प्रदर्शित (दृष्टिकोण बनाम बचने के) व्यवहार, जातीय पृष्ठभूमि (प्रार्य बनाम गैर कोकेशियान), शर्ट का रंग, और केश के लिए counterbalanced हैं. मूल पहलुओं है कि सामाजिक संबंधों को प्रभावित (जैसे, आकर्षण) भी के लिए नियंत्रित किया जाना चाहिए (उदाहरण के लिए, मेजबान के बंद लाइन मूल्यांकन द्वारा), सुनिश्चित करें कि वहाँ परीक्षण श्रेणियों के बीच कोई व्यवस्थित मतभेद हैं, और इस तरह संभव घालमेल से बचने के (जैसे, अगर मेजबान से बचने के व्यवहार प्रदर्शित भी समग्र कम आकर्षण स्कोर है) . अंत में, सबूत है कि महिला मेजबान के साथ बातचीत निर्णय (उदाहरण के ^लिए, वित्तीय) 4 को प्रभावित, हमारे वर्तमान अध्ययन में सभी मेजबानों महिलाओं थे में और अधिक प्रभावी रहे हैं, लेकिन मेजबान के लिंग का भी परीक्षण भर counterbalanced किया जा सकता है दी - उदाहरण के लिए, 50% 50% पुरुषों बनाम महिलाओं.
7. प्रयोग रन / परीक्षण के ब्लॉक में विभाजित है, प्रतिभागियों समय बाकी है, और उपकरणों की खराबी के मामले में बड़े पैमाने पर डेटा हानि से बचने की अनुमति है. इसके अलावा, पक्षपाती डेटा हानि, आदर्श स्थितियों / परीक्षणों प्रत्येक ब्लॉक में समान रूप से प्रतिनिधित्व करना चाहिए से बचने के लिए प्रत्येक हेरफेर (उदाहरण के लिए, सामाजिक संपर्क, लिंग, शेक / नहीं हिला) के अनुसार,. चलाएँ आदेश भी प्रतिभागियों के बीच counterbalanced है. प्रत्येक रन निर्धारण की छह सेकंड के साथ शुरू होता है, एमआर संकेत के स्थिरीकरण की अनुमति है. 8 सेकंड के एक अंतर परीक्षण अंतराल प्रत्येक फिल्म के परीक्षण के बाद और प्रत्येक रन / ब्लॉक समाप्त होता है.
8. यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि, जबकि प्रयोगात्मक डिजाइन स्थैतिक उत्तेजनाओं वर्तमान डिजाइन सामाजिक अनुभूति के तंत्रिका संबद्ध पहचान करने में पारिस्थितिक वैधता बढ़ गया है शामिल की तुलना में, इस दृष्टिकोण भी सीमाओं और चुनौतियों poses चाहिए. ऐसा ही एक चुनौती "पृष्ठभूमि" के रूप में (उदाहरण के लिए, वातावरण में जहां सामाजिक संबंधों होते हैं या व्यवहार के गैर प्रासंगिक पहलुओं) पहलुओं संभव के रूप में स्थिर, हित के व्यवहार चर से छेड़छाड़ के संदर्भ में (जैसे को बनाए रखने की जरूरत द्वारा समक्ष रखी है , लक्षित सामाजिक संबंधों का भेद) इशारों, जो शर्तों जहां गतिशील उत्तेजनाओं का इस्तेमाल कर रहे हैं में पूरा करने के लिए मुश्किल हो सकता है. फिर भी, हम विश्वास है कि वर्तमान बढ़ती सामाजिक तंत्रिका विज्ञान अध्ययन और मस्तिष्क इमेजिंग उपकरण है कि के प्रयोगात्मक अभिव्यक्ती उचित नियंत्रण की आवश्यकता की भागीदारी के साथ जुड़े बाधाओं में प्रयुक्त उत्तेजनाओं के पारिस्थितिक वैधता के लक्ष्य के बीच एक व्यापार बंद उचित दृष्टिकोण तक पहुँच को मान्य की अनुमति लक्षित व्यवहार के तंत्रिका संबद्ध के बारे में inferences.

2. स्कैन के लिए विषय की तैयारी

विषय आम तौर पर धातु संयुक्त प्रतिस्थापन के रूप में एमआरआई स्कैन के लिए अपनी उम्र, स्वास्थ्य, पहली भाषा, और व्यक्तिगत जोखिम कारकों के आधार पर भर्ती कर रहे हैं. होwever, अध्ययन का उद्देश्य के आधार, अन्य कारकों को भी दौड़ / जातीय पृष्ठभूमि, सामाजिक - आर्थिक स्थिति, और नशीली दवाओं के प्रयोग के इतिहास सहित पर विचार किया जा सकता है,. सभी विषयों को सूचित सहमति लिखा उपलब्ध कराने के पहले प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल, जो एक एथिक्स बोर्ड द्वारा मंजूरी दे दी है चल रहा.

पहले स्कैनिंग कमरे में प्रवेश

1. स्कैनिंग के दिन पर, प्रतिभागियों प्रश्नावली कि उनके मन की वर्तमान स्थिति का आकलन करने के लिए सुनिश्चित करें कि वे पीढ़ी चिंतित या उदास ^{प्रयोग 8,} 9 से पहले नहीं कर रहे हैं को पूरा करने के लिए कहा जाता है. ये आकलन भी fMRI डेटा के साथ संयोजन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, जांच करने के लिए कैसे स्कैनिंग के समय में भावनात्मक राज्य 'प्रतिभागियों की प्रतिक्रियाओं को प्रभावित कर सकते हैं. इसके अलावा, के बाद स्कैनिंग के आकलन के साथ संयोजन के रूप में, इन प्रारंभिक मूल्यांकन को यकीन है कि 'प्रतिभागियों के समग्र भावनात्मक राज्य नाटकीय रूप से प्रयोग में उनकी भागीदारी का एक परिणाम के के रूप में परिवर्तन नहीं करता है है के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. अंत में, अन्य / व्यवहार व्यक्तित्व आकलन भी किया जा सकता है करने के लिए आगे व्यक्तित्व के विशेष पहलुओं में कैसे व्यक्तिगत भिन्नरूपों कि सामाजिक संदर्भों (उदाहरण के लिए, सामाजिक चिंता, विश्वसनीयता) में प्रभाव प्रतिक्रियाओं ^{10 अध्ययन, 11} के दौरान 'प्रतिभागियों की प्रतिक्रियाओं को प्रभावित कर सकते हैं की जाँच.
2. स्कैन करने के लिए पहले, भागीदार स्कैनिंग प्रक्रियाओं के विस्तार में सूचित किया जाता है, और व्यवहार कार्य (नीचे वर्णित) के लिए विशिष्ट निर्देश दिया है. बेचैनी और कार्य के साथ वृद्धि हुई परिचित से बचने के लिए, भागीदार भी कार्य के लिए एक संक्षिप्त चलाने के अभ्यास दिया है.

स्कैनिंग कमरे में प्रवेश

3. विषय स्कैनिंग बिस्तर पर लेटना, सिर के लिए अतिरिक्त cushioning के साथ स्कैन के दौरान आराम सुनिश्चित करने के लिए और आंदोलन को कम से कम के निर्देश दिए है. आगे सिर आंदोलन को कम करने के लिए, गैर चिपकने वाला टेप की लंबाई के पक्ष विषय के माथे के आसपास हल्के से लिपटे हो सकता है. यदि पसंदीदा, cushioning भी का विषय उठाया घुटनों के तहत रखा जा सकता है, पीठ के निचले हिस्से मांसपेशियों में तनाव को कम करने.
4. विषय कान संरक्षण (कान प्लग) के रूप में के रूप में अच्छी तरह से अलगाव headphones दिया जाता है एमआरआई स्कैन के दौरान experimenter के साथ संवाद.
5. विषय के दाहिने हाथ आराम से प्रतिक्रिया बॉक्स पर तैनात है, इस तरह बाएं हाथ के समर्थन के लिए या अन्य माप (उदाहरण के लिए, त्वचा प्रवाहकत्त्व प्रतिक्रियाएं) के लिए इस्तेमाल किया जा करने की अनुमति. एक आपातकालीन बटन बंद भी पास रखा जाना चाहिए, ताकि इस विषय में किसी भी तत्काल स्कैनर रोकने की जरूरत का संकेत हो सकता है.
6. डेटा संग्रह शुरू करने से पहले, यह यकीन है कि इस विषय में स्पष्ट रूप से देखने स्क्रीन प्रक्षेपण कर सकते हैं, उत्तेजना प्रस्तुति के लिए, और प्रतिक्रिया बटन ठीक से काम करने के लिए महत्वपूर्ण है.

3. डेटा रिकॉर्डिंग और प्रसंस्करण

पैरामीटर स्कैन

हम एमआरआई एमआरआई रिकॉर्डिंग के लिए एक 1.5 Tesla सीमेंस सोनाटा स्कैनर का उपयोग कर डेटा एकत्र. हमारे संरचनात्मक छवियों 3D MPRAGE संरचनात्मक श्रृंखला (गूंज समय ते एमएस 3.82 =; स्लाइस 112 = संख्या; पुनरावृत्ति समय, टी.आर. = 1600 एमएस voxel आकार = 1 x 1 1mm x) थे, और कार्यात्मक चित्र 28 कार्यात्मक स्लाइस की श्रृंखला के शामिल (voxel आकार 4x4x4 = मिमी), axially echoplanar अनुक्रम का उपयोग कर का अधिग्रहण (ते, = 40 एमएस, टी.आर. = 2000 एमएस = 256 x 256mm देखने FOV के क्षेत्र), इस प्रकार पूर्ण मस्तिष्क कवरेज के लिए अनुमति देता है.

डेटा विश्लेषण

हम घर में Matlab आधारित उपकरणों के साथ संयोजन में सांख्यिकीय पैरामीट्रिक मानचित्रण (SPM2/SPM5) का उपयोग करें. पूर्व प्रसंस्करण ठेठ चरण शामिल हैं: गुणवत्ता आश्वासन, टी.आर. संरेखण, गति सुधार, सह पंजीकरण, सामान्य, और चौरसाई (8 मिमी ³ कर्नेल) ^12.

1. डेटा विश्लेषण voxel वार और रुचि के क्षेत्र को जोड़ती (आरओआई) के लिए ब्याज की शर्तों (उदाहरण के लिए, सामाजिक बातचीत बनाम गैर सामाजिक संपर्क) के साथ जुड़े मस्तिष्क गतिविधि की तुलना दृष्टिकोण.
2. पूरे मस्तिष्क voxel वार विश्लेषण सांख्यिकीय नक्शे है कि मस्तिष्क क्षेत्रों के बड़े नेटवर्क प्रसंस्करण कि underlies सामाजिक संबंधों, और आरओआई विश्लेषण के मूल्यांकन की अनुमति देता है विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्रों में प्रतिक्रिया के लक्षित जांच, जो एक होने के रूप में पहचान की प्राथमिकताओं के साथ जुड़े की पहचान की उपज सामाजिक अनुभूति नेटवर्क (चित्रा 1 ए) का हिस्सा है . आरओआई विश्लेषण भी चित्रण प्रयोजनों के लिए (चित्रा 1 बी) fMRI संकेत निकालने के लिए उपयोग किया जाता है. हम पी = .001 के एक तीव्रता दहलीज और 10 सन्निहित voxels के एक हद तक दहलीज इस्तेमाल किया. इन विशिष्ट डेटा विश्लेषण में शामिल तरीकों के अलावा, डेटा का विश्लेषण करने के अन्य तरीके भी सामाजिक ^{अनुभूति 13,} 14 के तंत्रिका संबद्ध की जांच के अध्ययन में पूरक दृष्टिकोण के रूप में कार्यरत किया जा सकता है.
3. अंत में, मस्तिष्क इमेजिंग डेटा का व्यवहार (जैसे, मूल्यांकन विश्वसनीयता) डेटा और / या स्कोर अनुक्रमण व्यक्तित्व के उपाय (उदाहरण के लिए, विशेषता चिंता) के साथ सहसंबंध भी प्रदर्शन किया जा सकता है सह VA के मस्तिष्क कैसे गतिविधि की जांचव्यवहार और व्यक्तित्व में व्यक्तिगत मतभेदों के साथ यादें.

4. प्रतिनिधि परिणाम

चित्रा 1. सामाजिक संबंधों को देख के जवाब में सामाजिक अनुभूति नेटवर्क में वृद्धि की गतिविधि सामाजिक बातचीत बनाम no-interaction/control परीक्षण की तुलना बेहतर अस्थायी परिखा (अजजा एक), पार्श्व और औसत दर्जे सहित ठेठ सामाजिक अनुभूति मस्तिष्क क्षेत्रों में गतिविधि का पता चला, prefrontal प्रांतस्था, (mPFC ख, और घ, क्रमशः) और amygdala (एमी, ग). "सक्रियण नक्शे" उच्च संकल्प मस्तिष्क में प्रदर्शित छवियों पर आरोपित कर रहे हैं पार्श्व (बाईं और सही साइड पैनल) और राज्याभिषेक दृश्य (मध्यम पैनल), रंग सलाखों सक्रियण नक्शे के टी मूल्यों की ढाल (से डेटा के आधार पर संकेत मिलता है 15) प्रतिभागियों, मस्तिष्क गतिविधि को दर्शाती दृष्टिकोण के onsets बंद / व्यवहार से बचने के. लाइन रेखांकन fMRI संकेत, प्रत्येक परीक्षण के प्रकार और टी.आर. (1 टी.आर. = 2 सेकंड) के लिए कार्यात्मक ROIs से निकाले के समय पाठ्यक्रम वर्णन. एल = वाम, आर राइट =.

Discussion

प्रयोगात्मक डिजाइन शुरू यहाँ देख और शरीर की भाषा की व्याख्या के तंत्रिका संबद्ध की जांच की अनुमति देता है. इस डिजाइन करने के लिए हमारे ज्ञान के संबंध में मस्तिष्क सामाजिक बातचीत में शामिल तंत्र को अग्रिम, और हम कैसे शरीर की भाषा या विश्वसनीयता जैसे ^{सामाजिक} अवधारणाओं इंटरैक्टिव सामाजिक वातावरण 3 में निर्णय लेने के विभिन्न प्रकार की धारणा गठबंधन की सैद्धांतिक मॉडल का विस्तार करने की क्षमता है. इस तरह के ज्ञान व्यक्तिगत और व्यापार सेटिंग्स की एक किस्म में लागू किया जा सकता है, और सामाजिक बातचीत में नैदानिक ​​घाटे के बारे में हमारी समझ में सुधार कर सकते हैं. इस डिजाइन की सफलता के समुचित कार्य हेरफेर, पारिस्थितिकी मान्य उत्तेजनाओं की भागीदारी, और सावधान डेटा संग्रह पर निर्भर करता है है