Summary
Denne protokol beskriver vigtige trin involveret i vurdering af følsomheden af hjernen hos en person med stimulus behandling af en tæt anden ved at vælge par af partnere, optagelse deres elektroencefalografi (EEG) samtidigt og computing deres Event-relaterede hjernen potentialer (ERPs).
Abstract
Partnerne i hvert par skal kunne passere McGill venskab spørgeskema uden at kommunikere. Hver partner er derefter sidder foran en skærm i to tilstødende værelser. Disse værelser er adskilt af en glasrude, hvorigennem deltagerne kommunikere for at opretholde følelser af samvær mens bliver udstyret med EEG cap. Efter kontrol for passende EEG-signaler, glasset er dækket af et gardin til at forhindre visuel kommunikation. Derefter, partnere skal være tavs men er instrueret om at prøve at føle sig i nærværelse af deres partner under hele forsøget. Lige før det starter, deltagere får at vide, at hver af dem vil blive præsenteret med ét billede ad gangen, og at disse billeder vil ske på samme tid både af dem på deres egen skærm. De bliver også bedt om, at for hvert forsøg, de samtidige billeder vil altid være forskellige. Men unbeknownst til dem, forsøg er randomiseret: kun halvdelen af dem er i overensstemmelse med denne instruktion og faktisk omfatter to forskellige billeder. Disse forsøg danne DSC, det vil sige, de forskellige stimuli tilstand. Anden halvdelen af forsøgene er i overensstemmelse med instruktionen. De omfatter to identiske billeder og danne ISC (identiske stimuli betingelse). Efter forsøgets deltagere er sorteret i to grupper: dem, der rapporterede, at de følte sig i nærværelse af deres partner under fleste af forsøgene og dem, der rapporterede de ikke gjorde. Virkningen af stimulus behandling af partneren er fundet ved at fratrække de gennemsnitlige spænding af ERPs af ISC (inkonsekvent med vejledningen) fra ERPs af DSC (i overensstemmelse med instruktionerne) i mindst to tidsvinduer (TWs): for det første, i 75 til 150 ms TW, hvor de absolutte værdier af disse fradrag er større, især på højre frontal websteder, dem, der følte sig i nærværelse af deres partner end dem, der gjorde ikke; for det andet, i LPP tid vindue (dvs. fra 650 950 ms post udbrud), hvor ERPs er betydeligt mindre positive i DSC end i ISC i dem, i hvem de rå resultaterne af de tidlige (75-150ms) fradrag er negative.
Introduction
EEG indekserer summer af elektrisk postsynaptiske svar af store neuronal befolkninger1 produceret under informationsbehandling. 2 blandt disse svar er visse mønstre tid låst til sensoriske, motoriske og kognitive begivenheder. Disse "event-relaterede" mønstre af EEG kaldes ERPs. 3 en ERP består af flere omlægninger (fx N300, N400 & P600). Hver af disse fordrejninger er karakteriseret ved sin ventetid i forhold til starten af begivenheden, dens spænding eller amplitude, dens positive eller negative elektriske polaritet og hovedbund udbredelse, som alle give et fingerpeg om de underliggende neurale beregninger 3.
ERP undersøgelser tillade os at indhente oplysninger om de basale neurale processer underliggende højere orden, komplekse kognitive operationer4. ERP-metoden bruges primært i psykologiske og neuropsykiatriske undersøgelser. Nogle af de fordele forbundet med ERPs over andre neuroimaging modaliteter, såsom funktionel magnetisk resonans imaging (fMRI) og nær-infrarød spektroskopi (NIRS), omfatter dets fremragende tidsmæssige opløsning, som giver forskere mulighed for at Følg computing aktiviteten af hjernen ned til millisekund, og dens relative omkostningseffektivitet. Dette er afgørende, når du tester to deltagere samtidig, som er tilfældet i vores undersøgelse5,6.
For dette eksperiment, vi er mest interesseret i de sene posterior positivitet (LPP), som er en ERP at have en sen latency (dvs. fra 250 til 1000ms post stimulus debut). Det er udløst af præsentationen af meningsfulde stimuli, såsom ord, objekter, ansigter og scener. De velkendte P3b komponenter tilhører familien LPP, hvilke peak omkring 600 ms post stimulus debut for ord og på omkring 750 ms til ansigt - og scene-stimuli. Jo større mængden af nye oplysninger placeret i arbejdshukommelsen, og i bevidsthed, og den mere levende, frontfremspringet og visse denne information er, jo større amplitude af dette potentiale vil således7,8 når et stimulus- eller nogen aspekt af det, som dens nøjagtige tidspunkt for forekomst-er uventet, det fremkalder en større LPP end når stimulien og hver af dens aspekter fuldt forudsiges. Et meget stort antal kognitive faktorer kan således have indflydelse på amplituden af LPP8,9.
Optagelse EEG af to deltagere samtidig, da de er udsat for visuelle stimuli kan hjælpe os med at vurdere hvorvidt hjerneaktivitet af et emne kan påvirke den andens hjerne elektrodynamik, når ingen ser, hvad hans/hendes partner bliver vist.
Givet at ERP spændinger, hovedbund distributioner og ventetid alle give et fingerpeg om, hvilke neurale beregninger sker, de kan måles for at teste eventuelle eksterne virkninger på hjernen og opdage forskelle i behandlingen af visuelle stimuli i par tæt sammen beslægtede individer. For at teste eksistensen af så stor betydning, vi fokuserede på en operationel hypotese: LPP fremkaldes ved en visuel stimulering i én person kunne blive påvirket af stimulus vises til sin partner. Denne hypotese er således baseret på tanken om, at hvis stimulus behandling af én person har en indvirkning på de neurale aktiviteter af en anden person, denne nye oplysninger som følge af hjernen i den tidligere kan modulere amplitude af LPP i sidstnævnte.
En mere præcis hypotese blev bygget fra en supplerende idé. Virkningen af behandlingen af stimulus på hjerneaktivitet af en tæt anden skulle være forhindret når stimulien er kendt for at være forskellige fra den ene set af tæt andre. I realiteten i denne situation udgør denne virkning en irrelevant indblanding. For at skabe denne viden, var de to deltagere i hvert par fortalte, at de vil blive præsenteret med forskellige stimuli. Ikke desto mindre var kun halvdelen af forsøgene af eksperimentet i overensstemmelse med denne instruks. Således udgør de forskellige-stimulus betingelse, af DCS. Anden halvdelen af forsøgene, var inkonsistent med denne instruktion. Der, stimuli samtidigt præsenteret for de to emner af hvert par var den samme og dermed gjort op identiske-stimulus betingelse, at ISC. Denne sidstnævnte betingelse blev brugt for at have en kontrol tilstand hvor hæmning ikke bør udvikle, som det ville vedrører oplysninger, der svarer til den stimulus, faktisk fremlagt til lukke andre. Vores forudsigelse var, at yderligere oplysninger i mangel af sådan en hæmning, træder indholdet i arbejdshukommelsen, som kunne være ansvarlige større LPPs i ISC end i DSC. Desuden at finde sådanne ERPs forskelle ville bekræfte muligheden af en effekt af stimulus forarbejdning på ERPs en tæt anden i betragtning af at fag ikke kan se den faktiske stimulus deres partnere præsenteres med.
Disse forudsigelser er blevet bekræftet i to tidligere forsøg, som viste også, at de to deltagere i hvert par skulle være socialt tæt og ikke fremmede. 10 , 11 dog i disse eksperimenter, de to deltagere i disse par blev ikke akustisk og visuelt adskilt. Trods de ekstreme unlikeliness, ERP effekter observeret kunne være på grund af klassiske visuelle og/eller akustisk kommunikation mellem partnere og givet den betydning resultaterne ville have for social kognition, vi besluttede at indføre en glas - og en gardin-adskillelse mellem partnere at kontrollere, at stadig ERP forskelle.
Men vi var klar over, at ved at gøre dette, deltagerne måske ikke længere føle sig sammen under eksperimentet og at dette kunne have en effekt. Derfor, vi følte vigtigt at minde deltagerne mulighed for at prøve at føle tilstedeværelsen af deres partner under hele forsøget, og debriefing møde vi spurgte dem, hvis de formået at gøre dette.
Desuden, i de første to eksperimenter vurdere virkningerne af stimulus forarbejdning på ERP tæt træthed andre 10,11, DSC og ISC svarende til forskellige blokke af forsøg, for at forebygge, strategi bias og andre tilintetgør, de eksperimentelle betingelser for dette eksperiment nu svarer til forsøg randomiseret i blokke.
I denne nye eksperiment, er de to deltagere (A og B) enkelte siddende foran deres egen computerskærm i to tilstødende værelser. Den mur, der adskiller dem indeholder en 86 af 178 cm glasvindue, der er dækket på begge sider af et gardin. Således kan deltagerne er siddende side om side, men hverken Se eller høre hinanden under det faktiske eksperiment. Men lige før forsøget, når de monteres med EEG caps, gardinerne er åbne og deltagerne kan se hinanden og opretholde en følelse af nærhed. Når de er monteret med en EEG cap til at registrere deres hjerneaktivitet og EEG-signaler er checket for kvalitet, er gardinerne lukket. Dog vigtigst, er deltagerne pålagt at forsøge at fortsætte føle tilstedeværelsen af deres partner under hele forsøget. Den on-screen direktiver instruere hver deltager at forsøge at huske de billeder, der vil blinkende samtidig, hver på deres respektive skærme, og at undgå overdreven blinker og ansigts bevægelser.
Deres tro på arten af de to billeder er eksperimentelt styres via den on-screen direktiver der klart informere dem om, at de altid vil være udsat for forskellige visuelle stimuli end hvad vil blive præsenteret for deres partner. Men som nævnt, hver deltager ser 200 billeder, 100 som er faktisk forskellig fra dem præsenteret for deres partner og udgør konsistent tilstand eller DSC (dvs. forskellige-stimulus tilstand) og 100 som er faktisk den samme som dem præsenteret til deres partner. De udgør inkonsistent tilstand eller ISC (dvs. den identiske stimulus betingelse). Således under en inkonsekvent ISC retssagen præsenteres begge deltagere samtidig med en identisk billede. Under en konsekvent DSC retssagen præsenteres begge deltagere samtidig med et andet billede. Rækkefølgen af disse forsøg er randomiseret.
Vi har systematisk undersøgt ERPs i tidsvinduer tidligere end LPPs at opdage indekser af hæmning, som de forskellige-stimuli-instruktion bør udløse når stimuli af forsøget afviger faktisk. Vi fandt, at mellem 75-150ms indlæg billede debut, den absolutte værdi af subtraktion af middelværdien spændinger af ERPs DSC forsøg fra dem af ISC-stier blev større i deltagere, der følte sig sammen under eksperimentet end dem, der ikke gjorde. Dette blev observeret på højre frontal elektrode websteder, især på F8, og dermed over ventro-lateral præfrontal cortex. Baseret på vores tidligere værker på hæmning og negative ERP-komponenter16,17,18, valgte vi, blandt de deltagere, der følte sig sammen, dem hvem ERPs DSC-forsøg var mere negativ end dem til ISC-forsøg og dermed dem, i hvem hæmning kan være opstået. Som forventet, havde disse særlige deltagere betydeligt mindre LPPs for ensartet DSC-prøver end for inkonsekvent ISC-prøver (Se figur 4). Disse resultater tyder på, at en større mængde oplysninger indtastet indholdet af arbejdshukommelse i ICS forsøg, med disse oplysninger potentielt bliver mere iøjnefaldende og/eller levende, og/eller at blive integreret med mere selvtillid. Desuden bevise de eksistensen af en effekt af stimulus forarbejdning på ERPs tæt andre da er umuligheden for deltagerne til at se billedet faktisk præsenteret til deres partnere og er umuligheden at kommunikere.
Protocol
Alle metoder, der beskrives heri var forhåndsgodkendt af Douglas Institute forskning og etik Board.
1. deltager rekruttering, i lab hilsen og spørgeskemaer
- Rekruttere par af deltagerne (Luk venner/søskende/ægtefæller aldre 18-35) og informere dem om de vil have særskilt udfylde et venskab støtteberettigelse spørgeskema ved ankomsten i laboratoriet for at sikre, at kun Luk andre er inkluderet i eksperimentet [Se Bilag 1 for eksempel reklame].
- Kontroller, at de overholder alle andre optagelse kriterier (dvs. right-handedness, universitetsuddannelse, perfekt eller korrigeret til perfekt syn, ingen kontaktlinser, ingen dreads, ingen stofmisbrug, ingen psykiatrisk lidelse, ingen brug eller psykotrope medicin). Planlægge deres besøg i laboratoriet, hvis de er berettigede.
- Hilse par af deltagerne ved deres ankomst på laboratoriet. Indhente informeret samtykke, skal du adskille dem og har hver deltager udfylde venskab støtteberettigelse spørgeskema og McGill venskab spørgeskema alene.
- Denne kode bruges til at vurdere deres holdning om deres forhold og udelukke partnere, der er ikke tæt nok og ikke når de minimum score på 13 rigtige svar.
- Når deres svar er blevet sendt til lab's database, kontrollere for mindst 13 rigtige svar fra hver deltager.
- Escort partnerne i EEG optagelse værelser. Tænd den stimulus præsentation og EEG erhvervelse computer. Start programmet EEG erhvervelse [foto 1] og Angiv status af EEG-kanaler til "impedans check" [billede 2].
- Har hver deltager sidde på en udpegede computer desk i de tilstødende rum adskilt af et glasvindue. Beholde gardinerne åbent, så hver deltager kan se hans eller hendes partner. Tilskynde dem til at tale (f.eks., om deres svar på venskab støtteberettigelse spørgeskema) for at bevare følelsen af tilstedeværelsen af den anden.
2. elektrode cap placering (Se Gu et al., 2014)
- Måle størrelsen af lederen af deltageren og brug blyant til at markere Fp1 og Fp2 elektrode websteder og vælg hætten af passende størrelse.
- Ren panden og øreflipperne af hver deltager med en spritserviet.
- Indsæt to frontal sticky svamp diske i EEG elektrode cap på Fp1 og Fp2.
- Placer sticky enderne af diske mod panden af deltageren på markerede Fp1 og Fp2 steder. Spørge deltageren at trykke dem fast og trække hætten over hovedet for at passe stramt kraniet. Kontrollere, om fælles landbrugspolitik er monteret symmetrisk over hovedet (både fra højre vs venstre og fremad vs bagud perspektiver) og derefter slutte EEG outlet til forstærkerens plug.
- Bruger en 10mL stump kanyle tip sprøjte, sagte men fast tryk på hovedbunden af deltageren og flytte nålen sidelæns for at drille hår fra hinanden. Indsæt ledende gel (~0.5mL) fra denne stilling på hovedbunden og op for at oprette en kolonne med gel i jorden elektrode først. Derefter indsætte gel i begge øre elektroder og knytte dem til øreflipperne. Sæt venstre øre elektroden i den øverste kanal og en, som vil blive brugt som reference, under den i hylstret forstærker.
- Ved hjælp af en steriliseret stump kanyle tip tidligere monteret på sprøjten, flytte hår tråde fra hinanden ved wiggling sprøjte i alle de andre elektrode sites, at sikre, at spidsen er i kontakt med hovedbunden. Så, begynde at indsætte ledende gel i hver af de andre elektrode placeringer med en langsom opadgående bevægelse for at bygge en kolonne af gel, der vil gå fra hovedbunden til metal af elektrode.
- Bruge en steril skarp nål forsigtigt og forsigtigt ridse overfladen af hovedbunden gennem hver elektrode, begyndende med jorden og ørerne, at fjerne døde hudceller og øge elektriske ledningsevne ved at have gel gør kontakt med levende celler i hovedbunden og øreflipperne.
- Check for korrekt impedans mens ridse hovedbunden. Lys svarende til elektrode kanaler på boksene forstærker vil ændre farve fra orange til grøn som impedans for hver kanal falder til under 5 kΩ [Se foto 3].
- Bemærk: Hvis en bestemte elektrode ikke fungerer korrekt, tilføje flere gel og Skrab lidt mere med nålen. Hvis problemet fortsætter, skal du bruge en genvej ledning af plugging sig inde slot til den defekt elektrode på forstærkere og koble op anden enden til elektrode placering i EEG-cap.
3. EEG/ERP dataregistrering 4. EEG/ERP data optagelse
- Lige før eksperimentet, pålægge deltagerne at forsøge at føle tilstedeværelsen af deres partner under hele testperioden. Derefter, trække gardiner på begge sider af vinduet dobbelt-glas, dæmp lyset, og luk døren til hver deltagers plads.
- Skrive i den relevante kommando for given stimulus sekvens for at køre stimulus præsentation software. Derefter starte optagelsen EEG af begge deltagere, mens de præsenteres med de visuelle stimuli samtidigt.
- Når stimulus præsentation sekvensen er afsluttet, stop registrering af EEG data.
- I slutningen af forsøget, forsigtigt fjerne EEG caps og bistå deltagerne i vaskemaskine og tørre deres hår.
- Efter at deltagerne har renset deres hår, har dem fuldføre en debriefing spørgeskema, hvor de rapporterer den grad, som de følte tilstedeværelsen af deres partner, specielt i løbet af hvilken del af forsøget og hvor længe de følte denne måde.
- Fjern elektroder cap og øre fra forstærkere, fjerne engangs svamp diske og rense fælles landbrugspolitik og øre elektroder under rindende vand. Bruge en mild sæbe og en tandstikker til at klare gel fra elektroder, skyl grundigt og tillade EEG cap til luft tørre.
- Gemme den registrerede data på USB-drev ved at indsætte USB-drev i en af USB-portene på EEG data erhvervelse computer og trække datafilen ind i USB-mappe. Derefter, overføre dataene til en anden computer for databehandling.
4. databehandling
Bemærk: alle databehandlingen sker ved hjælp af EEGLab.15
- Åbn databehandling softwaren [Se Tabel af materialer] og derefter EEGLab ved at skrive "eeglab" i kommandoen interface [Se Screenshot 1 & 2].
- Importere datafilen. For dette trin, først, klik på "File" på EEGLAB GUI, Vælg "Importer data", Vælg "brug af EEGLAB funktioner og plugins", og klik på "fra EUF/EUF +/ GDF filer (BIOSIG værktøjskasse)" [Se Screenshot 3]. Vælg den ønskede datafil.
- Oprette og EEG begivenhedsliste, som består af en liste over poster, der svarer til forskellen typer af visuelle stimuli, der blev brugt under eksperiment (dvs. den samme billede menes at være forskellige mærket "S-BD" og forskellige billedet menes at være anderledes mærket "D-BD"). For at gøre dette, skal du klikke på "ERPLAB" på EEGLAB GUI, Vælg "EventList", og klik på "Opret EEG EVENTLIST" [Se Screenshot 4]. I det nye vindue, indtaste de relevante oplysninger under "Event info" og "Bin info (valgfri)" i kategorien S-BD og klik "Opdater linje". Gentag denne proces for kategorien D-BD. Klik på "Anvend" [Se Screenshot 5].
- Uddrag de bin-baserede epoker, hver epoke (eller retssag), bestående af en enkelt ERP bølgeform, der strækker sig over 1.204 ms fra-204ms til 1000ms, hvor 0 svarer til starten af den visuelle stimuli. For dette trin, skal du vælge "ERPLAB" på EEGLAB GUI og klik på "Extract bin-baserede epoker" [Se Screenshot 6]. I det nye vindue under "Bin-baserede epoke tidsinterval (ms)", skriv "-204 -4". Klik på "Kør" [Se Screenshot 7].
- Udføre artefakt opdagelse på epoker. Dette trin fjerner alle de forsøg, der har ændret blevet af forstærker mætning eller A/D klipning. Epoker med segmenter, der er ringere end-100 µV og/eller overlegen i forhold til + 100 µV vil blive elimineret for de 4 frontal EEG elektroder (Fp1 Fp2, F7 og F8). Ligeledes vil epoker med segmenter, der er ringere end-75 µV og/eller bedre end + 75 µV blive slettet for de resterende 24 ikke-frontal elektroder. Derudover skæres epoker indeholdende segmenter, der omfatter flade strækninger, som vedvarer mere end 100ms i alle 28 elektroder. For at fjerne de ekstreme spændinger, første klik på "ERPLAB" på EEGLAB GUI, så vælg "Artefakt påvisning i epoched data" og klik "simpel spænding tærskel" [Se Screenshot 8]. I det nye vindue under "testperiode (start slut) [ms]," skriver "-204 1000"; under "spænding begrænser [uV] (f.eks.-100 100):" skrive "-100 100"; under "Kanaler," Skriv "1:4" (for at vælge kun de 4 frontal elektroder). Vælg "Accepter" [Se Screenshot 9]. Gentag denne proces for de resterende 24 elektroder, at foretage de relevante ændringer, om nødvendigt (dvs. skrive "-75 75" i stedet for "-100 100" for spændingsområder; skrive "5:28" i stedet for "1:4" for at vælge de resterende 24 elektroder). Næste, hvis du vil fjerne de flade linjer, klik på "ERPLAB" på EEGLAB GUI, Vælg "Artefakt påvisning i epoched data" og klik på "Blokering & flad kurve" [Se Screenshot 10]. I det nye vindue under "testperiode (start slut) [ms]", skriver "-204 1000"; under "Amplitude tolerance (enkelt værdi, f.eks. 2):", skriver "- 1e - 07 1e - 07"; under "Varighed [ms]" skrive "100"; under "Kanaler", skriv "1:28" (for at vælge alle 28 elektroder). Vælg "Accepter" [Se Screenshot 11].
- Beregne de gennemsnit ERPs af hver deltager for hver betingelse (sammenhængende vs inkonsekvent). For at gøre dette, skal du klikke på "ERPLAB" på EEGLAB GUI og vælg "Beregne gennemsnit ERPs" [Se Screenshot 12].
- Beregne de grand gennemsnit for ERP sæt i hver tilstand (sammenhængende vs inkonsekvent) og plot de resulterende ERP bølgeformer. For dette trin, skal du klikke på "ERPLAB" på EEGLAB GUI og vælg "Gennemsnit på tværs af ERPsets (Grand gennemsnit)" [Se Screenshot 13]. I det nye vindue, tilføje de relevante ERP sæt ved at klikke på "Tilføj Erpset" og klik derefter på "Kør" [Se Screenshot 14]. Hvis du vil afbilde ERP bølgeformer, klik på "ERPLAB" på EEGLAB GUI, klik på "Plot ERP", og vælg "Plot ERP bølgeformer" [Se Screenshot 15]. I det nye vindue under "Tidsinterval (min max, i ms)", skriver "-204.0 1000.0" og klik på knappen "positive er op" (dette vil ændre navnet på knappen til "negative er op" så at negative y-værdierne vises over x-aksen); Vælg "Topografisk" under "Stil", og ændre "w" og "h" værdier "0,1". Klik på "PLOT" [Se Screenshot 16].
Representative Results
Tre tal har været præsenteres heri. Hver del af disse tal (28 dele i alt) repræsenterer en enkelt EEG kanal med egen etiket (dvs. Fp1, Fp2, F7, F8, osv.). Figur 1 viser et typisk eksempel på "gode" resultater, skildrer ERP waveforms fra en enkelt deltager. De sorte linjer svarer til en konsistent tilstand og de røde linjer svarer til en inkonsekvent tilstand. Figur 2 viser derimod "dårlige" resultater på grund af en problematisk session som kurveformer skildre enten uforståelig ERP komponenter, flad foring, eller støj. Disse blev også indhentet fra en deltager. De sorte linjer svarer til en konsistent tilstand og de røde linjer svarer til inkonsekvent tilstand. Figur 3 viser en grand gennemsnit 27 ERP sæt fra deltagerne, der følte sig sammen i mere end 50% af eksperimentet. De sorte linjer svarer til den kontrol-konsekvente kategori og de røde linjer svarer til den kritiske-inkonsekvent kategori. Figur 4 er en skildring af ERPS gennemsnit fra 13 personer, der følte sammen for mere end 50% af forsøgene og for hvem den inkonsistent tilstand var mere positiv på F8 elektrode stedet for tidsvinduet 75-150ms. Inkonsistent tilstand er mere positivt end de konsekvent betingelse for de fleste elektroder.
Figur 1 : Typisk "gode" resultater der repræsenterer ERPs fra én deltager. Hver del (28 dele i alt) repræsenterer en enkelt EEG kanal med egen etiket (dvs. Fp1, Fp2, F7, F8, osv.). ERP-komponenter er veldefineret i kurveformer. De sorte linjer svarer til sammenhængende tilstand (forskellige stimulus betingelse eller DSC) og de røde linjer svarer til inkonsistent tilstand (identiske stimulus betingelse eller ISC). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2 : Typisk "Dårlige" resultater der repræsenterer ERPs fra én deltager. Hver del (28 dele i alt) repræsenterer en enkelt EEG kanal med egen etiket (dvs. Fp1, Fp2, F7, F8, osv.). De sorte linjer svarer til en konsistent tilstand (DSC) og de røde linjer svarer til inkonsistent tilstand (ISC).
ERP-komponenter ikke er veldefineret i kurveformer, og mange er præget af en flad-line (dvs F8, Fc4). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 3 : Grand gennemsnit af ERPs 27 deltagere, der følte sammen.
Hver del (28 dele i alt) repræsenterer en enkelt EEG kanal med egen etiket (dvs. Fp1, Fp2, F7, F8, osv.). De sorte linjer svarer til en konsistent tilstand (DSC) og de røde linjer svarer til en inkonsekvent tilstand (ISC). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 4 : Grand gennemsnit af ERPs 13 deltagere der følte sammen og for hvem ERPs til konsekvent DSC-forsøgene var mere negative på F8 elektrode stedet mellem 75-150ms end ERPs til de inkonsekvente ISC-forsøg. Hver del (28 dele i alt) repræsenterer en enkelt EEG kanal med egen etiket (dvs. Fp1, Fp2, F7, F8, osv.). De sorte linjer svarer til en konsistent tilstand og de røde linjer svarer til en inkonsekvent tilstand. Der er en betydelig forskel i vinduet 600-900 ms tid mellem den konsekvente og inkonsistent tilstand på F3 (p = 0,024), F4 (p = 0,001), Fz (p = 0,024), Fc3 (p = 0.041), Fcz (p = 0,022), Fc4 (p = 0,002), Ft8 (p = 0,004), C3 (p = 0,022), og T4 (p = 0.039) , med inkonsistent tilstand bliver mere positivt. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Supplerende fil 1 Venligst klik her for at downloade denne fil.
Supplerende fil 2 Venligst klik her for at downloade denne fil.
Supplerende fil 3 Venligst klik her for at downloade denne fil.
Supplerende fil 4 Venligst klik her for at downloade denne fil.
Discussion
I vores undersøgelse om muligheden for at hjernen af en individuel er følsomme stimulus behandling af en anden, indspillede vi EEG af par af deltagerne, som de blev hver forelagt et sæt billeder.
Vi manipuleret ensartethed af de billeder, der viste sig at begge deltagere. Hver person blev pålagt skærmtastaturet direktiver, hvad han/hun vil være at se ville altid afviger fra hvad hans/hendes partner ønsker. Halvdelen af tid, blev deltagerne vist forskellige billeder (dvs. ensartet tilstand) og halvdelen af tid, det samme billede (dvs. inkonsistent tilstand). Forsøg blev randomiseret mellem inkonsekvent og ensartede betingelser.
Hvis stimulus behandling af en kan påvirke elektrodynamik af den andens hjerne, og vice-versa, kunne så de gennemsnitlige spændinger af komponenten LPP for de usammenhængende forsøg være forskellige fra dem af de konsekvente dem på tværs af sessioner. Ja, vores foreløbige resultater er i overensstemmelse med vores hypotese: LPP værdier for den kritiske session er forskellige fra dem af control session som en funktion af konsistens. Denne virkning opstod i mangel af blok bias og af ethvert muligt skjult påvisning af uoverensstemmelser på grund af støj fra partneren, som ændringer af vejrtrækning induceret af chokerende visuelle stimuli.
Formålet med denne artikel var at indføre en roman paradigme, der involverer EEG for testning par af deltagerne samtidigt. Vedrørende den faktiske EEG optagelse er det vigtigt at belabor et par punkter. For det første er det afgørende, at fælles landbrugspolitik er stramt fit. En fælles landbrugspolitik, der er for stort kan påvirke kvaliteten af optagelsen ved at have ustabilt gel kolonner og dermed varierende impedans19. For det andet er det også vigtigt, at deltagerne forstår, at de skal undgå overdrevne bevægelser, blinke eller nedbøjning af ansigtet og cervikal muskler, som disse vil potentielt skew EEG spor, rendering data meget vanskeligt at fortolke20. Efter forsøget rengøres udstyr ordentligt, for at sikre, at elektroderne ikke er isoleret til elektrisk brug af tør gel restkoncentrationer, som kan påvirke fremtidige signal samling. For det tredje, hvis der er problemer i signal, såsom støj eller flad linjer, sikre at både jorden og reference elektroderne er tilsluttet korrekt. At reducere impedans af alle elektroder reducerer støj som det forhindrer dem i at fungere som antenner, der fange elektromagnetisk støj. Derfor, hvis der er problemer i forbindelsen, gel skal være re anvendt og og hovedbunden under elektroderne igen ridset. Hvis der er myograms på EEG, skal vi lade emnet til at slappe af, minde ham/hende til at slappe af hans/hendes ansigtsudtryk og cervikal muskler før man går videre med eksperimentet.
Fra starten af enhver EEG eksperiment er det vigtigt at huske på, at begrænsninger i forbindelse med denne teknik. For eksempel, kan dens suboptimal rumlige opløsning være noget at overveje. En anden overvejelse er EEGS følsomhed over for øjet blinker, muskel aktivitet og kropslige bevægelser, som indfører artefakter i optagelse21. Samlet, disse begrænsninger kan behandles med alternative neuroimaging metoder såsom fMRI og NIRS eller ved at kombinere EEG med disse andre alternativer. Selv så, med hensyn til alternative brain imaging teknikker, har EEG sine egne fordele, den mest indlysende ene er dens bemærkelsesværdige tidsmæssige opløsning, giver mulighed for forsker at sonde neurale aktivitet størrelsesordenen millisekunder. Det er også en non-invasiv og smerte gratis værktøj, udgør ingen risiko for deltageren. Derudover er EEG relativt billige sammenlignet med andre neuroimaging teknik. Som sådan, var det et oplagt valg af overvågningen teknik i det nye par-test fremgangsmåde præsenteret i denne artikel.
Disclosures
Der er ingen interessekonflikter til betænkningen.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| EEG acquisition software | Psychlab | http://www.psychlab.com/softw_general.html | |
| 8 Digital EEG Amplifiers (NuAmp) | Neuro Scan Labs | ||
| 2 computers | |||
| Matlab | The MathWorks, Inc | http://www.mathworks.com/products/matlab/ | |
| EEGLab Matlab toolbox | http://sccn.ucsd.edu/eeglab/ | ||
| ERPLAB Toolbox | http://erpinfo.org/erplab | ||
| Stimulus generation software | E-Prime | ||
| ECI Electrode cap | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/caps/ | |
| Special Head Measuring Tape (4 Color ribbon) | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/ | |
| Disposable Sponge Disks | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/ | |
| Cap straps | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/ | |
| Electro-gel | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/ | |
| Blunt needle (BD Vacutainer PrecisionGlide Multiple Sample Needle) | Becton, Dickinson and Company | ||
| 2 Syringes | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/ | |
| 4 Ear Electrodes | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/ | |
| Alcohol wipes | |||
| 2 Red pencils | |||
| Facilities and supplies for participants to wash their hair after the experiment- sink, shampoo, comb, towels, hair dryer |
References
- Bressler, S. L. The Handbook of Brain Theory and Neural Networks. Arbib, M. A. , MIT Press. Cambridge, MA. 412-415 (2002).
- Peterson, N. N., Schroeder, C. E., Arezzo, J. C. Neural generators of early cortical somatosensory evoked potentials in the awake monkey. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 96 (3), 248-260 (1995).
- Bressler, S. L., Mingzhou, D. Event-Related Potentials. Wiley Encyclopedia of Biomedical Engineering. , John Wiley & Sons, Inc. 1-8 (2006).
- Blackwood, D. H., Muir, W. J. Cognitive brain potentials and their application. The British Journal of Psychiatry Supplement. 9, 96-100 (1990).
- Di Russo, F., Pitzalis, S. EEG-fMRI Combination for the Study of Visual Perception and Spatial Attention. Cognitive Electrophysiology of Attention. , Elsevier Inc. 58-70 (2014).
- Strait, M., Scheutz, M. What we can and cannot (yet) do with functional near infrared spectroscopy. Front Neurosci. 8 (117), 1-12 (2014).
- Gratton, G., Bosco, C. M., Kramer, A. F., et al. Event-related brain potentials as indices of information extraction and response priming. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 75 (5), 419-432 (1990).
- Donchin, E., Coles, M. G. H. Is the P300 a manifestation of context up-dating. Behav Brain Sci. 11 (3), 357-374 (1988).
- Brower, H., Fitz, H., Hoeks, J. Getting real about semantic illusion: rethinking the functional role of the P600 in language comprehension. Brain Res. 1446, 127-143 (2012).
- Bouten, S., Pantecouteau, H., Debruille, J. B. Finding indexes of spontaneous brain-to-brain communications when looking for a cause of the similarity of qualia assumed across individuals. F1000Research. 3, 316 (2015).
- Haffar, M., Pantecouteau, H., Bouten, S., Debruille, J. B. Further data for a potential cause for the similarity of percepts assumed across individuals. Journal of Cognitive Neuroscience. (H39), Supplement to the Journal of Cognitive Neuroscience, abstract of poster presentation 232 (2016).
- Gu, V., Mohamed Ali, O., L'Abbée Lacas, K., Debruille, J. B. Investigating the Effects of Antipsychotics and Schizotypy on the N400 Using Event-Related Potentials and Semantic Categorization. J. Vis. Exp. (93), e52082 (2014).
- Psychotoolbox-3. , Available from: http://psychtoolbox.org (2016).
- University of Florida. The Center For The Study Of Emotion And Attention. , Available from: http://csea.phhp.ufl.edu/media.html (2016).
- Swartz Center for Computational Neuroscience. Regents of the University of California. , Available from: https://sccn.ucsd.edu/eeglab/downloadtoolbox.php (2017).
- The fronto-central N1 event-related potential could index an early inhibition of the actions systematically activated by objects. Touzel, M., Snidal, C., Segal, J., Debruille, J. B. Cognitive Neuroscience Society Annual Meeting, Mar 24-27, Boston, MA, , (2018).
- Debruille, J. B., Brodeur, M. B., Porras, C. F. N300 and social affordances: a study with a real person and a dummy as stimuli. PLoS One. 7 (10), e47922 (2012).
- Debruille, J. B., et al. The N400 potential could index a semantic inhibition. Brain Research Reviews. 56 (2), 472-477 (2007).
- Light, G. A., et al. Electroencephalography (EEG) and event-related potentials (ERPs) with human participants. Curr Protoc Neuro. , 21-24 (2010).
- Luck, S. J. An Introduction to the Event-Related Potential Technique. , MIT Press. Cambridge, Mass. (2005).
- Disorders of consciousness after acquired brains injury: the state of the science. Nat Rev Neurol. Giacino, J. T., Fins, J. J., Laureys, S., Schiff, N. D. , Macmillan Publishers Limited. 1-16 (2014).
