Summary
פרוטוקול זה מתאר את השלבים החשובים מעורב בהערכת הרגישות של מוחו של אדם אחד של העיבוד גירוי של קרוב אחרים על-ידי בחירת זוגות של שותפים, הקלטה שלהם העוויתיים (EEG) בו זמנית, מחשוב שלהם פוטנציאל הקשור לאירוע מוחי (ארפס).
Abstract
השותפים של כל זוג חייב להיות מסוגל לעבור את השאלון ידידות מקגיל ללא תקשורת. כל אחד מבני הזוג ואז יושב מול מסך אחד של שני חדרים סמוכים. חדרים אלה מופרדים באמצעות חלון זכוכית שדרכו המשתתפים לתקשר כדי לשמור על תחושת הביחד תוך כדי להיות מצוידים עם הכיפה EEG. לאחר בדיקת EEG אותות נאותה, הזכוכית מכוסה על ידי וילון כדי למנוע תקשורת חזותית. לאחר מכן, שותפים חייבת להיות שקטה אך הורו נסו להרגיש בנוכחות בן הזוג שלהן במהלך הניסוי כולו. בדיוק לפני שזה מתחיל, המשתתפים נאמר כי כל אחד מהם יוצגו עם תמונה אחת בכל פעם, כי תמונות אלה יתרחשו באותו זמן לשניהם במסך משלהם. הם גם הוראה, עבור כל משפט, הדימויים בו זמנית תמיד יהיה שונה. עם זאת, ללא ידיעת ניסויים עליהם, הם אקראי: רק חצי מהם יהיו עקביים עם הוראה זו וכוללים למעשה שתי תמונות שונות. ניסויים אלה יוצרים את DSC, כלומר, התנאי גירויים שונים. החצי השני של הניסויים אינם עקביים עם ההדרכה. הם כוללים שתי תמונות זהות, יוצרים את ISC (מצב זהה-גירויים). לאחר הניסוי, מסודרים המשתתפים לשתי קבוצות: אלה אשר דיווחו כי הם חשו בנוכחות בן הזוג שלהן במהלך רוב הניסויים ואלה דיווח לא נכון. ההשפעה של גירוי עיבוד הזוג נמצא על-ידי חיסור החשמלי אכזרי של ארפס של ISC (בקנה אחד עם ההוראות) מ ארפס של DSC (בקנה אחד עם ההוראות) בחלונות זמן לפחות שני (TWs): ראשית, בעוד 75 ל 150 מילישניות TW, איפה הערכים המוחלטים של אלה המתחוללות חזקים, במיוחד באתרים נכון חזיתית, אלה אשר חש בנוכחות בן הזוג שלהן מאשר אלה שלא שילמו; שנית, LPP זמן חלון (כלומר, מתוך 650 לתחילת פוסט 950 ms), איפה ארפס באופן משמעותי פחות חיובי ב- DSC מאשר ב- ISC אלה אשר raw של המתחוללות (75-150ms) מוקדם שהתוצאות שליליות.
Introduction
EEG אינדקסים את הסכומים של חשמל postsynaptic תגובות של אוכלוסיות גדולות עצביים1 המיוצרים במהלך עיבוד מידע. 2 התגובות הללו, דפוסים מסוימים נמנים נעול זמן לאירועים חושית, מנוע או קוגניטיבית. האלה "האירועים הקשורות" דפוסי EEG נקראים ארפס. 3 ERP כוללת מספר deflections (למשל N300, N400 & P600). כל אחד deflections אלה מתאפיינת שלה השהיה ביחס תחילת האירוע, המתח או משרעת, שלה קוטביות חשמלי חיובי או שלילי, תפוצתו הקרקפת, אשר מספקים רמזים לגבי חישובי עצבית כבסיס 3.
ERP מחקרים מאפשרים לנו לקבל מידע על התהליכים העצביים הבסיסיים שבבסיס מסדר גבוה, מורכבים פעולות קוגניטיביות4. שיטת ה-ERP משמשת בעיקר במחקרים מנוטלי ופסיכולוגית. חלק מהיתרונות המשויך ארפס מעל באופנים דימות מוחי, דימות תהודה מגנטי תפקודי (fMRI) ו ספקטרוסקופיית אינפרא אדום (NIRS), כוללים שלה ברזולוציה הטמפורלית מעולה, אשר נותן חוקרים את היכולת בצע את פעילות המחשוב של המוח עד מהפיצוץ, וחסכון היחסי שלה. דבר זה חיוני בעת בדיקת לשני משתתפים בו זמנית, כמו במקרה של המחקר שלנו,5,6.
עבור ניסוי זה, אנו מעוניינים בעיקר המנוח האחורי הגישה החיובית (LPP), אשר הוא ERP יש השהיה של המנוח (דהיינו מן 250 עד 1000ms לאחר תחילת גירוי). זה זה שהפיק את המצגת של גירויים משמעותיים, כגון מילים, אובייקטים, פרצופים, סצינות. הרכיבים P3b ידועים שייכים למשפחת ל"י/נ, איזה שיא בסביבות 600 ms פוסט תחילת גירוי למילים, בערך 750 ms עבור הסצינה, הפנים, גירויים. גדול יותר כמות המידע החדש ממוקם זיכרון העבודה, ובכך התודעה, ולא יהיו חיים יותר, salient ווודאי מידע זה, גדול יותר משרעת של פוטנציאל זה יהיה7,8 כאשר גירוי- או כל היבט זה, כגון את הזמן המדויק של המופע-זה אינו צפוי, זה מעורר LPP גדול יותר מאשר כאשר הגירוי וכל ההיבטים שלה מלא צפויים. מספר רב של גורמים קוגניטיביים יכולים ובכך להשפיע על משרעת של8,ל"י/נ9.
מקליט את גלי המוח של שני המשתתפים בו זמנית כאשר הם נחשפים לגירויים חזותיים יכול לעזור לנו להעריך או לא הפעילות המוחית של נושא אחד עלולה להשפיע אלקטרודינמיקה המוח של האחר, כאשר אף אחד לא יראה מה את בת זוגו מוצג.
בהתחשב את המתחים ERP, הקרקפת הפצות, השהיות שכל לספק רמזים איזה חישובים עצבית מתרחשות, הם ניתן למדוד לבדוק כל השפעה חיצונית על המוח, לזהות הבדלים בעיבוד של גירויים חזותיים בזוגות של מקרוב אנשים קרובים. כדי לבדוק קיומה של השפעה כזו, התמקדנו אחת ההשערות מבצעית: LPP שהפיק גירוי חזותי אדם אחד יכולה להיות מושפעת הגירוי מוצג לבת / בן זוגו. השערה זו ובכך מבוססת על הרעיון כי אם הגירוי עיבוד של אדם אחד יש השפעה על הפעילות העצבית של אדם אחר, אולי זה מידע חדש הנובעים המוח של לשעבר לווסת את משרעת של LPP בחודש האחרון.
השערה מדויקת יותר נבנה מרעיון משלימים. ההשפעה של עיבוד הגירוי על פעילות המוח של קרוב לשני יש למנוע כאשר הגירוי ידוע להיות שונה מזה על ידי קרוב אחר. למעשה, במצב הזה, השפעת שינוי זה מהווה התאבכות לא רלוונטי. כדי ליצור את הידע הזה, שני המשתתפים של כל זוג אמרו כי הם להיות מוצג עם גירויים שונים . למרות זאת, רק חצי של הניסויים של הניסוי היו בקנה אחד עם הוראה זו. הם מהווים ובכך התנאי גירוי אחר, בקרי התחום. החצי השני של הניסויים היו בקנה אחד עם הוראה זו. שם, הגירויים בו זמנית הציג בפני שני נושאים של כל זוג היו זהים, וכך המצאתי את התנאי זהה-גירוי, ISC. מצב זה האחרון שימשה על מנת לקבל תנאי השליטה בה עיכוב כדאי לא לפתח, כמו זה קשור למידע שתואם הגירוי הציג למעשה קרוב אחר. חיזוי שלנו היה, בהיעדר כזה עיכוב, מידע נוסף צריך להכניס את התוכן של זיכרון העבודה, שיכול להיות אחראי LPPs גדול יותר ב- ISC מאשר ב- DSC. יתר על כן, למצוא את ההבדלים ארפס כזה לאשר את האפשרות של אפקט של גירוי עיבוד ארפס של קרוב לשני בהתחשב בכך נושאים לא רואה הגירוי בפועל את בני הזוג שלהם מוצגים.
תחזיות אלה אומתו שני ניסויים קודמים, אשר גם הראו שיש שני המשתתפים של כל זוג קרובים מבחינה חברתית, לא זרים. 10 , 11 . למרות זאת, בניסויים אלה, שני המשתתפים מכל הזוגות היו המתקפלות וחזותית מופרדים. למרות unlikeliness קיצוני ההשפעות ERP נצפתה יכול להיות בגלל תקשורת חזותית ו/או אקוסטית קלאסית בין בני זוג, בהתחשב בחשיבות התוצאות שיהיו על קוגניציה חברתית, החלטנו להציג זכוכית - ו a וילון-הפרדה בין בני זוג כדי לוודא כי ההבדלים ERP נמשכות.
עם זאת, היינו מודעים כי בכך המשתתפים אולי כבר לא מרגיש יחד במהלך הניסוי, כי זה יכול להשפיע. לכן, הרגשנו חשוב להזכיר את המשתתפים לנסות לחוש את הנוכחות של בן הזוג במהלך הניסוי כולו, במפגש התחקיר שאלנו אותם אם הם הצליחו לעשות זאת.
בנוסף, בניסויים הראשונים הערכת ההשפעות של גירוי עיבוד ב- ERP של קרובים אחרים 10,11, על DSC ו את ISC היו המייצגים בלוקים שונים של ניסויים, כדי למנוע עייפות, אסטרטגיה הסטייה ואחרים מבלבל, התנאים ניסיוני עבור ניסוי זה עכשיו שיתאימו ניסויים אקראי בתוך רחובות.
בניסוי זה חדש, שני המשתתפים (A ו- B) אחד יושבים מול מסך המחשב שלהם בשני חדרים סמוכים. הקיר המפריד אותם מכיל חלון 86-מאת-178-ס מ זכוכית מכוסה משני הצדדים עם וילון. לפיכך, המשתתפים הם ישובים side-by-side אבל לא רואה ולא לשמוע זה את זה במהלך הניסוי בפועל. עם זאת, לפני הניסוי, כאשר הם להיות כוללים את הפקקים EEG, הווילונות פתוחים, המשתתפים יוכל לראות אחד את השני, לשמור על תחושה של קרבה. פעם הם מצוידים עם כובע EEG כדי להקליט את פעילות המוח שלהם האותות EEG עוברים בדיקות איכות, הוילונות סגורים. עם זאת, והכי חשוב, המשתתפים מונחים כדי לנסות להמשיך להרגיש את הנוכחות של הזוג במהלך הניסוי כולו. המסך להורות הוראות כל משתתף כדי לנסות לשנן את התמונות זה לזרוק בו זמנית, כל אחד על המסכים המתאימים שלהם, וכדי למנוע מהבהב מופרז ותנועות פנים.
האמונה שלהם בטבע שתי תמונות השפעול נשלטת באמצעות המסך הוראות כי בבירור ליידע אותם כי הם יהיו תמיד חשופים לגירויים חזותיים שונים מאשר מה יוצגו בפני בן הזוג שלהן. אולם, כאמור, כל משתתף רואה תמונות 200, 100 מתוכם הם למעשה שונים מאלה שהוצגו לבנות זוגם ויוצרים את התנאי עקבית או DSC (קרי, התנאי גירוי אחר) ו- 100 שמתוכם הם למעשה אותו כמו אלה הציג את בן הזוג שלהן. הם מהווים התנאי לא עקבי או ISC (קרי, התנאי גירוי זהה). לפיכך, במהלך המשפט לא עקבי ISC, שני המשתתפים מוצגים בו-זמנית עם תמונה זהה. במהלך משפט DSC עקבית, שני המשתתפים מוצגים בו-זמנית עם תמונה שונה. הסדר של ניסויים אלה הוא אקראי.
אנחנו בחנו באופן שיטתי את ארפס בחלונות זמן מוקדם יותר של LPPs כדי לזהות אינדקסים של עיכוב זה שונה-הגירויים-ההוראה אמורה להפעיל כאשר הגירויים של המשפט באמת שונים זה מזה. מצאנו כי בין 75-150ms פוסט תמונות תחילת, הערך המוחלט של החיסור של הממוצע המתחים של ארפס של הניסויים DSC מאלו של השבילים ISC היו יותר משתתפים שלא הרגשתי יחד במהלך הניסוי מאשר אלה שלא שילמו. זה נצפתה באתרים אלקטרודה נכון חזיתית, במיוחד ב F8, ובכך על קליפת המוח הקדם חזיתית ventro-צדדי. מבוסס על עבודות קודמות שלנו על עיכוב ו שלילי ERP-רכיבי16,17,18, אנחנו נבחר, בין המשתתפים אשר חשו יחד, אלה אשר ארפס DSC-ניסויים היו שליליים יותר מאשר אלה ISC-ניסויים ואלה ובכך אשר ייתכן אירע עיכוב. כצפוי, המשתתפים מסוים האלה היו LPPs הקטנה משמעותית עבור הניסויים DSC עקבית יותר לא עקבי ISC-במבחנים (ראה איור 4). תוצאות אלו מראים כי כמות גדולה יותר של מידע נכנסו התוכן של זיכרון העבודה בניסויים ICS, עם המידע הזה פוטנציאל להיות יותר בולטות ו/או עזים ו / או להיות משולבת עם יותר ביטחון. יתר על כן, הם מוכיחים את קיומה של אפקט של גירוי עיבוד ארפס קרוב אחרים שניתנו שהטענות למשתתפים לראות את התמונה למעשה הציג בפני זוגן וחוסר תקשורת.
Protocol
כל השיטות המתוארות בזאת אושרו מראש על ידי דאגלס מכון מחקר ועל לוח אתיקה.
1. המשתתף גיוס, ברכה במעבדה ושאלונים
- לגייס זוגות של המשתתפים (סגור חברים/אחים/בני זוג בגילאים 18-35) ולהודיע להם שהם יצטרכו להשלים בנפרד שאלון הזכאות ידידות עם ההגעה למעבדה כדי להבטיח רק קרובים שאחרים הכלולים הניסוי [ר' נספח 1 למודעה למשל].
- ודא כי הם נפגשים כל הכללה הקריטריונים האחרים (קרי right-handedness, השכלה ברמה אוניברסיטאית, מושלם או תיקון ראייה מושלמת, אין עדשות מגע, שבחייהם, ללא שימוש בסמים, אין הפרעה פסיכיאטרית, אין שימוש או פסיכיאטריות תרופות). לתזמן את הביקור שלהם למעבדה אם הם זכאים.
- לברך את הזוג של המשתתפים עם ההגעה שלהם במעבדה. לקבל הסכמה מדעת, להפריד ביניהם, יש לכל משתתף למלא שאלון הזכאות ידידות ושאלון מקגיל ידידות לבד.
- זה משמש כדי להעריך את הגישה שלהם על היחסים ביניהם, כדי לא לכלול שותפים אשר אינם קרובים מספיק, ואינם מגיעים שהניקוד המינימלי של 13 תשובות נכונות.
- ברגע התשובות שלהם נשלחו הנתונים של המעבדה, בדוק אם יש לפחות 13 התשובות הנכונות של כל משתתף.
- לווה את השותפים לתוך החדרים הקלטה EEG. הפעל את הגירוי המצגת והמחשב EEG רכישה. להפעיל את היישום רכישה EEG [תמונות 1] והגדר את המצב של ערוצי EEG כדי "עכבה בדוק" [צילום 2].
- יש לשבת משתתף בכל שולחן מחשב ייעודי בחדרים סמוכים המופרדים באמצעות חלון זכוכית. לשמור את הווילונות פתוחים כל משתתף יכול לראות את השותף שלו או שלה. לעודד אותם לדבר (למשל, על התשובות שלהם על השאלון הזכאות ידידות) על מנת לשמור על התחושה של הנוכחות של האחר.
2. אלקטרודה קאפ השמה (ראה גו ואח ', 2014)
- למדוד את הגודל של הראש של המשתתף, השתמש בכלי עיפרון כדי לסמן אתרים אלקטרודה Fp1 ו Fp2 ולבחור את הכובע בגודל המתאים.
- לנקות את מצחו ואת תנוכי של כל משתתף עם ספוגית אלכוהול.
- הכנס שני דיסקים ספוג דביק חזיתית EEG אלקטרודה הפקק Fp1 ו Fp2.
- למקם את הקצוות הדביקים דיסקים נגד המצח של המשתתף Fp1 ו Fp2 במקומות המסומנים. שואל את המשתתף להם, דחף בחוזקה ולשלוף את הכובע על הראש כדי להתאים בקלות לכף את הגולגולת. לבדוק אם הכובע מצויד באופן סימטרי על הראש (הן מן הנכון לעומת שמאל קדימה לעומת מבט לאחור) ולאחר מכן להתחבר לשקע EEG התקע של המגבר.
- באמצעות מזרק קצה המחט בוטה 10 מ"ל, בעדינות אך בתקיפות לגעת בקרקפת של המשתתף, להזיז את המחט לצדדים להקניט את השיער לגזרים. הוספת ג'ל מוליך (~0.5mL) מהעמדה הזו על הקרקפת, כדי ליצור עמודה של ג'ל האלקטרודה הקרקע קודם. לאחר מכן, להוסיף ג'ל לתוך שתי אלקטרודות האוזן, לצרף אותם תנוכי. מתחברים האלקטרודה אוזן שמאל התעלה העליונה, האחד הנכון, אשר ישמש כהפניה, מתחתיו בתיבה מגבר שלה.
- באמצעות מחט סטיריליים בוטה בעבר לגריל המזרק, להעביר קווצות שיער בנפרד על ידי נענוע המזרק בכל האתרים אלקטרודה אחרים, המבטיח כי הטיפ הוא במגע עם הקרקפת. לאחר מכן, התחל הוספת שיפוזר בכל אחד מיקומים אחרים אלקטרודה עם תנועה כלפי מעלה לאט כדי לבנות עמודה של ג'ל זה יעלה מ הקרקפת המתכת של האלקטרודה.
- השתמש מחט חדה סטרילי כדי בזהירות ובעדינות לגרד את פני השטח של הקרקפת באמצעות אלקטרודה כל, מתחיל עם הקרקע, האוזניים, להסיר עור מתים ולהגדיל מוליכות חשמלית על ידי כך את הג'ל להפוך קשר עם התאים החיים של הקרקפת תנוכי.
- בדוק אם יש עכבה הנכון תוך כדי גירוד הקרקפת. האורות המתאימים לערוצים אלקטרודה על תיבות מגבר ישתנה צבע בין כתום ירוק כמו עכבה עבור כל ערוץ יורד מתחת 5 kΩ [ראה תמונה 3].
- הערה: אם אלקטרודה מסוים אינו מתפקד כראוי, להוסיף יותר ג'ל לגרד קצת יותר עם המחט. אם הבעיה נמשכת, השתמש חוט קיצור הדרך על-ידי חיבורו בתוך החריץ של האלקטרודה פגום על מגברים ולהתמזמז הקצה השני מיקום האלקטרודות בהכיפה EEG.
3. א. ג/ERP נתונים הקלטה 4. הקלטת נתוני EEG/ERP
- רק לפני הניסוי, להורות את המשתתפים לנסות לחוש את הנוכחות של בן הזוג במהלך תקופת הבדיקה כולה. לאחר מכן, תסיט את הווילונות על שני צדי חלון זיגוג כפול, עמעמו את האורות, לסגור את הדלת של החדר של כל משתתף.
- הקלד הפקודה המתאימה את הרצף גירוי נתון על מנת להפעיל את תוכנת המצגת של הגירוי. לאחר מכן, להתחיל להקליט את גלי המוח של שני המשתתפים בזמן שהם מוצגים עם הגירויים החזותיים בעת ובעונה אחת.
- לאחר שרצף מצגת גירוי תושלם, להפסיק את הקלטת נתוני EEG.
- בסוף הניסוי, בזהירות להסיר את הפקקים EEG, לסייע המשתתפים כביסה ומייבש את השיער.
- לאחר המשתתפים לנקות את השיער שלהם, יש להם להשלים את שאלון התחקיר שבו הם מדווחים הדרגה שאליה הם שהרגשת הנוכחות של בן הזוג, במיוחד במהלך לאיזה חלק של הניסוי ובמשך כמה זמן הם הרגישו ככה.
- ניתוק האלקטרודות, פקקי אוזניים של מגברים, להסיר את הדיסקים ספוג חד פעמיות, ולנקות האלקטרודות, פקקי אוזניים תחת מים זורמים. השתמש קיסם שיניים וסבון עדין כדי לנקות את הג'ל מן האלקטרודות, יש לשטוף ביסודיות ולאפשר את הכובע EEG לאוויר יבש.
- לשמור את הנתונים מוקלט על כונן USB על-ידי הוספת את כונן USB לתוך אחד של יציאות ה-USB במחשב רכישת נתוני EEG וגרירה קובץ הנתונים לתוך ספריית ה-USB. לאחר מכן, להעביר את הנתונים למחשב אחר לצורך עיבוד נתונים.
4. עיבוד נתונים
הערה: כל עיבוד הנתונים נעשית באמצעות EEGLab.15
- פתח את תוכנת עיבוד נתונים [ראה טבלה של חומרים], ואז, EEGLab על-ידי הקלדת "eeglab" בממשק של הפקודה [ראה צילום מסך 1 & 2].
- ייבא את קובץ הנתונים. בשלב זה, תחילה, לחץ על 'קובץ' ב- EEGLAB GUI, בחרו 'ייבוא נתונים', בחר "שימוש EEGLAB פונקציות ו תוספים", ולחץ על "מ חה חה כ/כ / GDF קבצים (BIOSIG ארגז הכלים)" [ראה צילום מסך 3]. בחר את קובץ הנתונים הרצויים.
- ליצור ואת רשימת האירועים EEG, אשר מורכב של רשימת הערכים התואמים לסוגי ההבדל באנימציה שימשו במהלך הניסוי (כלומר התמונה האמין להיות שונה שכותרתו "S-BD" ותמונת שונים האמין להיות שונה מתויג "D-BD"). כדי לעשות זאת, לחץ על "ERPLAB" ב- EEGLAB GUI, בחר "EventList" ולאחר לחץ על "צור EEG EVENTLIST" [ראה צילום מסך 4]. בחלון חדש, הזן את המידע הרלוונטי תחת "מידע אירוע" ו- "סל מידע (אופציונלי)" עבור הקטגוריה S-BD ולחץ על "עדכון קו". חזור על תהליך זה עבור הקטגוריה D-BD. לחץ על "החל" [ראה צילום מסך 5].
- לחלץ את שהשרתים מבוסס-סל, כל תקופה (או משפט) המורכב waveform ERP יחיד, המתפרס על ms 1,204 מ-204ms כדי 1000ms, שבו 0 מתאים תחילתה של הגירוי החזותי. בשלב זה, בחר "ERPLAB" ב- EEGLAB GUI ולחץ על "להוצאת שהשרתים מבוסס-סל" [ראה צילום מסך 6]. בחלון חדש תחת "טווח הזמן אפוק מבוסס-סל (ms)", כותב "-204-4". לחץ על "הפעל" [ראה צילום מסך 7].
- מבצע זיהוי חפץ שהשרתים. זה שלב מסיר כל מבחנים שינו כבר רוויה מגבר או A/D מסיכה. שהשרתים מקטעים שאינם נחות מיקרוולטים-100 ו/או מיקרוולטים עליונים + 100 תחוסל עבור 4 חזיתית EEG האלקטרודות (Fp1 Fp2, F7, F8). באופן דומה, שהשרתים מקטעים שאינם נחות-75 מיקרוולטים ו/או מיקרוולטים עליונים + 75 יימחקו עבור האלקטרודות שאינו חזיתי 24 הנותרים. בנוסף, שהשרתים המכיל קטעים הכוללים את השורות שטוח להימשך יותר מ בהפרשי יהיה ניתן לגזור ב כל אלקטרודות 28. לחסל את המתחים קיצוני, תחילה לחץ על "ERPLAB" ב- EEGLAB GUI, ולאחר מכן בחר "זיהוי חפץ בנתונים epoched" ולחץ על "פשוט מתח הסף" [ראה צילום מסך 8]. בחלון חדש תחת "תקופת מבחן (התחלה-סיום) [ms]," לכתוב "-204 1000"; תחת "מתח מגביל [סגול] (למשל 100-100):" לכתוב "-100 100"; תחת "פרופיל," לכתוב "1:4" (כדי לבחור רק את 4 אלקטרודות פרונטלי). בחר "מקבל" [ראה צילום מסך 9]. חזור על תהליך זה עבור האלקטרודות 24 הנותרים, שהופך את השינויים המתאימים במידת הצורך (כלומר כותב "-75 75" במקום "-100 100" את גבולות מתח; כותב "5:28" במקום "1:4" כדי לבחור את האלקטרודות 24 הנותרים). בשלב הבא, כדי להסיר את שורות שטוחה, לחץ על "ERPLAB" ב- EEGLAB GUI, בחר "זיהוי חפץ בנתונים epoched", ולחץ "חסימת & קו ישר" [ראה צילום מסך 10]. בחלון חדש תחת "תקופת מבחן (התחלה-סיום) [ms]", כותב "-204 1000"; תחת "סובלנות משרעת (ערך בודד, למשל 2):", כותב "- 1e - 07 1e - 07"; תחת "משך [ms]", כותב "100"; תחת "פרופיל", כותבים "1:28" (כדי לבחור כל אלקטרודות 28). בחר "מקבל" [ראה צילום מסך 11].
- חשב את ארפס בממוצע של כל משתתף עבור כל תנאי (עקבי לעומת לא עקביים). כדי לעשות זאת, לחץ על "ERPLAB" ב- EEGLAB GUI ובחר "מחשוב בממוצע ארפס" [ראה צילום מסך 12].
- לחשב את הממוצעים אלף עבור ערכות ה-ERP בכל מצב (עקבי לעומת לא עקביים), להתוות את ואת ERP וכתוצאה מכך. בשלב זה, לחץ על "ERPLAB" ב- EEGLAB GUI ובחר "ממוצע על פני ERPsets (Grand ממוצע)" [ראה צילום מסך 13]. בחלון חדש, להוסיף ש-ERP הרלוונטיים מגדיר על-ידי לחיצה על "הוסף Erpset" ולאחר מכן, לחץ על "הפעל" [ראה צילום מסך 14]. כדי להתוות את ואת ה-ERP, לחץ על "ERPLAB" ב- EEGLAB GUI, לחץ על "מגרש ERP" ובחר "מגרש ERP ואת" [ראה צילום מסך 15]. בחלון חדש תחת "טווח הזמן (מינימום מקסימום, ב ms)", כותב "-204.0 1000.0" ולחץ הלחצן "חיובי קורה" (זה יהיה לשנות את התווית של הלחצן "שלילי המצב" כך ערכי-y שלילי מוצגים מעל ציר ה-x); תחת "סגנון", בחר "סימון שבילים" ולשנות את "w" ו- "h" ערכים "0.1". לחץ על "מגרש" [ראה צילום מסך 16].
Representative Results
שלוש דמויות הוצגו בזאת. כל חלק של הדמויות (28 חלקים סה כ) מייצג ערוץ EEG אחד עם תווית משלו (קרי Fp1, Fp2, F7 F8, וכו.). איור 1 מציג דוגמה טיפוסית של תוצאות "טוב", המתאר ואת ERP המתקבל משתתף יחיד. הקווים השחורים מתאימות למצב עקבי, הקווים האדומים שיתאימו במצב לא עקבי. לעומת זאת, איור 2 מציג תוצאות "המסכן" עקב הפעלה בעייתי עבורם ואת מתארים גם רכיבים ERP קריאים, רירית שטוחה, או רעש. אלה התקבלו גם משתתף אחד. הקווים השחורים מתאימות למצב עקבי, הקווים האדומים שיתאימו במצב לא עקבי. איור 3 מראה ממוצע הגדול של מערכות ERP 27 מן המשתתפים חש יחד במשך יותר מ- 50% של הניסוי. הקווים השחורים מתאימים לקטגוריה שליטה-עקבי ותואמים הקווים האדומים לקטגוריה קריטי-עקבית. איור 4 , מתואר הממוצע של ERP מאנשים 13 הרגשתי יחד עבור יותר מ- 50% של הניסויים ועבור מי התנאי לא עקבי הייתה חיובית יותר באתר F8 אלקטרודה עבור חלון הזמן 75-150ms. התנאי לא עקבי הוא חיובי יותר מאשר שהתנאי עקבית עבור רוב אלקטרודות.
איור 1 : טיפוסי תוצאות "טוב" ייצוג ארפס משתתף אחד. כל חלק (28 חלקים סה כ) מייצג ערוץ EEG אחד עם תווית משלו (קרי Fp1, Fp2, F7 F8, וכדומה). רכיבי ה-ERP הן מוגדרת היטב, ואת. הקווים השחורים מתאימות למצב עקבי (בתנאי גירוי אחר, או DSC) ותואמים הקווים האדומים למצב לא עקבי (מצב זהה גירוי או ISC). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 2 : טיפוסי תוצאות "המסכן" ייצוג ארפס משתתף אחד. כל חלק (28 חלקים סה כ) מייצג ערוץ EEG אחד עם תווית משלו (קרי Fp1, Fp2, F7 F8, וכדומה). הקווים השחורים מתאימות למצב עקבי (DSC) ותואמים הקווים האדומים למצב לא עקבי (ISC).
רכיבי ה-ERP אינם מוגדרים היטב, ואת ואת רבים מסומנים באמצעות קו שטוח (קרי F8, Fc4). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 3 : גרנד ממוצעים של ארפס של המשתתפים 27 שחשו ביחד.
כל חלק (28 חלקים סה כ) מייצג ערוץ EEG אחד עם תווית משלו (קרי Fp1, Fp2, F7 F8, וכדומה). הקווים השחורים מתאימות למצב עקבי (DSC) ותואמים הקווים האדומים לתנאי לא עקבי (ISC). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 4 : גרנד ממוצעים של ארפס של המשתתפים 13 שהרגישו יחד והיה עבורם ארפס DSC-לייסורי עקבי שליליים יותר באתר אלקטרודה F8 בין 75-150ms מאשר ארפס ISC-לייסורי לא עקביים. כל חלק (28 חלקים סה כ) מייצג ערוץ EEG אחד עם תווית משלו (קרי Fp1, Fp2, F7 F8, וכדומה). הקווים השחורים מתאימות למצב עקבי, הקווים האדומים שיתאימו במצב לא עקבי. ישנו הבדל משמעותי בחלון הזמן 600-900 ms בין התנאי עקבית ובלתי עקבית-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), ו- 4t (p = 0.039) , במצב לא עקבי להיות חיובי יותר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
משלימה קובץ 1 אנא לחץ כאן כדי להוריד את הקובץ.
קובץ משלים 2 אנא לחץ כאן כדי להוריד את הקובץ.
קובץ משלים 3 אנא לחץ כאן כדי להוריד את הקובץ.
קובץ משלימה 4 אנא לחץ כאן כדי להוריד את הקובץ.
Discussion
בחקירה שלנו על האפשרות כי המוח של אדם יחיד הוא רגיש של העיבוד גירוי של אחר, הקלטנו את גלי המוח של זוגות של המשתתפים כל אחד הוצגו סט של תמונות.
אנחנו תמרן את השותפויות של תמונות כי הוצגו למשתתפים בשני. כל אדם. הורו על המסך באמצעות הוראות כי מה הוא היה לראות תמיד נבדלים היה מה את בת זוגו. חצי מהזמן, המשתתפים הוצגו תמונות שונות (כלומר תנאי עקבית) וחצי מהזמן, התמונה (כלומר תנאי לא עקביים). הניסויים חולקו באופן אקראי בין תנאי לא עקבי ועקבית.
אם עיבוד גירוי אחד יכול להשפיע על אלקטרודינמיקה של המוח של האחר, ולהיפך, אז המתחים אכזרי של רכיב ה-LPP עבור הניסויים בקנה אחד יכול להיות שונות מאלו של עקבי אלה לאורך המפגשים. ואכן, תוצאות ראשוניות שלנו הם מסכים עם ההשערה שלנו: הערכים LPP עבור ההפעלה קריטי הם שונים מאלה של הפעלת שליטה כפונקציה של עקביות. אפקט זה אירעה בהיעדרו של הטיה בלוק ושל כל גילוי סמויה אפשרי של חוסר עקביות כתוצאה מהרעש של הזוג, כגון שינויים הנשימה הנגרמת על ידי מזעזע גירויים חזותיים.
מטרת מאמר זה היה להציג פרדיגמה הרומן מעורבים אא ג לבדיקה זוגות של המשתתפים בו זמנית. לגבי EEG בהקלטות, חשוב להדגיש כמה נקודות. ראשית, חשוב כי הכובע מתאים בקלות לכף. כובע גדול מדי יכול להשפיע על איכות ההקלטה שיש ג'ל יטריף עמודות, ובכך משתנה של עכבה19. שנית, זה גם חשוב כי המשתתפים מבינים כי הם צריכים להימנע תנועות מוגזמות, מהבהב או כיפוף של שרירי הפנים, צוואר הרחם, כמו אלה פוטנציאל להטות את עקבות EEG, עיבוד הנתונים מאוד קשה לפרש20... לאחר הניסוי, הציוד חייב לנקות כראוי כדי להבטיח כי האלקטרודות הם לא מבודד בחשמל על ידי ג'ל יבש משקע, אשר יכול להשפיע על אוסף אותות בעתיד. שלישית, אם קיימות בעיות בתוך האות, כגון רעש או קווים שטוח, ודא כי הקרקע והן התייחסות אלקטרודות מחוברים כראוי. להפחית את התנגדות של אלקטרודות כל מפחית רעש כמו היא מונעת מהם כמו אנטנה כי ללכוד לרעשי אלקטרומגנטית. לכן, אם יש בעיות הקישוריות, הג'ל חייב להיות מחדש, ושרט הקרקפת מתחת האלקטרודות מחדש. אם יש myograms שללואת, עלינו להניח את הנושא להירגע, והזכיר לה להירגע / שרירי הפנים, צוואר הרחם לפני שתמשיך את הניסוי.
כבר בתחילתה של כל ניסוי EEG, חשוב לזכור את המגבלות הקשורות בטכניקה זו. לדוגמה, רזולוציה מרחבית שיוצרת שלו ייתכן שצריך לשקול. שיקול נוסף הוא הרגישות של EEG למצמוץ, פעילות שרירים, תנועות הגוף, אשר מציגים ממצאים ההקלטה21. בסך הכל, מגבלות אלה עשויים להתייחס עם שיטות דימות מוחי אלטרנטיביות כגון fMRI ו NIRS או על ידי שילוב EEG עם אלה חלופות אחרות. למרות זאת, לגבי טכניקות הדמיה מוחית חלופיים, EEG יש יתרונות משלה, אחד הבולטים ביותר להיות ברזולוציה הטמפורלית, יוצא מן הכלל שלו ומאפשר מחקרים לחקור פעילות עצבית הסדר אלפיות השניה. . זה גם כלי חינם לא פולשנית וכאב, התחזות אין סיכון למשתתף. בנוסף, EEG הינו זול יחסית בהשוואה טכניקות דימות מוחי אחרות. ככזה, הוא היה הבחירה הברורה של ניטור טכניקה הגישה בדיקות זוג חדשניים שהוצגו במאמר זה.
Disclosures
ישנם שאין ניגודי אינטרסים לדווח.
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).
