Denne protokollen beskriver viktige trinnene involvert i vurdering følsomheten på hjernen til en person til stimulans behandlingen av en nær andre ved å velge par partnere, ta deres EEG (EEG) samtidig og databehandling deres arrangement-relaterte hjernen potensialer (ERPs).
Partnerne i hvert par skal kunne at spørreskjemaet McGill vennskap uten kommunikasjon. Hver partner er sittende foran en skjerm i en av to tilgrensende rom. Disse rommene er atskilt med et glassvindu som deltakerne kommunisere for å opprettholde følelsen av fellesskap mens blir montert med EEG cap. Etter avmerker for tilstrekkelig EEG signaler, glass er dekket av en gardin å hindre visuell kommunikasjon. Deretter partnere må være stille, men blir bedt om å prøve å føle i nærvær av partneren sin under hele eksperimentet. Like før den starter, deltakerne blir fortalt at hver av dem vil bli presentert med ett bilde om gangen og at disse bildene vil skje på samme tid både av dem på sin egen skjerm. De er også pålagt at for hver prøve, samtidig bildene vil alltid være forskjellige. Men unbeknownst til dem, forsøk er randomisert: bare halvparten av dem er i samsvar med denne instruksjonen og faktisk være to forskjellige bilder. Disse danner DSC, som er betingelsen ulike stimuli. Den andre halvparten av stemmer ikke overens med undervisning. De inkluderer to identiske bilder og utgjør ISC (identiske-stimuli tilstand). Etter eksperimentet, sorteres deltakere i to grupper: de som rapporterte at de følte i nærvær av partneren sin under forsøkene og de som rapporterte de ikke. Virkningen av stimulans behandlingen av partneren er funnet ved å trekke de mener spenningene til ERPs av ISC (strid med instruksjonene) fra ERPs av DSC (samsvar med instruksjonene) i minst to tidsvinduer (TWs): først i 75 til 150 ms TW, hvor de absolutte verdiene av disse subtractions er større, spesielt på høyre frontal områder, i de som følte i nærvær av deres partner enn i de som ikke; Dernest LPP tid vindu (dvs. fra 650 til 950 ms innlegget utbruddet), der ERPs er betydelig mindre positive i DSC enn i ISC i de som rå resultatene av tidlig (75-150ms) subtractions er negative.
EEG indekserer summene av elektriske postsynaptic svar neuronal folkerike1 produsert i informasjonsbehandling. 2 blant disse reaksjonene, visse mønstre er tid-låst sensoriske, motoriske og kognitive hendelser. Disse “hendelse-relatert” mønstre av EEG kalles ERPs. 3 en ERP består av flere avvisninger er (f.eks N300, N400 og P600). Hver av disse avvisninger er er preget av sin ventetid i forhold til starten på arrangementet, sin spenning eller amplitude, positiv eller negativ elektrisk polaritet og hodebunnen distribusjon, alle gi hint om underliggende nevrale beregninger 3.
ERP studier tillater oss å hente informasjon om grunnleggende nevrale prosessene underliggende høyere orden, komplekse kognitive operasjoner4. Metoden ERP brukes hovedsakelig i psykologisk og nevropsykiatriske studier. Noen av fordelene forbundet med ERPs over andre neuroimaging modaliteter, som funksjonell magnetisk resonans imaging (fMRI) og nær infrarød spektroskopi (NIRS), inkluderer dens utmerket midlertidig løsning, som gir forskere mulighet til å Følg databehandling aktiviteten til hjernen millisekundet og dens relative kostnadseffektivitet. Dette er avgjørende når testing to deltagere samtidig som er tilfelle i vår studie5,6.
For dette eksperimentet, vi er mest interessert i slutten bakre positivitet (LPP), som er en ERP har en sen ventetid (dvs. fra 250 til 1000ms etter stimulans utbruddet). Det er brakt frem av presentasjonen av meningsfull stimuli, som ord, objekter, ansikter og scener. Kjente P3b komponentene tilhører LPP familien, som topp rundt 600 ms legge stimulans utbruddet for ord og ca 750 ms for ansikt – og scene-stimuli. Jo større mengden ny informasjon plassert i arbeidshukommelsen, og dermed i bevissthet, og jo sterkere, fremtredende og visse denne informasjonen er, jo større amplituden til dette potensialet vil være7,8 når en stimulans- eller aspekt av den, for eksempel det nøyaktige tidspunktet for forekomst-er uventet, og frembringer en større LPP enn når stimulans og alle dens aspekter er fullt spådd. Et stort antall kognitive faktorer kan dermed ha innvirkning på amplituden av LPP8,9.
Inn EEG to deltakere samtidig som de er utsatt for visuelle stimuli kan hjelpe oss evaluere hvorvidt hjerneaktiviteten til ett fag kan påvirke andres hjernen elektrodynamikkens når ingen ser hva sin partner blir vist.
Gitt at ERP spenninger, hodebunnen distribusjoner og ventetider alle gir hint om hva nevrale beregninger oppstår, de kan måles for å teste noen eksterne innvirkning på hjernen og oppdage forskjeller i behandling av visuelle stimuli i par tett relaterte personer. For å teste eksistensen av slik effekt, fokuserte vi på en operativ hypotese: LPP brakt frem av en visuell stimulans i en person kan bli påvirket av stimulans vises til sin partner. Denne hypotesen er dermed basert på ideen om at hvis stimulans behandling av én person har en innvirkning på neural aktiviteter til en annen person, kan denne nye informasjonen som oppstår fra hjernen til tidligere modulerer amplituden til LPP i sistnevnte.
En mer presis hypotese ble bygget fra en utfyllende ideen. Effekten av behandlingen av stimulans på hjerneaktiviteten til en nær andre skulle være forhindret når stimulans er kjent for å være forskjellig fra det sett av nær andre. Faktisk i den situasjonen utgjør denne effekten et irrelevant inngrep. Hvis du vil opprette denne kunnskapen, ble de to deltakerne i hvert fortalt at de ville bli presentert med ulike stimuli. Likevel, bare halvparten av studier av eksperimentet var i samsvar med denne instruksjonen. De utgjør dermed betingelsen forskjellige-stimulans, DCS. Den andre halvparten av var uforenlig med denne instruksjonen. Der stimuli samtidig presentert for hvert par to fagene var de samme og dermed gjort opp betingelsen identiske-stimulans, ISC. Denne siste tilstand ble brukt for å ha en kontroll tilstand der hemming ikke bør utvikle, som det ville gjelder informasjon tilsvarer stimulans faktisk presentert for nær andre. Vår prediksjon var at i fravær av slik en hemming, mer skal angi innholdet på arbeidsminne, som kan være ansvarlig større LPPs i ISC enn i DSC. Dessuten finne slike ERPs forskjeller ville bekrefte at en effekt av stimulans behandling ERPs av en nær andre gitt at fag ikke kan se den faktiske stimulans deres partnere er presentert med.
Disse spådommene ble bekreftet i to tidligere eksperimenter, som også viste at de to deltakerne i hvert måtte være sosialt nær og ikke fremmede. 10 , 11 likevel i disse eksperimentene, to deltakerne i disse parene ble ikke akustisk og visuelt skilt. Til tross for den ekstreme unlikeliness at ERP effektene observert kan være klassisk visuelle og/eller akustisk kommunikasjon mellom partnere og gitt viktigheten må for sosial kognisjon, vi besluttet å innføre en glass – og gardin-separasjon mellom partnere å bekrefte at ERP forskjellene vedvare.
Men var vi klar over at denne deltakerne kan ikke lenger føler sammen under eksperimentet, og at dette kan ha en effekt. Derfor vi følte viktig å minne deltakerne å prøve å føle nærvær av partneren sin under hele eksperimentet, og på debriefing økten vi spurte dem om de klarte å gjøre det.
I tillegg i to første forsøkene vurderingen av effekten av stimulans behandling ERP på nær tretthet andre 10,11, DSC og ISC var tilsvarer ulike blokker av studiene, å forhindre, strategi bias og andre forundrer, eksperimentelle forhold for dette eksperimentet tilsvarer nå forsøk randomisert i blokker.
I denne nye eksperimentet sitter de to deltakerne (A og B) hver foran sin egen skjerm i to tilstøtende rom. Muren som skiller dem inneholder en 86 av 178 cm glassvindu som dekkes på begge sider av en gardin. Dermed kan deltakerne er sittende side-ved-side, men verken se eller høre hverandre under det aktuelle eksperimentet. Men rett før eksperimentet, når de blir utstyrt med EEG caps, gardinene er åpne og deltakerne kan se hverandre og opprettholde en følelse av nærhet. Når de er utstyrt med en EEG cap registrere deres hjerneaktivitet og EEG signalene er sjekket for kvalitet, er gardinene stengt. Men viktigst, er deltakerne pålagt å prøve å fortsette følelsen av tilstedeværelse av partneren sin under hele eksperimentet. Den på skjermen direktiver be hver deltaker å prøve og huske bildene som vil blinke samtidig, hver på sine respektive skjermer, og unngå overdreven blinker og ansikts bevegelser.
Deres tro i naturen de to bildene er eksperimentelt styres via den på skjermen direktiver som tydelig informere dem at de alltid vil bli utsatt for ulike visuelle stimuli enn hva vil bli presentert for deres partner. Men som nevnt, ser hver deltaker 200 bilder, 100 som faktisk skiller seg fra de presenterte til partneren og konsekvent tilstand eller DSC (dvs. forskjellige-stimulans tilstanden) og 100 som er den samme som de presenterte til partneren. De utgjør inkonsekvent betingelsen eller ISC (dvs. samme stimulans tilstand). Dermed under en strid ISC rettssaken presenteres både deltakere samtidig med et identisk bilde. Under en konsekvent DSC rettssak presentert både deltakere samtidig med et annet bilde. Rekkefølgen på disse er randomisert.
Vi utforsket systematisk ERPs i gang windows tidligere enn LPPs oppdage indeksene av hemming som forskjellige-stimuli-instruksjonen skal utløse når stimuli av rettssaken faktisk forskjellig. Vi fant at mellom 75-150ms innlegget bildet utbruddet, den absolutte verdien av subtraksjon av gjennomsnittet spenninger til ERPs av DSC fra de ISC-løyper var større i deltakere som følte sammen under eksperimentet enn i de som ikke gjorde. Dette ble observert på høyre frontal elektrode områder, spesielt på F8, og dermed over ventro-lateral prefrontal cortex. Basert på våre tidligere arbeider på hemming og negative ERP-komponenter16,17,18, valgte vi, blant deltakerne som følte sammen, de som ERPs til DSC-forsøk var mer negativ enn de å ISC-forsøk og dermed de som hemming kan ha oppstått. Som forventet, hadde disse bestemte deltakere betydelig mindre LPPs konsekvent DSC-uttakningen enn inkonsekvent ISC-uttakningen (se Figur 4). Disse resultatene tyder på at en større mengde informasjon inn innholdet av arbeidsminne ICS forsøk, med denne informasjonen potensielt bli mer fremtredende og/eller levende, og/eller tilværelse integrert med mer selvtillit. Videre beviser de eksistensen av en effekt av stimulans behandling ERPs på nær andre gitt umulig for deltakerne å se bildet faktisk presentert for sine partnere og umulig å kommunisere.
I vår undersøkelse om muligheten for at hjernen til en person er følsomme for stimulans behandlingen av en annen, registrerte vi EEG av deltakerne som de ble hver presentert et sett med bilder.
Vi manipulert sameness av bildene som ble vist å både deltakere. Hver person ble instruert på skjermen direktiver at hva han ville se ville alltid forskjellig fra hva sin partner ville. Halvparten av tiden ble deltakerne vist forskjellige bilder (dvs. konsekvent tilstand) og halvparten av tiden det samme bildet (dvs. inkonsekvent tilstand). Forsøk var tilfeldiggjort mellom inkonsekvent og konsekvent.
Hvis stimulans behandlingen av en kan påvirke elektrodynamikkens av andres hjernen, og omvendt, kan så mener spenninger i komponenten LPP inkonsekvent uttakningen være forskjellige fra konsekvent seg over økter. Foreløpige resultatene er faktisk med vår hypotese: LPP verdiene for kritiske økten er forskjellige fra kontroll økten som en funksjon av konsistens. Dette skjedde i fravær av blokk bias og av en mulig hemmelig deteksjon av inkonsekvenser på grunn av støy fra partneren, for eksempel endringer av pusting indusert av sjokkerende visuelle stimuli.
Formålet med denne artikkelen var å introdusere en ny paradigme som involverer EEG for å teste par deltakere samtidig. Angående selve EEG innspillingen er det viktig å belabor noen punkter. Først er det avgjørende at cap er tett fit. En cap som er for stor kan påvirke kvaliteten på opptaket av har ustabile gel kolonner og dermed varierende impedans19. Andre, det er også viktig at deltakerne forstår at de må unngå overdreven bevegelser, blinker eller bøye av ansikts- og cervical, som dette vil potensielt skew EEG spor, gjengir data svært vanskelig å tolke20. Etter eksperimentet må utstyret riktig renset for å sikre at elektrodene ikke er elektrisk isolert av tørr gel rester, som kan påvirke fremtidige signal samling. Tredje, hvis det er problemer i signalet, for eksempel støy eller flat linjer, sikre at både bakken og referanse elektrodene er riktig tilkoblet. Redusere impedans på alle elektroder reduserer støy som hindrer dem fra som antenner som fange elektromagnetisk bakgrunnsstøy. Derfor, hvis det er problemer i tilkobling, gel må være brukt igjen og og hodebunnen under elektrodene re riper. Hvis det finnes myograms på EEG, må vi tillate gjenstand å slappe av, minner skal slappe sin ansikts- og cervical muskler før du fortsetter med eksperimentet.
På begynnelsen av en EEG eksperimentet er det viktig å huske begrensningene knyttet til denne teknikken. For eksempel kan suboptimal romlige oppløsningen være noe å vurdere. En annen vurdering er EEGS følsomhet for øyet blinker, muskelaktivitet og kroppslige bevegelser, som presenterer gjenstander i innspillingen21. Samlet kan disse begrensningene rettes med alternative neuroimaging metoder som fMRI og NIRS eller kombinere EEG med disse andre alternativer. Forhold til alternative hjernen imaging teknikker, EEG har sine egne fordeler, den mest åpenbare er bemerkelsesverdig timelige oppløsningen, tillater forskere å undersøke nevrale aktivitet på millisekunder. Det er også en ikke-invasiv og smerte ledig verktøyet, utgjør ingen risiko til deltakeren. I tillegg er EEG relativt billige sammenlignet med andre neuroimaging teknikker. Slik var det opplagte valget overvåking teknikk i romanen par-testing tilnærming presenteres i denne artikkelen.
The authors have nothing to disclose.
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 |