Mevcut protokol, işbirlikçi bir çizim görevi sırasında dörtlülerde kişilerarası senkronizasyonu ölçmek için fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopi (fNIRS) ve video tabanlı gözlemi birleştirir.
Method Article
Mevcut protokol, işbirlikçi bir çizim görevi sırasında dörtlülerde kişilerarası senkronizasyonu ölçmek için fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopi (fNIRS) ve video tabanlı gözlemi birleştirir.
Fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopi (fNIRS), ekolojik ortamlarda grup kişilerarası etkileşimlerini incelemek için ilgili olan birden fazla denekte serebral korteks aktivasyonunu ölçmek için özellikle uygun olan invaziv olmayan bir yöntemdir. Birçok fNIRS sistemi teknik olarak ikiden fazla kişiyi aynı anda izleme imkanı sunsa da, grup etkileşiminde hemodinamik ve davranışsal tepkileri izlemek için uygulanması kolay kurulum prosedürleri ve güvenilir paradigmalar oluşturmak hala gereklidir. Mevcut protokol, işbirlikçi bir görev sırasında dörtlülerde kişilerarası senkronizasyonu ölçmek için fNIRS ve video tabanlı gözlemi birleştirir. Bu protokol, veri toplama ve paradigma tasarımı için pratik önerilerin yanı sıra açıklayıcı bir veri analizi örneği için yol gösterici ilkeler sağlar. Prosedür, iyi bilinen bir buz kırıcı aktivite olan İşbirlikçi Yüz Çizim Görevi'nden esinlenen sosyal ve sosyal olmayan koşullar arasındaki beyin ve davranış kişilerarası tepkilerindeki farklılıkları değerlendirmek için tasarlanmıştır. Açıklanan prosedürler, grup natüralist sosyal etkileşim faaliyetlerini fNIRS ortamına uyarlamak için gelecekteki çalışmalara rehberlik edebilir.
Kişilerarası etkileşim davranışı, empatik bağlar kurma ve oluşturma sürecinin önemli bir bileşenidir. Önceki araştırmalar, bu davranışın, biyolojik ve davranışsal sinyaller sosyal temas sırasında hizalandığında, eşzamanlılık oluşumunda ifade edilebileceğini göstermektedir. Kanıtlar, ilk kez etkileşime giren insanlar arasında eşzamanlılığın gerçekleşebileceğini göstermektedir 1,2,3. Sosyal etkileşimler ve bunların altında yatan nöral mekanizmalar üzerine yapılan çalışmaların çoğu, tek bir kişi veya ikinci kişi yaklaşımı 2,4 kullanır ve bu bilginin sosyal dinamikleri gruplandırmak için aktarılması hakkında çok az şey bilinmektedir. Kişilerarası tepkileri üç veya daha fazla kişiden oluşan gruplar halinde değerlendirmek, bilimsel araştırmalar için hala bir zorluktur. Bu, natüralist koşullar altında gündelik insandaki sosyal etkileşimlerin karmaşık ortamını laboratuvara getirme gerekliliğine yol açmaktadır5.
Bu bağlamda, fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopi (fNIRS) tekniği, natüralist bağlamlarda kişilerarası etkileşim ile beyin korelasyonları arasındaki ilişkileri değerlendirmek için umut verici bir araçtır. Fonksiyonel manyetik rezonans görüntülemeye (fMRI) kıyasla katılımcı hareketliliği üzerinde daha az kısıtlama sunar ve hareket artefaktlarına karşı dayanıklıdır 6,7. fNIRS tekniği, beyin aktivasyonuna (oksijenli ve deoksijenli hemoglobinin kan konsantrasyonundaki değişiklikler) yanıt olarak hemodinamik etkileri değerlendirerek çalışır. Bu varyasyonlar, kızılötesi ışığın kafa derisi dokusundan difüzyon miktarı ile ölçülebilir. Önceki çalışmalar, ekolojik hipertarama deneylerinde tekniğin esnekliğini ve sağlamlığını ve uygulamalı sinirbilimdeki bilgiyi genişletme potansiyelini göstermiştir 6,8.
Gruplar halinde sosyal etkileşim süreçlerinin nöral korelasyonlarının natüralist değerlendirmesi için deneysel bir görevin seçilmesi, uygulamalı sinirbilim çalışmalarına yaklaşmada çok önemli bir adımdır9. Grup paradigmalarında fNIRS kullanımı ile literatürde bildirilen bazı örnekler arasında müzik performansı10,11,12, sınıf etkileşimi8 ve iletişim13,14,15,16,17 sayılabilir.
Önceki çalışmalar tarafından henüz keşfedilmemiş yönlerden biri, ana özelliği empatik bileşenlerin sosyal etkileşimi değerlendirmek için manipülasyonu olan çizim oyunlarının kullanılmasıdır. Bu bağlamda, yabancılar arasındaki dinamiklerde sosyal etkileşimi teşvik etmek için sıklıkla kullanılan oyunlardan biri de işbirlikçi çizim oyunu 18,19'dur. Bu oyunda, kağıt yaprakları eşit parçalara bölünür ve grup katılımcıları tüm üyelerin ortak otoportrelerini çizmeye zorlanır. Sonunda, her üyenin portresi birkaç el tarafından işbirlikçi bir şekilde çizilir.
Amaç, görsel dikkati grup ortaklarının yüzlerine yönlendirerek kışkırtılan yabancılar arasında hızlı entegrasyonu teşvik etmektir. Üyeler arasında merakı ve bunun sonucunda ortaya çıkan empatik süreçleri destekleme kabiliyeti nedeniyle "buz kırıcı" bir aktivite olarak kabul edilebilir19.
Çizim görevlerini kullanmanın avantajlarından biri, basitlikleri ve çoğaltma kolaylığıdır20. Ayrıca, müzikal performans paradigmaları21,22,23,24 kullanılarak yapılan çalışmalarda görüldüğü gibi, herhangi bir özel teknik eğitim veya beceri gerektirmezler. Bu basitlik aynı zamanda sosyal bağlamda daha doğalcı bir uyaranın seçilmesini sağlar 4,9,25.
Çizim, gruplarda sosyal davranışı teşvik etmek için bir araç olmasının yanı sıra, psikolojik değerlendirme için de bir araç olarak kabul edilir26. Ev-Ağaç-Kişi (HTP)27,28,29, İnsan Figürü Çizimi - Sisto Ölçeği 27 ve Kinetik Aile Çizimi30 gibi bazı grafik-projektif psikolojik testler, nitel ve nicel tanılar için tamamlayıcı bir şekilde kullanılmaktadır. Sonuçları genellikle bilinçdışı süreçleri ifade eder, bireyin sembolik sistemi ve dolayısıyla dünya, deneyimler, duygular vb. hakkındaki yorumları hakkında ipuçları verir.
Çizim pratiği kişiyi düşündürür, deneyimler ve şeyler için anlam yaratmaya yardımcı olur, duyumlar, duygular, düşünceler ve eylemler ekler31. Bu yaşam deneyimlerinin nasıl algılanacağı ve işleneceği hakkında ipuçları verir26. Çizim, kişinin düşünceleri veya duyguları anlamasını ve iletmesini sağlamak için görsel kodlar kullanır, onları manipülasyona erişilebilir kılar ve böylece yeni fikirler ve okumalar için olanak yaratır31.
Sanat terapisinde çizim, dikkat, hafıza ve düşünce ve duyguların organizasyonu üzerinde çalışmak için bir araçtır32 ve sosyal etkileşim üretmek için bir araç olarak kullanılabilir33.
Bu çalışmada, işbirlikçi bir çizim dinamiği kullanarak dörtlülerde kişilerarası etkileşim sırasında vasküler ve davranışsal beyin tepkilerini değerlendirmek için natüralist bir deneysel protokol geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu protokolde, dörtlünün beyin tepkilerinin (bireysel olarak ve ortaklar arasındaki eşzamanlılık) değerlendirilmesi ve davranışsal ölçümler (çizim ve bakış davranışı) gibi olası sonuç ölçütleri önerilmektedir. Amaç, sosyal sinirbilim hakkında daha fazla bilgi sağlamaktır.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Metodoloji, Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE) Etik Komitesi tarafından onaylanmıştır ve işbirlikçi bir çizim deneyimi sırasında genç yetişkinlerle birlikte sinirsel verilerin (fNIRS) yanı sıra bakış davranışı verilerinin toplanması için bir prosedüre dayanmaktadır. Toplanan tüm veriler Redcap platformunda yönetilmiştir (bkz. Proje, Israelita Albert Einstein Hastanesi Bilimsel Dürüstlük Komitesi (HIAE) tarafından denetlendi. Bu çalışma için denek olarak 18-30 yaş arası genç yetişkinler seçilmiştir. Tüm katılımcılardan yazılı bilgilendirilmiş onam alınmıştır.
1. Çalışmaya hazırlık

Şekil 1: Ayar. Kurulum kare şeklinde bir masa, dört tabure ve iki tel desteği (örneğin, tripod), fNIRS ekipmanı, bir bilgisayar ve kameralar içerir. (A) Ayar şeması: Yeşil sayılar (1-4), katılımcıların etiketlerine ve deneysel çalışma sırasında masadaki taburelerine/konumlarına karşılık gelir. Sarı sayılar: 1 = fNIRS kablolama destekleri, 2 = fNIRS sinyallerinin dizüstü bilgisayar alıcısı, 3 = NIRSport, 4 = 360° kamera, 5 = kameraları destekler. (B) Deneysel çalışma için hazır ayarlama. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: İşbirlikçi portreler-işbirlikçi bir şekilde çizilmiş portre örnekleri. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
2. Deneysel paradigma
Tablo 1: İşbirlikçi çizim koşulu. S1 = Konu 1, S2 = Konu 2, S3 = Konu 3 ve S4 = Konu 4. Çizim dyad'ları kimin kimi çizdiğini temsil eder ve çizim şeridi yazı kağıdının her koşulda çizim için konumunu temsil eder. Örneğin, ilk Blok için mavi bir kağıt yaprağı kullanın. C1, C2 ve C3, bir portreyi tamamlayan sosyal koşulları çizme paradigmasının 40 saniyesini temsil eder. C1 (alın bölgesinin çizilmesi, boyaların çizilmesi: S2 ve S4; S1 ve S3), C2 (burun bölgesinin çizilmesi, boyaların çizilmesi: S1 ve S4; S2 ve S3) ve C3 (çene bölgesini çizmek, boyaları çizmek: S3 ve S4; S1 ve S2). Blok 2 ve 3 diyagramını izleyin. Bu randomizasyon, gönüllüler arasındaki çizim sırasını korur (ön ortağı, daha sonra ön taraftaki ortağı ve son olarak yanlarında oturan ortağı çizer) ve çizilecek tabaka şeritlerinin sırasını değiştirir. Bu tabloyu indirmek için lütfen tıklayınız.
Tablo 2: Sıra 1-görev randomizasyonu (sosyal, sosyal olmayan ve dinlenme). Bu tabloyu indirmek için lütfen tıklayınız.
3. Video kurulumu ve veri toplama

Şekil 3: Tek tek çizim desenlerine örnekler. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
4. fNIRS kurulumu ve veri toplama

Şekil 4: Optodların Konu 1 başlığı üzerindeki dağılımı. S ve D harfleri sırasıyla kaynakları ve dedektörleri temsil eder. 10-20 sisteminin AF7 koordinatında S1; AF3 üzerinde S2; AF8 üzerinde S3; AF4 üzerinde S4; Fp1 üzerinde D1; F5 üzerinde D2; Fp2 üzerinde D3; ve F6'da D4. Kanallar aşağıdaki konfigürasyona yerleştirilir: S1-D1 arasındaki kanal 1; S1-D2 arasında 2; S2-D1 arasında 3; S2-D2 arasında 4; S3-D3 arasında 5; S3-D4 arasında 6; S4-D3 arasında 7; ve S4-FD4 arasında 8. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Protokol, hepsi lisansüstü programlarda (Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo, Brasil) yüksek lisans veya doktora düzeyinde eğitim gören genç kadınlardan (24-27 yaş) oluşan bir dörtlüye uygulandı. Tüm katılımcılar sağ elini kullandı ve sadece bir tanesi daha önce çizim deneyimine sahip olduğunu bildirdi. Hiçbir katılımcının nörolojik bozukluk öyküsü bildirilmemiştir.
Ölçekler ve psikolojik test sonuçları için, iki katılımcı (2 ve 4) anksiyete için yüksek puanlar (9)4...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu çalışma, natüralist koşullar altında aynı anda dört beyinde hipertarama kullanarak bir protokol oluşturmayı amaçlamıştır. Deneysel paradigma, farklı çizim görevleri ve çoklu sonuç ölçütlerinin, çizim metriklerinin, davranışlarının ve beyin sinyallerinin korelasyonunu kullandı. Bu protokoldeki kritik adımlar, yüksek karmaşıklığından kaynaklanan zorlukların göz önünde bulundurulması ve ekolojik ve doğalcı koşullarının korunmasıdır.
Video gözlemi bu çalışmanın anahtarıydı. Sözel olmayan iletiş...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Paulo Rodrigo Bazán, NIRx Medizintechnik GmbH'ye ve NIRx Medizintechnik GmbH'nin distribütörü olan Brain Support Corporation'a serbest bilimsel danışmanlık sağlamıştır. Diğer yazarlar, bu makalenin yazarlığı veya yayınlanması ile ilgili çıkar çatışması olmadığını beyan ederler.
Yazarlar bu çalışma desteği için Instituto do Cérebro (InCe-IIEP) ve Hospital Israelita Albert Einstein'a (HIAE) teşekkür eder. José Belém de Oliveira Neto'ya bu makalenin İngilizce redaksiyonu için özel teşekkürler.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 2 NIRSport | NIRx Medizintechnik GmbH, Almanya | Nirsport 88 | Ekipman InCe'ye aittir ( Instituto do Cé rebro - İsrail Hastanesi Albert Einstein). iki dalga boyunda yakın kızılötesi ışık (760 ve 850 nm) yayan sekiz LED aydınlatma kaynağına ve her biri sekiz optik dedektöre sahip iki sürekli dalga sistemi (NIRSport8x8, NIRx Medical Technologies, Glen Head, NY, ABD). 7.91 Hz. Veriler, NIRStar yazılım sürümü 15.2 ile elde edildi; (NIRx Medical Technologies, Glen Head, New York) 3.472222 örnekleme hızında. |
| 4 fNIRS caps | NIRx Medizintechnik GmbH, Almanya | Kayıtlarda kullanılan blackcaps, uluslararası 10-20 | |
| Câ Mera 360 derece; - Kodak Pix Pro SP360 | Kodak | Kodak PixPro: https://kodakpixpro.com/cameras/360-vr/sp360 | |
| Kameralar de suporte - Iphone 8 | Apple | Iphone 8 | Destek Kamerası |
| fOLD araç kutusu (fNIRS Optodes' Konum Belirleyici) | Zimeo Morais, G.A., Balardin, J.B. & Sato, J.R. fNIRS Optodes' Konum Belirleyici (fOLD): beynin ilgilendiği bölgeler tarafından yönlendirilen prob düzenlemesi için bir araç kutusu. Scientific Reports. 8, 3341 (2018). https://doi.org/10.1038/s41598-018-21716-z | Sürüm 2.2 (https://github.com/nirx/fOLD-public) | Optodes yerleşimi, fOLD araç kutusu (fNIRS Optodes' Kaynakların ve dedektörlerin uluslararası 10&ndash'a yerleştirilmesine izin veren Konum Belirleyici; Çeşitli parselasyon atlaslarına göre ilgilenilen anatomik bölgeleri maksimum düzeyde kapsayacak 10 sistem. ICBM 152 kafa modeli bilateral prefrontal korteksin en ön kısmını kapsayacak şekilde tasarlanan montajı oluşturmak için parselasyon kullanıldı |
| Notebook Microsoft | Microsoft | Notebook fNIRS sinyallerinin | |
| alıcısı İstatistiksel hesaplama için R platformu | Resmi internet sitesi https://www.r-project.org | R sürüm 4.2.0 | R, istatistiksel hesaplama ve grafikler için ücretsiz bir yazılım ortamıdır. Çok çeşitli UNIX platformlarında, Windows ve MacOS REDCap'te derler ve çalışır |
| REDCap | , kısmen Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH/NCATS UL1 TR000445) | . REDCap, çevrimiçi anketler ve veritabanları oluşturmak ve yönetmek için güvenli bir web uygulamasıdır. | |
| yazılım Mangold Interact | Mangold International GmbH, Ed. | etkileşim 5.0 | Mangold: https://www.mangold-international.com/en/products/software/behavior-research-with-mangold-interact.html. Davranışsal sonuçlar için videoların analizine ve duygusal olarak yönlendirilen fizyolojik değişiklikler için otonomik izlemeye izin verir (DataView gibi ek yazılımlar gerektirebilir). Farklı kamera türlerinin aynı anda kullanılmasına ve yüzlerce kodlama yönteminin kullanılmasına izin verin. |
| yazılım NIRSite | NIRx Medizintechnik GmbH, Almanya | NIRSite 2.0 | Montajı oluşturmak ve blackcaps'ta optode yerleşimi ve konumuna yardımcı olmak için. |
| yazılım nirsLAB-2014 | NIRx Medizintechnik GmbH, Almanya | nirsLAB 2014 | fNIRS Veri İşleme |
| yazılımı NIRStar | NIRx Medizintechnik GmbH, Almanya | sürüm 15.2 | fNIRS veri toplama için: NIRStar yazılım sürümü 15.2 3.472222 örnekleme hızında |
| yazılım NIRStim | NIRx Medizintechnik GmbH, Almanya | Paradigma bloklarının oluşturulması ve düzenlenmesi için |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission