Dalgacık dönüşümü tutarlılığı (WTC), fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopisi (fNIRS) hipertarama çalışmalarında kullanılan sinyaller arasındaki eşleşmeyi değerlendirmek için yaygın bir metodolojidir. Bu çalışmada sinyal etkileşiminin yönlülüğünü değerlendirmek için bir araç kutusu sunulmaktadır.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Fonksiyonel Yakın Kızılötesi Spektroskopisi (fNIRS) Hipertarama Çalışmalarında Beyinler Arası Tutarlılığı Anlamak için Yeni Çerçeve
Bu makalede
Özet
Özet
Fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopisi (fNIRS) hiper tarama çalışmalarının artan gövdesine rağmen, dalgacık dönüşümü tutarlılığı (WTC) kullanılarak iki nöral sinyal arasındaki eşleşmenin değerlendirilmesi, etkileşimin yönlülüğünü göz ardı ediyor gibi görünmektedir. Alan şu anda araştırmacıların bir WTC fonksiyonu kullanılarak elde edilen yüksek bir tutarlılık değerinin faz içi senkronizasyonu yansıtıp yansıtmadığını belirlemelerine olanak tanıyan bir çerçeveden yoksundur (yani, sinirsel aktivasyon aynı anda dyad'ın her iki üyesinde de görülür), gecikmeli senkronizasyon (yani, dyad'ın bir üyesinde diğer üyeden önce nöral aktivasyon görülür), veya anti-faz senkronizasyonu (yani, dyad'ın bir üyesinde nöral aktivasyon artar ve diğerinde azalır). Bu ihtiyacı karşılamak için, bu çalışmada iki nöral sinyalin faz tutarlılığını analiz etmek için tamamlayıcı ve daha hassas bir yaklaşım önerilmiştir. Araç kutusu, araştırmacıların geleneksel WTC kullanılarak elde edilen faz açısı değerlerini faz içi senkronizasyon, gecikmeli senkronizasyon ve anti-faz senkronizasyonu olarak sınıflandırarak kuplaj yönlülüğünü tahmin etmelerini sağlar. Araç kutusu ayrıca araştırmacıların etkileşimlerin dinamiklerinin görev boyunca nasıl geliştiğini ve değiştiğini değerlendirmelerine olanak tanır. Bu yeni WTC yaklaşımını ve araç kutusunu kullanmak, fNIRS hiper tarama çalışmalarındaki kullanımları yoluyla karmaşık sosyal etkileşimler hakkındaki anlayışımızı ilerletecektir.
Giriş
Son yıllarda, sosyal davranışın sinirsel temellerini anlamak için yapılan çalışmaların türlerinde bir değişim olmuştur 1,2. Geleneksel olarak, sosyal sinirbilimdeki çalışmalar, sosyal olarak ilgili bir görev sırasında izole edilmiş bir beyindeki sinirsel aktivasyona odaklanmıştır. Bununla birlikte, nörogörüntüleme teknolojisindeki ilerlemeler artık "gerçek hayat" ortamlarında meydana geldiği için sosyal etkileşim sırasında bir veya daha fazla bireyin beyinlerindeki nöral aktivasyonun incelenmesine izin vermektedir3. "Gerçek hayat" ortamlarında, bireyler serbestçe hareket edebilirler ve ....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
Çalışma Florida Atlantic Üniversitesi'nde (FAU) yürütüldü ve FAU Kurumsal İnceleme Kurulu (IRB) tarafından onaylandı.
1. fNIRS hiper tarama verilerinin ön işlemesini gerçekleştirmek için Homer3 yazılımını (Malzeme Tablosu) kullanma
NOT: Homer3, beyin aktivasyonunun tahminlerini ve haritalarını elde etmek için fNIRS verilerini analiz eden bir MATLAB uygulamasıdır29. Homer3 aşağıdaki bağlantıdan indirilebilir ve kurulabilir (https://openfnirs.org/software/homer/).
- MATLAB'ı açın ve ham .nirs dosyalarının kaydedildiği klasöre gidin. Klasörü seçin ve açın.
- H....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Bu bölümde, araç kutusu ile gerçekleştirilebilecek analiz türleri gösterilmektedir (https://www.ariel.ac.il/wp/sns/download/ veya https://github.com/Minisharmaa/Leader-Follower-By-Phase adresinden indirilebilir). Bu analizler için, küçük bir bebek-ebeveyn ikilisi örneklemi ile toplanan fNIRS verileri kullanılmıştır. Altı çift anne-bebek ikilisi, gerçek hayattaki bebek-anne etkileşimine mümkün olduğunca yakın olan, doğrulanmış bir davranışsal görev olan serbest oyun görevi31 kullanılarak test edild.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
fNIRS çalışmalarında kullanılan en yaygın yöntemlerden biri, frekans ve zaman10'un bir fonksiyonu olarak iki zaman serisinin çapraz korelasyonunun bir ölçüsü olan dalgacık dönüşümü tutarlılığıdır (WTC). WTC, korelasyonel analizler kullanarak iki zaman serisi arasındaki tutarlılığı ve faz gecikmesini hesaplar (Ek Dosya 1). FNIRS hiper tarama çalışmaları, eylem izleme 12, işbirlikçi ve rekabetçi davranış 5,13,14,15, taklit 16, anne-bebek problem çözme 17 ve ö.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarlar, araştırmanın potansiyel bir çıkar çatışması olarak yorumlanabilecek herhangi bir ticari veya finansal ilişkinin yokluğunda yürütüldüğünü beyan ederler.
Teşekkürler
Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (No. 62207025), Çin Eğitim Bakanlığı'ndan Beşeri Bilimler ve Sosyal Bilimler Araştırma Projesi (No. 22YJC190017) ve Merkez Üniversiteler için Temel Araştırma Fonları tarafından sağlanan desteği Yafeng Pan'a teşekkür ederiz.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| NIRScout | NIRx Medical Technologies, LLC | n.a.8 | kaynakları, 8 dedektör |
| MATLAB | The Mathworks, Inc. | Matlab 2022a | Bu protokolde, MATLAB işlevlerinde çeşitli araç kutuları ve yerleşik araçlar kullanılmıştır: HOMER3 araç kutusu, Yoğunluğu OD'ye dönüştürmek, varsayılan parametrelerle hmrMotionCorrectWavelet işlevi aracılığıyla hareket artefaktlarını kaldırmak ve OD'yi Conc'a dönüştürmek için kullanıldı. WTC'yi hesaplamak için Wavelet Toolbox kullanıldı. |
Kaynaklar
- Gvirts, H. Z., Perlmutter, R. What guides us to neurally and behaviorally align with anyone specific? A neurobiological model based on fNIRS hyperscanning studies. The Neuroscientist. 26 (2), 108-116 (2019).
- Balconi, M., Fronda, G., Vanutelli, M. E.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
