Neuroscience
A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 2 minutes.
The JoVE video player is compatible with HTML5 and Adobe Flash. Older browsers that do not support HTML5 and the H.264 video codec will still use a Flash-based video player. We recommend downloading the newest version of Flash here, but we support all versions 10 and above.
If that doesn't help, please let us know.
Genomföra Hyperscanning experiment med funktionella nära-infraröd spektroskopi
Chapters
Summary January 19th, 2019
Please note that all translations are automatically generated.
Click here for the English version.
Protokolls beskriver hur att utföra fNIRS hyperscanning experiment och analysera brain-till-hjärnan synchrony. Vidare diskuterar vi utmaningar och möjliga lösningar.
Transcript
Genom att mäta hjärnans aktiviteter av två eller flera personer samtidigt, denna metod kan belysa de neurobiologiska mekanismerna bakom sociala interaktioner. Funktionell nära infraröd spektroskopi, eller fNIRS, är väl lämpad för att genomföra sådana hyperscanning experiment eftersom den mäter hjärnan hemodynamic svar med en hög samplingsfrekvens och kan tillämpas i relativt naturliga inställningar. Medan detta protokoll visar hur man genomför samtidiga fNIRS inspelningar av vuxen-barn dyads, kan det anpassas till olika dyadisk konstellationer såsom romantiska partners och till olika experimentella uppgifter.
Börja med att välja en kapsylstorlek som är lika stor eller något större än deltagarens huvudomkrets. Skär 15 hål med en diameter på cirka 15 millimeter vardera, ordnade i en horisontell tre-av-fem rutnät i pannan området för var och en av två råa EEG-lock. Se till att hålen är fördelade 30 millimeter från varandra i någon riktning, att den mellersta kolumnen av hål är belägen i mitten av pannan.
För att göra kapsylerna behagligare och minimera tryckmärken, fäst mjukt skummaterial vid hållargallrets innersida mellan sonduttagen och vid kanterna. Därefter montera en tom tre-av-fem sond hållarstöd rutnät till var och en av de modifierade EEG lock så att själva hållarnätet placeras på insidan av locket och hållaren uttagen fastnar i hålen. Sedan, försiktigt in sonderna i lämplig hållar uttag på nätet så att endast den första åsen av varje sond är monterad i uttaget vilket resulterar i ett klickande ljud.
Öppna avsökningsuppsättningens monitorfönster vid närmaste mätsystem och välj två avsökningsuppsättningar som är ordnade i ett rutnät med tre gånger fem vardera, ett för det deltagande barnet och ett för den vuxna. Se till att de båda kapsylernas sonderingsarrangemang motsvarar arrangemangen i sondsetfönstret. Därefter kopplar du på laserdioderna i närmaste mätsystem 30 minuter före mätning så att systemet når en stabil driftstemperatur.
Ställ in alla nödvändiga alternativ vid närmaste mätsystem. Kontrollera att enheten är inställd på händelserelaterad mätning och att RS232-serieingången som är nödvändig för att ta emot utlösare från experimentparadigmet är aktiv. Sedan, förbereda experimentella paradigm genom att starta den tekniska datorprogram som fungerar som bas för Psychophysics Toolbox förlängningar och ställa in den nuvarande katalogen till den mapp som paradigmet sparas i.
Slutligen, placera två hakan vilar framför datorskärmen för att förhindra huvudet rörelser under experimentet. Börja med att eskortera de två deltagarna in i testrummet och förklara den experimentella uppsättningen. Sedan placerar du deltagarna bredvid varandra framför datorskärmen.
Justera höjden på hakan vilar så att båda deltagarna sitter bekvämt. Ge instruktioner och administrera övningsförsök av både kooperativet och tävlingsspelet. Därefter mäter och markerar Fpz punkten enligt 10-20-systemet, som är 10%av avståndet mellan nasion och inion på varje deltagares huvud.
Stäng sedan av lasern och placera locken med sonderna försiktigt på deltagarnas huvuden. Se till att den nedre radens mittersta sond placeras på Fpz och att den mittersta sondkolonnen är i linje längs med den sagittala referenskurvan. Placera fibersträngarna på hållararmen som är fäst vid närmaste mätsystem så att de hänger löst utan kontakt med deltagaren eller stolen och att de inte drar i kapsylerna.
Därefter trycker du varje sond längre in i sitt uttag tills den lilla vita näsan i mitten av toppen av sondhöljet är synlig. Sedan slår du på lasern igen, och testa signalkvaliteten genom att klicka på Auto Gain-knappen i sondsetvaktsfönstret i närmaste mätsystem. Om en kanal är markerad i gult, vilket innebär otillräcklig signal, lägg försiktigt håret under den omgivande sondens spets åt sidan.
Gör avsökningsjusteringar och klicka på knappen Auto Gain igen för att se om signalkvaliteten har förbättrats eller är markerad i grönt. När signalkvaliteten är tillfredsställande, placera en handduk över deltagarnas händer så att de inte kan se handrörelserna hos sin respektive spelpartner. Starta sedan experimentet.
Sedan, efter experimentet är klar, spara data och exportera råa ljusintensitetsdata som en textfil genom att klicka på knappen Textfil ut. Slutligen, rengör sonder, sondhållare, och hakan vilar med ethnol, och tvätta locken med milt rengöringsmedel. Som ett mått på hjärn-till-hjärna synkronisering, är wavelet koherens beräknas mellan fNIRS signaler av interagerande ämnen.
Wavelet koherens koefficienter visualiseras med hjälp av en färgkarta som sträcker sig från blått, liten eller ingen koherens, till rött, vilket innebär stark eller maximal koherens. Resultaten visar en stark sammanhållning under hela experimentet i ett högfrekvensband fram till en periodlängd på ungefär en sekund, vilket sannolikt är resultatet av försökspersonens hjärtrytm. Dessutom visas en stark samstämmighet i ett lägre frekvensband mellan längd på två och åtta sekunder.
Samstämmighet i detta lågfrekvensområde återspeglar sannolikt en synkronisering av hjärnans aktiviteter av båda ämnena under uppgiften. När du försöker med den här proceduren är det viktigt att dubbelkolla att locken placeras korrekt på deltagarnas huvuden och för att säkerställa en god signalkvalitet. Efter dess utveckling banade denna teknik vägen för forskare inom social neurovetenskap att utforska hjärn-till-hjärna synkronisering i en mängd olika uppgifter, undersöka beteende korrelerar och associationer till egenskaper hos individerna och deras relation.
Related Videos
You might already have access to this content!
Please enter your Institution or Company email below to check.
has access to
Please create a free JoVE account to get access
Login to access JoVE
Please login to your JoVE account to get access
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Please enter your email address so we may send you a link to reset your password.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Your JoVE Unlimited Free Trial
Fill the form to request your free trial.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Thank You!
A JoVE representative will be in touch with you shortly.
Thank You!
You have already requested a trial and a JoVE representative will be in touch with you shortly. If you need immediate assistance, please email us at subscriptions@jove.com.
Thank You!
Please enjoy a free 2-hour trial. In order to begin, please login.
Thank You!
You have unlocked a 2-hour free trial now. All JoVE videos and articles can be accessed for free.
To get started, a verification email has been sent to email@institution.com. Please follow the link in the email to activate your free trial account. If you do not see the message in your inbox, please check your "Spam" folder.
