Neuroscience
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Sincronización intercerebros en el aprendizaje colaborativo abierto: un estudio fNIRS-Hyperscanning
Chapters
Summary July 21st, 2021
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Se describe el protocolo para realizar experimentos de hiperescaneo fNIRS en díadas de aprendizaje colaborativo en un entorno de aprendizaje naturalista. Además, se presenta una tubería para analizar la sincronía intercerecere (SII) de las señales de hemoglobina oxigenada (Oxy-Hb).
Transcript
Este protocolo revela la sincronía intercereal en las díadas colaborativas en el entorno naturalista mediante la técnica de hiperescaneo fNIRS. La ventaja significativa de esta técnica es que permite la investigación de la dinámica en tiempo real de dos o más cerebros que interactúan. Antes de comenzar el experimento, inicie el sistema de espectroscopia de infrarrojo cercano para lograr una temperatura de funcionamiento estable, luego adopte una gorra de natación elástica para colocar la rejilla del optodo y prepare las tapas NIRS como se describe en el manuscrito de texto.
Para un canal con señales insuficientes, use las sondas de fibra óptica iluminadas para mover el cabello debajo de la punta de la sonda hacia un lado. Una vez que la temperatura de funcionamiento se estabilice, asegúrese de que el receptor de disparo esté activo y configure el modo de medición en la medición relacionada con eventos. Prepare la sonda de fibra óptica iluminada para mover el cabello a un lado.
Instruya a los participantes con respecto a los detalles de los métodos de medición NIRS y no mire directamente a los rayos láser, ya que el rayo láser puede ser perjudicial para los ojos del participante. Haga que los participantes se sienten cara a cara para asegurarse de que puedan verse directamente y ajuste la distancia de la silla a la mesa para que los participantes se sienten cómodamente. Encienda el botón láser, coloque los cuatro haces de fibra óptica sueltos en los brazos del titular sin contacto con los participantes o las sillas y coloque la tapa con los conjuntos de sondas en las cabezas de los participantes, asegurándose de que los conjuntos de sondas de tres por cinco cubran la frente del participante y los conjuntos de sondas de cuatro por cuatro cubran la corteza temporoparietal izquierda, luego empuje cuidadosamente cada sonda de carga de resorte más a fondo en el zócalo de la sonda para que la punta de la sonda toque el cuero cabelludo del participante.
Luego, permita que dos participantes aprendan juntos los materiales de aprendizaje con un estado de descanso de cinco minutos, que sirve como línea de base. Primero, para verificar la calidad de la señal, haga clic en la ganancia automática en la ventana del monitor del conjunto de sondas de la máquina NIRS funcional, y luego marque la señal deficiente del canal en amarillo y la señal suficiente en verde y repita este procedimiento hasta que todos los canales estén marcados en verde. Después del experimento, haga clic en la salida de archivo de texto para exportar los datos de intensidad de luz sin procesar y guardar los datos como un archivo de texto.
Utilice el digitalizador tridimensional para determinar las ubicaciones de emisores, receptores y otras referencias para cada participante, luego obtenga las coordenadas MNI de los canales de grabación utilizando la plataforma de computación numérica disponible comercialmente. Se analizaron los datos de cada participante en cada canal. Se visualizó la optodensidad en el canal 33 para una determinada díada.
Los datos se extrajeron utilizando el método de eliminación de artefactos de movimiento basado en wavelets, solo y junto con el análisis de componentes principales. La diferencia entre las curvas sugiere que la PCA es eficiente en la eliminación de señales no neuronales. Se visualizó la matriz de coherencia de la transformada wavelet.
El mapa de colores varió de azul a amarillo, representando valores de sincronía intercereencefás que van de cero a uno, donde uno denota la mayor coherencia entre dos señales y cero denota ninguna coherencia. Además, también se obtuvieron coeficientes significativos, la fuerte coherencia alrededor de un hercio representa la coherencia del ritmo cardíaco de la díada. La comparación entre el valor T observado y la distribución del valor T aleatorio muestra resultados significativos en la FOI identificada.
Es importante asegurarse de que el conjunto de sondas cubra la región de intereses y tratar de reducir la desviación.
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