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.
Hvordan beregne og validere inter-hjernesynkronisering i en fNIRS Hyperscanning Study
Chapters
Summary September 8th, 2021
Please note that all translations are automatically generated.
Click here for the English version.
Dynamikken mellom koblede hjerner av individer har i økende grad blitt representert ved inter-hjernesynkronisering (IBS) når de koordinerer med hverandre, for det meste ved hjelp av samtidige registreringssignaler fra hjerner (nemlig hyperskanning) med fNIRS. I fNIRS hyperskanningsstudier har IBS ofte blitt vurdert gjennom WTC-metoden (wavelet transform coherence) på grunn av fordelen med å utvide tidsserier til tidsfrekvensrom der svingninger kan sees på en svært intuitiv måte. Den observerte IBS kan valideres ytterligere via permutasjonsbasert tilfeldig sammenkobling av studien, partneren og tilstanden. Her presenteres en protokoll for å beskrive hvordan man får tak i hjernesignaler via fNIRS-teknologi, beregner IBS gjennom WTC-metoden og validerer IBS ved permutasjon i en hyperskanningsstudie. Videre diskuterer vi de kritiske problemene ved bruk av metodene ovenfor, inkludert valg av fNIRS-signaler, metoder for forhåndsbehandling av data og valgfrie parametere for beregninger. Oppsummert er bruk av WTC-metoden og permutasjonen en potensielt standard rørledning for å analysere IBS i fNIRS hyperskanningsstudier, noe som bidrar til både reproduserbarhet og pålitelighet av IBS.
Transcript
Denne protokollen gir en potensielt standard rørledning for å analysere Inter-Brain-synkronisering i fNIRS Hyper-skanning Study. Den største fordelen med denne teknikken er at den tillater beregning av Inter-Brain synkroniseringslov som vil transformere sammenhengende metode og validere Inter-Brain synkroniseringsmåter, permutasjon basert på styrking av brystforhold og deltar. Utfør all dataanalyse ved hjelp av MATLAB-programvaren med passende verktøykasser.
Under forhåndsbehandling av data, spesielt ved hjelp av prinsippet komponentanalyse og korrelasjonsbasert signalforbedringsmetode, fjern F N I R S global fysiologisk støy ved hjelp av NPCA-filteret. Og hodebevegelsesartefaktene ved hjelp av HMR-bevegelsen understreker CBSI av Homer to. Deretter, for beregning av Inter-Brain-synkronisering eller IBS, ta i bruk wavelet transform sammenhengende funksjon av kryss wavelet og wavelet sammenhengende verktøykasse med standardparametere, og beregne sammenhengende verdier på hvert tidspunkt i frekvenspunkt for å få en to akse matrise av sammenhengende verdier.
For standardparametrene bruker du Morlet mother wavelet til å transformere hver gang serier til tids- og frekvensdomenet ved kontinuerlig wavelet-transformasjon. Deretter velger du et gjennomsnitt av de sammenhengende verdiene for frekvensbåndet mellom 0,5 og 1 Hertz for å velge frekvensbåndet av interesse. I henhold til frekvensbåndet som brukes i fingerbevegelsesoppgaven til F N I R S Hyper-skanningsstudien.
Hent én kolonne med sammenhengende verdier for hvert par. Deretter velger du et gjennomsnitt av de sammenhengende verdiene i tidsvinduet i hvilefasen. Og for hver eksperimentelle tilstand, ved hjelp av informasjonen om, få fem sammenhengende verdier for hver dyad for oppgaveøkten, velger du bare varigheten der deltakerne tappet for å reprodusere den hørbare stimulansen, som er omtrent 12 sekunder for hver prøve, noe som resulterer i totalt 180 sekunder for hver eksperimentelle tilstand.
Deretter trekker du den hvilende sammenhengende verdien fra den aktivitetsrelaterte sammenhengende verdien. Siden sammenhengsverdien under hviletilstanden brukes som en basislinje i dette eksperimentet. Deretter understreker bruk av parvise prøver permutasjon T-test med malt understreker comp perm T1-funksjon av dråper arbeid.
Sammenlign de sammenhengende verdiene som trekkes fra, med null på hver kanal for hver eksperimentelle tilstand. Deretter korrigerer du P-verdiene ved hjelp av en FDR-funksjon i MATLAB-verktøykassen ved hjelp av metoden for falsk oppdagelseshastighet. Deretter, ved hjelp av de parede prøvene permutasjon T test med malt understreke comp understreke perm understreke T1 funksjon av dråper arbeid, sammenligne sammenhengsverdiene mellom ulike oppgaveforhold på kanalen der IBS eksisterte.
For validering av IBS, bruk rant perm-funksjonen en MATLAB for å randomisere etiketten for studier i målekoordineringsbetingelsen for en dyad på hver kanal. Følg den demonstrerte rørledningen for beregning av IBS og statistikk for den randomiserte prøveetiketten, unntatt sensitivitetsanalysen for frekvensbåndet av interesse. Utfør permutasjonen 1000 ganger, og plott deretter fordelingen av statistiske Z-verdier generert innen dyadpermutasjon.
Følg deretter rørledningen for å beregne IBS og statistikk etter randomisering av sammenkoblingen av deltakerne i samme studie, i målekoordineringstilstanden. Til slutt følger du rørledningen igjen etter å ha randomisert betingelsesetikettene for de samme medlemmene av en dyad i samme studie. Resultatene viste tilstedeværelsen av IBS på kanal fem i målekoordineringstilstanden.
Mens ingen IBS ble oppdaget under de andre forholdene. Ved kanal fem var IBS og målekoordineringstilstanden betydelig høyere enn de sammenhengende verdiene i ikke-meterkoordinerings- og meteruavhengighetstilstanden. Permutasjonsanalyse viste at den observerte IBS sannsynligvis presentert i to personer av en dyad som prøvde å synkronisere med hverandre i matchet tid, men ikke i tidspartneren eller tilstanden til tilfeldig paring.
Forsikre deg om at IBS er spesifikk for sjelden interaksjon. Så å beregne IBS i oppgaven, korrelert frekvensbånd og per muterende tillitsbetingelser og intervjuer. Beregning av IBS for alle kanaler innen enkel rekkevidde, eller på tvers av forskjellige kanaler og regioner, vil berike IBS-beregningspartneren.
Å analysere Inter-Brain-nettverket for store grupper av deltager i naturlige interaksjoner vil være til nytte er kvalifiseringen av sosial interaksjon.
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.