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.
Sådan beregnes og valideres synkronisering mellem hjerner i en fNIRS Hyperscanning-undersøgelse
Chapters
Summary September 8th, 2021
Please note that all translations are automatically generated.
Click here for the English version.
Dynamikken mellem koblede hjerner af individer er i stigende grad blevet repræsenteret ved inter-brain synkronisering (IBS), når de koordinerer med hinanden, for det meste ved hjælp af samtidige optagelse signaler af hjerner (nemlig hyperscanning) med fNIRS. I fNIRS hyperscanning undersøgelser, IBS er blevet almindeligt vurderet gennem wavelet omdanne sammenhæng (WTC) metode på grund af sin fordel på at udvide tidsserier i tidsfrekvens rum, hvor svingninger kan ses på en meget intuitiv måde. Den observerede IBS kan yderligere valideres via permutation-baseret tilfældig parring af retssagen, partner, og tilstand. Her præsenteres en protokol for at beskrive, hvordan man får hjernesignaler via fNIRS-teknologi, beregner IBS gennem WTC-metoden og validerer IBS ved permutation i en hyperscanning undersøgelse. Derudover diskuterer vi de kritiske spørgsmål, når vi bruger ovenstående metoder, herunder valg af fNIRS-signaler, metoder til dataforbehandling og valgfrie parametre for beregninger. Sammenfattende er brug af WTC-metoden og permutation en potentielt standardpipeline til analyse af IBS i fNIRS hyperscanning-undersøgelser, der bidrager til både reproducerbarhed og pålidelighed af IBS.
Transcript
Denne protokol indeholder en potentielt standard pipeline til analyse af Inter-Brain synkronisering i fNIRS Hyper-scanning Undersøgelse. Den største fordel ved denne teknik er, at det giver mulighed for beregning inter-brain synkronisering lov, som vil omdanne sammenhængende metode og validere Inter-Brain synkronisering måder, permutation baseret på bemyndigelse af bryst betingelser og deltager. Udfør al dataanalyse ved hjælp af MATLAB-softwaren med passende værktøjskasser.
Under databehandling, der specifikt anvender den principkomponentanalyse og korrelationsbaserede signalforbedringsmetode, skal du fjerne F N I R S globale fysiologiske støj ved hjælp af NPCA-filteret. Og hovedet bevægelse artefakter ved hjælp af HMR bevægelse korrekt understrege CBSI af Homer to. Dernæst, til beregning af Inter-Brain synkronisering eller IBS, vedtage wavelet omdanne sammenhængende funktion af cross wavelet og wavelet sammenhængende værktøjskasse med standardparametre, og beregne de sammenhængende værdier på hvert tidspunkt i frekvenspunkt for at opnå en to akse matrix af sammenhængende værdier.
I forbindelse med standardparametrene skal du bruge Morlet mor-bølgen til at transformere hver tidsserie til tids- og frekvensdomænet ved hjælp af den kontinuerlige bølgetransformation. Dernæst, for at vælge frekvensbåndet af interesse, skal du vælge et gennemsnit de sammenhængende værdier af frekvensbåndet mellem 0,5 til en Hertz. Ifølge frekvensbåndet, der anvendes i finger bevægelse opgave F N I R S Hyper-scanning undersøgelse.
Få én kolonne med sammenhængende værdier for hvert par. Vælg derefter et gennemsnit af tidsvinduets sammenhængende værdier i hvilefasen. Og for hver eksperimentel tilstand, ved hjælp af oplysninger om mærket, opnå fem sammenhængende værdier for hver dyad for opgave sessionen, kun vælge den varighed, hvor deltagerne tappet til at reproducere den auditive stimulus, som er omkring 12 sekunder for hvert forsøg resulterer i alt 180 sekunder for hver eksperimentel tilstand.
Træk derefter den hvilende sammenhængende værdi fra den opgaverelaterede sammenhængende værdi. Da sammenhængsværdien under hviletilstanden bruges som udgangspunkt i dette eksperiment. Dernæst ved hjælp af de parrede prøver permutation T test med malt underscore comp understrege perm T1 funktion af dråber arbejde.
Sammenlign de fratrakte sammenhængende værdier med nul ved hver kanal for hver eksperimentel tilstand. Ved hjælp af funktionen FDR i MATLAB-værktøjskassen skal du derefter rette P-værdierne ved hjælp af metoden til falsk registreringshastighed. Dernæst skal du ved hjælp af de parrede prøver permutation T-test med maltunderstregnings compscore compscore perm understrege T1-funktionen af dråber arbejde sammenligne sammenhængsværdierne mellem forskellige opgavebetingelser på den kanal, hvor IBS eksisterede.
For validering af IBS skal du bruge skrålepermfunktionen en MATLAB til at randomisere etiketten af forsøg i målerkoordineringstilstanden for en dyad ved hver kanal. Følg den påviste pipeline til beregning af IBS og statistikker for den randomiserede forsøgsetiket, eksklusive følsomhedsanalysen for frekvensbåndet af interesse. Udfør permutationen 1000 gange, og plot derefter fordelingen af statistiske Z-værdier, der genereres i dyad permutation.
Følg derefter rørledningen for at beregne IBS og statistikker efter randomisering af parringen af deltagerne i samme forsøg i målerkoordineringstilstanden. Endelig skal du følge rørledningen igen efter randomisering af tilstandsetiketterne for de samme medlemmer af en dyad i samme forsøg. Resultaterne viste tilstedeværelsen af IBS på kanal fem i målerkoordineringstilstanden.
Mens der ikke blev påvist nogen IBS under de andre forhold. På kanal fem var IBS og målerkoordineringstilstanden betydeligt højere end de sammenhængende værdier i ikke-målerkoordinerings- og måleruafhængighedstilstanden. Permutation analyse viste, at den observerede IBS sandsynligvis præsenteret i to personer af en dyad, der forsøgte at synkronisere med hinanden i den matchede tid, men ikke i den tid partner eller tilstand af tilfældig parring.
Sørg for, at IBS er specifik for sjælden interaktion. Så beregning af IBS i opgaven, korreleret frekvensbånd og pr muterende tillidsforhold og interviews. Databehandling af IBS for alle kanaler inden for den enkle rækkevidde eller på tværs af forskellige kanaler og regionerne ville berige IBS-beregningspartneren.
Analyse af Inter-Brain-netværket for store grupper af deltager i naturlige interaktioner vil gavne er kvalifikationen af social interaktion.
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.