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このプロトコルは、近くの刺激を処理する 1 つの人の脳の感度を評価する上で重要な手順を説明しますパートナーのペアを選択し、彼らの脳波 (EEG) を同時に記録し計算その他の事象関連脳電位 (Erp)。
各ペアのパートナーは、連絡することがなくマギル友情アンケートに合格できなければなりません。各パートナーは、2 つの隣接する部屋の 1 つのスクリーンの前に座っています。これらの部屋は、参加者の脳波キャップを装備しているしながら一体感を維持するために通信をガラス窓で区切られます。適切な脳波の確認した後ガラスが視覚伝達を防ぐためにカーテンで覆われています。その後、パートナーはサイレントである必要がありますが全体の実験中に相手の存在を感じてみるように指示されます。ちょうどそれの前に開始、参加者は、それらのそれぞれは一度に 1 つのイメージを提示すると言われて、これらの画像が同時に発生することは、自分の画面上でそれらの両方の時間します。彼らはまた、それぞれのトライアルの同時画像は常に異なるように指示されます。ただし、知られていない、それらの試験をランダム化: それらの半分だけこの命令と一致しているし、実際に 2 つの異なる画像が含まれます。これらの試験は、DSC、異なる刺激条件は、形成します。試験の他の半分は、命令と一致しません。彼らは 2 つの同一の画像を含めるし、ISC (同一刺激条件) を形成します。実験の後参加者は 2 つのグループに分類されます: これらの試験と報告していない人々 の大半の間に彼らのパートナーの存在下で感じたことを報告しました。パートナーの刺激処理の影響が少なくとも 2 つのウィンドウ (TWs) で (指示に一貫性のある) DSC の Erp から ISC (指示に一貫性のない) の事象関連電位の平均電圧を引いてある: に 75 でまず、150 ms これらの差分の絶対値が大きい人でした; よりもパートナーの存在下で感じた人に、右前頭部のサイトで特に TW第二に、LPP の事象関連電位が大きく以下の初期 (75 から 150 ms) 加減算の raw の結果が負の値でそれらの ISC のより DSC で正 (すなわち、950 ms ポスト発症に 650) からウィンドウを時間します。
脳波はインデックス情報の処理中に生成される大規模な神経集団1の電気シナプス応答の合計です。2これらの応答の中で特定のパターン、感覚、運動や認知のイベントに時間ロックします。脳波のこれらの「イベント関連」のパターン Erp と呼ばれます。3の ERP は、いくつかの変形 (例えばN300 N400 & P600) で構成されています。これらの変形の各基になる神経計算についての手がかりを提供するすべてのその頭皮上分布の正または負の電気極性や振幅の電圧イベントの発症に対する待機時間が特徴です。3。
ERP 研究高次、複雑な認知操作4の基になる基本的な神経プロセスについて情報を得ることができます。ERP メソッドは、心理学的および神経の研究で主に使用されます。機能的磁気共鳴画像 (fMRI) と近赤外分光法 (NIRS) などの他のニューロ イメージング法を事象関連電位と関連付けられる利点のいくつかは、研究者に能力を与える優れた時間分解ミリ秒、およびその相対的な費用対効果まで脳のコンピューティングの活動に従ってください。これは、私たち研究5,6の場合は、同時に 2 つの参加者をテストするときに重要です。
この実験では、ERP は、後期後部陽性 (LPP) に興味があるほとんど遅延待機時間を持つ (すなわち 250 ミリ秒からポスト刺激発症)。それは呈示単語、オブジェクト、面、およびシーンなどの有意義な刺激によって誘発されます。よく知られている P3b 成分はどのピーク約 600 ミリ秒投稿単語、約 750 ms の顔とシーン刺激刺激発症 LPP の家族に属しています。新しい情報の量は、作業メモリ内の配置、したがって意識より鮮やかな、顕著なとこの情報は、特定のこの電位の振幅が大きくなる7、8時刺激- または発生の正確な時間など、それの側面-ありえないような刺激とそれぞれの側面完全に予測されるときより大きい LPP を引き出します。認知的要因の数が非常に多いため LPP8,9の振幅に影響を持つことができます。
視覚刺激に公開されている 2 つの参加者の脳波を同時に記録は、どちらもは彼/彼女のパートナーが表示されているものを見るとき、1 つの主題の脳の活動が他の脳の電気力学に影響を与えるかもしれないかどうかを評価できます。
ERP 電圧を与え、頭皮の分布と遅延時間がどのような神経回路の計算が発生している脳に外部影響をテストし、密接のペアで視覚刺激の処理の違いを検出測定することができます手がかりを提供するすべて関連の個人。1 つの操作上の仮説に着目したこのような影響の存在をテストするため: 一人での視覚刺激によって誘発される LPP を彼/彼女のパートナーに表示される刺激受けます。この仮説一人の刺激の処理に別の人の神経活動に影響がある場合、前者の脳から生じたこの新しい情報可能性があります後者の LPP の振幅を調整するという考えに基づいています。
正確な仮説は、相補的発想から構築されました。影響近くの脳活動に及ぼす刺激の処理の他必要がありますできない刺激が近くに見られるから異なることがわかっている場合その他。つまり、そのような状況でこの影響は無関係な干渉を構成します。その知識を作成するための各ペアの 2 つの参加者は、さまざまな刺激を提示するだろうと言われました。それにもかかわらず、実験の試験の半分だけはこの命令と一致しました。彼らは従って DC, 異なる刺激条件を構成します。試験の他の半分は、この命令と一致してなかった。そこに、刺激が同時に提示各ペアの 2 つの科目が同じ、同一刺激条件、ISC を凝らし。この後者の条件は、それは実際に近くに提示刺激に対応する情報に関連が、抑制は開発する必要があります、制御条件を持つために使用された他。私たちの予測は、このような抑制がない場合は、詳細が、DSC よりの ISC の責任大きい及ぼす減圧溶射ができるワーキング メモリの内容入力してください、だった。さらに、このような事象関連電位の違いを見つけることが可能性を確認刺激近くの Erp に関する処理の効果の他科目は実際の刺激に彼らのパートナーを見ることができないことを考えれば表示されます。
これらの予測は、2 つも社会的近くに各ペアの 2 つの参加者が持っていたことを示した前の実験でなく、見知らぬ人確認されました。10,11それにもかかわらず、これらの実験でこれらのペアの 2 つの参加者音響的・視覚的に分離されていません。極端なまゆつばにもかかわらずパートナー間の古典的な視覚および/または音響通信が原因である可能性があります ERP 効果が観察されることと社会的認知の結果が重要性を与え、ガラス-を紹介することにしました、カーテン - ERP の違いが存続することを確認するパートナー間の分離。
ただし、これにより、参加者がもはや感じること一緒に実験中に、これが効果を持っていることを認識できました。したがって、我々 全体の実験中に相手の存在を感じるしようとする参加者を思い出させるために重要な感じたし、報告会で伺ったかどうか彼らこれを行うことができた。
さらに、刺激閉じるの ERP の処理の影響を評価する最初の 2 つの実験で他の10、11DSC と ISC が異なるブロックを防ぐために、試験に対応する疲労、バイアスおよびその他の戦略混同、実験条件のこの実験は今ブロック内の無作為化試験に対応しています。
この新しい実験では、(A と B) 2 つの参加者がそれぞれ 2 つ隣の部屋で自分のコンピューターの画面の前に座っています。それらを分離する壁には、両側のカーテンで覆われている 86 で 178 cm のガラス ウィンドウが含まれています。したがって、参加者が着席並べて、どちらも見ることも実際の実験中に互いに聞きます。ただし、実験の前に彼らに脳波キャップが装着されている、カーテンが開いていると参加者がお互いを参照してくださいおよび親密感を維持できます。彼らは、脳の活動を記録する脳波キャップを装備されてし、脳波信号品質チェックされ、カーテンが閉じられます。しかし、最も重要なことは、参加者は全体の実験中に相手の存在を感じを継続しようとするように指示します。ディレクティブが各参加者が点滅します、同時に彼らのそれぞれの画面で各画像を記憶しようとすると、過度の点滅を避けるために、顔の動きを指示する画面に表示されます。
2 つの画像の自然の中で自分の信念は、を介して制御実験、画面に表示されるディレクティブを明確に知らせること、彼らは常に相手に何が発表されるよりも異なる視覚刺激にさらされます。ただし、前述のように、各参加者を見てうち 100 相手に紹介したものから実際に異なっているし、一貫性のある状態または DSC (すなわち、異なった刺激条件) と 100 のうち、実際に、同じ200 個のイメージものとして相手に提示されます。それらは不整合な状態または ISC (すなわち、同一刺激条件) を構成します。したがって、矛盾の ISC 試用期間中に両方の参加者同時に同一イメージで掲載されています。一貫した DSC 試用期間中に両方の参加者は同時に別の画像が表示されます。これらの試験の順序をランダムにすると。
我々 は体系的に以前よりも抑制試験の刺激が実際に異なる場合異なる刺激命令をトリガーするインデックスを検出に及ぼす減圧溶射のタイム ・ ウィンドウの Erp を探った。75 から 150 ms ポスト イメージ発症、ISC トレイルの DSC 試験の事象関連電位の電圧が大きかったしなかった人よりも実験中に一緒に感じた参加者平均の差の絶対値の間ことがわかった。これは、右前頭部電極のサイト、特にで F8、およびこうして余分の頬骨外側前頭前皮質で観察されました。私たちを一緒に、誰の DSC 試験に対する Erp が ISC 試験に比べより否定的なものを感じた被験者のうち、選択抑制と否定的な ERP 成分16,17,18私たちの以前の作品を基に、したがって、これらの人の抑制が発生しました。予想通り、これらの特定の参加者は、大幅に小さい及ぼす減圧溶射より一貫した DSC 試験矛盾の ISC 試験(参照してください図 4)。多くの情報がコンテンツを入力することが示唆ワーキング メモリ IC 試験で、この情報を潜在的になるためのより顕著なおよび/または鮮やかな、および/またはより多くの自信と統合されています。さらに、彼らは刺激画像を表示する参加者の不可能性を与えられた他の人は実際に通信するために彼らのパートナーと不可能なことに提示閉じるの Erp に関する処理の効果の存在を証明します。
ここに記載のすべてのメソッド事前ダグラス研究所研究倫理委員会で承認されました。
1. 参加者募集、研究室に挨拶とアンケート
2. 電極キャップ配置 (参照区 et al., 2014)
3. 脳波/ERP データ 4 を記録します。脳波/ERP データ記録
4. データ処理
注: すべてのデータ処理を行う EEGLab.15 を使用して
3 つの数字をここに提示されています。これらの数字 (全 28 部分) の各部分は、独自のラベルを持つ単一脳波チャネルを表します (すなわちFp1、Fp2、F7、f8 キー、等.)。図 1は、単一の参加者から得られた ERP 波形を描いた「良い」結果の典型的な例を示しています。黒い線が一貫性のある状態に対応して、赤い線が不整合な状態に対応します。対照的に、図 2は、問題のあるセッションを波形を描くフラット ライニング、どちらかの意味不明な ERP 成分やノイズによる「貧困層」の結果を示しています。これらは、1 つの参加者からも得られました。黒い線が一貫性のある状態に対応して、赤い線が不整合な状態に対応します。図 3は実験の 50% 以上の時に一緒に感じた参加者から 27 ERP セットの全体の平均を示します。黒い線がコントロールに一貫性のあるカテゴリに対応し、赤い線は重要な一貫性のないカテゴリに対応します。図 4は、誰、不整合な状態より肯定的な現場にいた F8 電極 75 150 ms の時間ウィンドウの試験の 50% 以上を一緒に感じた 13 人からの ERP のなかの描写です。不整合な状態はほとんど電極の一貫した状態よりも肯定的であります。
図 1: 1 つの参加者から Erp を表す典型的な「良い」結果。各パーツ (全 28 部分) は、独自のラベルを持つ単一脳波チャネルを表します (すなわちFp1、Fp2、F7、f8 キー、等)。ERP 成分が波形でも定義されています。黒線 (異なる刺激条件または DSC) 一貫した状態に相当して赤い線が不整合な状態 (同一刺激条件または ISC) に対応します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 2: 1 つの参加者から Erp を表す典型的な「貧しい」結果。各パーツ (全 28 部分) は、独自のラベルを持つ単一脳波チャネルを表します (すなわちFp1、Fp2、F7、f8 キー、等)。黒い線は、一貫性のある条件 (DSC) に対応、赤い線は、不整合な状態 (ISC) に対応します。
ERP 成分はよく定義された波形では、多くがフラット ライン (すなわちF8、Fc4) によってマークされます。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 3: 一緒に感じた 27 参加者の Erp のグランドの平均値。
各パーツ (全 28 部分) は、独自のラベルを持つ単一脳波チャネルを表します (すなわちFp1、Fp2、F7、f8 キー、等)。黒い線は、一貫性のある条件 (DSC) に対応、赤い線は、不整合な状態 (ISC) に対応します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 4: 13 参加者が一緒に感じた矛盾した ISC 試験に対する Erp よりも 75 から 150 ms 間 F8 電極現場に一貫性のある DSC 試験に対する Erp いたより否定的な誰のための事象関連電位のグランドの平均値。各パーツ (全 28 部分) は、独自のラベルを持つ単一脳波チャネルを表します (すなわちFp1、Fp2、F7、f8 キー、等)。黒い線が一貫性のある状態に対応して、赤い線が不整合な状態に対応します。600 から 900 ミリ秒の時間ウィンドウで F3 で一貫性があり、矛盾した条件間に有意差がある (p = 0.024)、F4 (p = 0.001)、Fz (p = 0.024)、Fc3 (p = 0.041)、Fcz (p = 0.022)、Fc4 (p = 0.002)、Ft8 (p = 0.004)、C3 (p = 0.022)、および T4 (p = 0.039)、より肯定的なされている一貫性のない状態にします。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
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彼らはそれぞれの画像のセットが提示されたと個々 の脳は別の刺激を処理する機密性の高い可能性について我々 の調査では、参加者のペアの脳波を記録しました。
我々 は両方の参加者に示された画像の同一性を操作しました。画面上を介して一人一人が受けた彼/彼女が見ることが、どのような彼/彼女のパートナーと異なって常に、ディレクティブ。半分の時間の参加者表示された異なる画像 (すなわち一貫した状態) と同じイメージ (すなわち不整合な状態) の時間の半分。矛盾と一貫性のある条件の無作為化試験です。
1 つの刺激の処理は、他の脳と逆の電気力学に影響を与えることができる場合、一貫性のない試験の LPP コンポーネントの平均電圧は一貫したものでのセッションのものとは異なるかもしれない。確かに、私たちの予備的な結果は、我々 の仮説と一致している: 重要なセッションの LPP 値コントロール セッション整合性の機能としてのものとは異なる。この効果は、衝撃的な視覚刺激による呼吸の変化など、パートナーからブロック バイアス ・ ノイズによる不整合の任意の可能な秘密検出不在で発生しました。
この記事の目的は、参加者のペアを同時にテストするために脳波を含む新たなパラダイムを導入することだった。実際の脳波記録に関するいくつかのポイントを長々 と続けることが重要です。まず、キャップがぴったりと合うことが重要です。大きすぎるキャップは、不安定なゲルの列を持つと19のインピー ダンスを変化させる、録画の品質を変更できます。第二に、それも参加者では過剰な運動を避ける必要があります彼らが理解して点滅または20を解釈する非常に困難なデータのレンダリング潜在的脳波トレースを傾斜、これらの顔と頸の筋肉の屈曲が重要です。実験の後、将来信号収集に影響を与える可能性があります乾燥ゲルの残基によって電極が電気絶縁しないように機器を適切にクリーンアップする必要があります。第三に、ノイズやフラット ラインなどの信号に問題がある場合は、適切に地面と参照の両方の電極が接続されていることを確認します。周囲の電磁ノイズをキャプチャ アンテナとして機能してからそれらを防ぐために、ノイズを低減しますするすべての電極のインピー ダンスを低減します。したがって、接続に問題がある場合、ゲルを再度適用する必要があります、再度傷が電極の下に頭皮と。脳波上に myograms が存在する場合、実験を進める前に彼/彼女の顔と頸の筋肉をリラックスする彼/彼女を思い出させるリラックス、主題に許可する必要が我々。
脳波実験の当初は、この手法に関連付けられている制限を念頭に重要です。たとえば、その最適の空間分解能を考慮する何かがあります。別の考慮事項は、瞬目、筋活動と記録21内の成果物を導入する身体の動きに脳波の感度です。全体的にみて、これらの制限は、fMRI や NIRS などまたはこれらの他の選択肢と脳波を組み合わせることにより代替神経画像診断法と対処があります。そうであっても、代替脳イメージング技術に関して脳波利点があります独自の顕著な時空間解像度をされている最も明白な 1 つをミリ秒のオーダーの神経の活動を調べる研究を許可します。また、参加者にないリスクをポーズ、非侵襲的、痛み無料ツールです。さらに、脳波は他のニューロ イメージング技術と比較されたとき比較的安価です。そのため、監視この記事で紹介した新規ペア テスト アプローチ手法の当然の選択だった。
レポートに利害の対立がないです。
Name | Company | Catalog Number | Comments |
EEG acquisition software | Psychlab | http://www.psychlab.com/softw_general.html | |
8 Digital EEG Amplifiers (NuAmp) | Neuro Scan Labs | ||
2 computers | |||
Matlab | The MathWorks, Inc | http://www.mathworks.com/products/matlab/ | |
EEGLab Matlab toolbox | http://sccn.ucsd.edu/eeglab/ | ||
ERPLAB Toolbox | http://erpinfo.org/erplab | ||
Stimulus generation software | E-Prime | ||
ECI Electrode cap | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/caps/ | |
Special Head Measuring Tape (4 Color ribbon) | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/ | |
Disposable Sponge Disks | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/ | |
Cap straps | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/ | |
Electro-gel | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/ | |
Blunt needle (BD Vacutainer PrecisionGlide Multiple Sample Needle) | Becton, Dickinson and Company | ||
2 Syringes | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/ | |
4 Ear Electrodes | Electro-cap International, Inc | http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/ | |
Alcohol wipes | |||
2 Red pencils | |||
Facilities and supplies for participants to wash their hair after the experiment- sink, shampoo, comb, towels, hair dryer |
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