Name: how to find effects of stimulus processing on event related brain potentials of close others when hyperscanning partners
Uploaded: 2018-05-31T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 52 s
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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
<ol><li>(友人、兄弟、配偶者の年齢 18-35 を閉じる) 参加者のペアを募集、彼らは別々 にのみ閉じる実験 [参照してくださいに含まれている他の人を確保するため、ラボに到着時に友情資格アンケートを完了する必要がそれらを知らせる別館 1例広告]。</li>
	<li>すべて他含めることの条件を満たす (左利き、大学レベルの教育、完璧または完璧なビジョン、ないコンタクト レンズ、ないドレッド、ない薬物乱用、ない精神障害、ない使用または向精神薬に修正された) ことを確認します。資格がある場合は、研究室への訪問をスケジュールします。</li>
	<li>ラボでの到着時に参加者のペアをお迎え。インフォームド コンセントを取得、それらを分離、各友好資格アンケートとマギル友情アンケートだけの参加者記入があります。</li>
	<li>これは、彼らの関係についての態度を評価するために十分に近くはならないので、13 正解の最小得点に到達しないパートナーを除外する使用されます。</li>
	<li>その答えは、研究所のデータベースに送信されている、各参加者からの少なくとも 13 の正しい答えをチェックします。</li>
	<li>脳波記録の部屋にパートナーをエスコートします。刺激プレゼンテーションのコンピューターと脳波取得コンピューターを入れます。脳波集録アプリケーション [写真 1] を起動し、「インピー ダンス チェック」にチャンネル脳波の状態を設定 [写真 2]。</li>
	<li>各参加者の坐ることをガラス窓で区切られた隣の部屋で指定のコンピューターのデスクで持ち。各参加者は、彼または彼女のパートナーを見ることができるので、カーテンを開いたまま。他の存在感を維持するために (例えば、友情資格アンケートで回答) について話をすることをお勧めします。</li>
</ol>2. 電極キャップ配置 (参照区 et al., 2014)
<ol><li>参加者の頭のサイズを計測し、Fp1 と Fp2 電極サイトをマークし、適切なサイズのキャップを選択する鉛筆を使用します。</li>
	<li>額とアルコール綿棒は、各参加者の耳たぶをきれい。</li>
	<li>Fp1 と Fp2 に脳波電極キャップに 2 つの正面の粘着スポンジ ディスクを挿入します。</li>
	<li>マークの Fp1 とフリー走行 2 の場所で参加者の額に対してディスクの粘着末端を配置します。それらをしっかりと押すと頭蓋にぴったりと合うように頭の上のキャップを取り外します参加者を求めます。キャップが頭 (左対右と前方対後方視点からの両方) 対称的に取り付けられているかどうかをチェックし、アンプのプラグを脳波コンセントを接続します。</li>
	<li>10 mL 鈍針の先端の注射器を使用して、優しく、しっかりと参加者の頭皮に触れないし、離れて髪をいじめるに針を横に移動します。頭皮にその位置から導電性ゲル (~0.5mL) を挿入し、接地電極のゲルの列を作成すると、最初に。両耳電極にゲルを挿入し、耳たぶにそれらを添付します。左耳電極を最上位のチャネルと、アンプ ボックスの下の参照として使用する右の 1 つに差し込みます。</li>
	<li>注射器滅菌鈍針の先端を使用して装備以前、頭皮に接触して先端があることを確認他のすべての電極サイトで注射器を振ることによって離れて髪のストランドを移動します。次に、各電極の金属に頭皮から行くゲルの列を構築するために遅い上昇運動の他の電極配置の導電性ゲルを挿入を開始します。</li>
	<li>ゆっくりと慎重に、各電極を頭皮の表面を傷つける、地面と耳、始めて死んだ皮膚を削除するゲルを持っていることによって電気伝導度を高める滅菌鋭い針を使用して頭皮の細胞との接触耳たぶ。</li>
	<li>頭皮を掻きながら適切なインピー ダンスを確認します。アンプ ボックス上電極のチャネルに対応するライト色オレンジからに変わりますグリーン インピー ダンスとして 5 kΩ を下回ると各チャンネルの [写真 3を参照してください]。<ol>
<li>注: 特定の電極が正しく機能していない場合追加より多くのゲルとスクラッチもう少し針を使用。問題が解決しない場合は、内部のアンプの不良電極用のスロットにそれを差し込むと脳波キャップの電極配置のもう一方の端をフックでショートカットのワイヤを使用します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 脳波/ERP データ 4 を記録します。脳波/ERP データ記録
<ol><li>直前に、実験全体のテスト期間中に相手の存在を感じるしようとする参加者に指示します。二重窓の両側に、カーテンを引く、薄暗い照明、各参加者の部屋のドアを閉じます。</li>
	<li>刺激プレゼンテーション ソフトウェアを実行するために与えられた刺激シーケンスの適切なコマンドを入力します。その後、彼らは視覚刺激が同時に掲載されている間両方の参加者の脳波を記録を開始します。</li>
	<li>刺激のプレゼンテーションのシーケンスが完了すると、脳波データの記録を停止します。</li>
	<li>実験の終わりには、慎重に脳波キャップを取り外し、洗濯機と自分の髪を乾燥で参加者を支援します。</li>
	<li>参加者は、自分の髪を掃除している後、のどの部分がどのくらい彼らはこのように感じた、実験の時に具体的には、相手の存在を感じた彼らする学位を報告彼ら報告アンケートを完了する必要があります。</li>
	<li>アンプからキャップと耳電極をデタッチし、使い捨てスポンジ ディスクを削除、きれいに流水の下でキャップと耳電極。穏やかな石鹸とつまようじを使用して徹底的に電極、リンスからゲルをクリアし、乾燥空気に脳波キャップを許可します。</li>
	<li>脳波データ収集コンピューターの USB ポートのいずれかに USB ドライブを挿入して、USB ディレクトリにデータ ファイルをドラッグすることによって、USB ドライブに記録されたデータを保存します。次に、データを処理する別のコンピューターにデータを転送します。</li>
</ol>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
<ol><li>オープン データ処理ソフトウェア [材料の表を参照してください] とコマンド インターフェイス「eeglab」を入力すると EEGLab、[スクリーン ショット 1 と 2を参照してください].</li>
	<li>データ ファイルをインポートします。この手順では、まず、EEGLAB GUI の「ファイル」をクリック、「データのインポート」を選択、選択"使用 EEGLAB 機能とプラグイン"、クリック"EDF/EDF から +/GDF ファイル (BIOSIG ツールボックス)」[スクリーン ショット 3を参照してください].目的のデータ ファイルを選択します。</li>
	<li>作成し、中に使用した視覚刺激の差分タイプに対応するエントリのリストから成っている脳波イベント リスト実験 (すなわち異なるラベルの付いた"S-BD"と考えられて同じイメージと異なると考えられている別の画像ラベルは「D-BD」)。これを行うには、EEGLAB GUI の"ERPLAB"をクリックして、"EventList、"を選択、"脳波 EVENTLIST の作成"をクリックして [スクリーン ショット 4を参照してください]。新しいウィンドウで、「イベント情報」と「箱情報 (オプション)」S BD 部門のための下で関連する情報を入力し、「更新ライン」をクリックしますします。D BD カテゴリにこのプロセスを繰り返します。「適用」[スクリーン ショット 5を参照してください] をクリックします。</li>
	<li>エポック社 (または試用版) で各-204ms から 1,204 ms にまたがる単一の ERP 波形から成るミリ秒、0 が視覚刺激の開始に対応する箱ベースの新紀元を抽出します。このステップでは、EEGLAB GUI の"ERPLAB"を選択し、「箱ベースの新紀元を抽出する」をクリックして [スクリーン ショット 6を参照してください]。「箱ベース エポック時間範囲 (ms)」の下で新しいウィンドウで、「-204-4」を記述します。「実行する」[スクリーン ショット 7を参照してください] をクリックします。</li>
	<li>新紀元のアーチファクト歪み検出を実行します。このステップを削除しますすべての試験に変更されて増幅器の飽和または/D クリッピング。4 前頭葉脳波電極 (Fp1、Fp2、f7 キーと f8 キー) のために優れた + 100 のローパワーおよび/または-100 ローパワーに劣るセグメントを持つ時代が除去されます。同様に、残りの 24 の非正面電極用-75 ローパワーに劣るおよび/または優れて + 75 のローパワーにあるセグメントの新紀元が削除されます。さらに、すべて 28 電極 100 ms 以上の持続する平らな線を含むセグメントを含む新紀元がカットされます。極端な電圧を除去するために最初 EEGLAB GUI の"ERPLAB"をクリックして「epoched データでアーチファクト歪み検出」を選択し、「単純な電圧のしきい値」をクリックして [スクリーン ショット 8を参照してください]。新しいウィンドウで「テスト期間 (始点) [ms]""-204 1000」を書く下「電圧制限 [uV] (例えば-100 100):"書き込み「-100 100」;「チャンネル」[「1:4」(前頭 4 の電極のみを選択) するに書き込みます。「受け入れる」[スクリーン ショット 9を参照してください] を選択します。残りの 24 の電極は、必要に応じて、適切な変更のこのプロセスを繰り返します (すなわち電圧制限の「-100 100」ではなく「-75 75」を書く;「5:28」「1:4」残り 24 電極を選択するでなくを記述)。次に、フラット ラインを削除する EEGLAB GUI の"ERPLAB"をクリックして「epoched データでアーチファクト歪み検出」を選択、"ブロック & フラット ライン"をクリックして [スクリーン ショット 10を参照してください]。新しいウィンドウで「テスト期間 (始点) [ms]"、「-204 1000」を書く下「振幅許容値 (単一の値、例えば2):「書く"- 1e - 07 1e-07";「時間 [ms]」下「100」; を記述「チャンネル」[「1:28」(すべての 28 の電極を選択) するに書き込みます。「受け入れる」[スクリーン ショット 11を参照してください] を選択します。</li>
	<li>(矛盾と一貫性のある) 条件ごとに各参加者の Erp の平均を計算します。これを行うには、EEGLAB GUI を"ERPLAB"をクリックし、「計算平均 Erp」を選択 [ 12 のスクリーン ショットを参照してください]。</li>
	<li>(矛盾と一貫性のある) の各条件で ERP セットの全体の平均を計算し、結果の ERP 波形をプロットします。このステップでは、クリックし EEGLAB GUI の"ERPLAB"と「ERPsets (グランド平均) 全体の平均」を選択 [スクリーン ショット 13を参照してください].新しいウィンドウで「Erpset を追加」をクリックすると関連する ERP を設定しますを追加し次に、"実行する"[スクリーン ショット 14 を参照してください] をクリックします。ERP 波形をプロット、EEGLAB GUI の"ERPLAB"をクリックして、「プロット ERP」をクリックしてし選択"プロット ERP 波形"[スクリーン ショット 15を参照してください]。「時間範囲 (最小値最大値、ms)」の下で新しいウィンドウで書き込み"-204.0 1000.0」し、ボタンをクリック"肯定的な次第です」(これはボタン ラベルを変更"負は"負の y 値は、x 軸上に表示されますので、);「スタイル」の下で「地形」を選択し、「0.1」に"w"と"h"の値を変更します。「プロット」[スクリーン ショット 16を参照してください] をクリックします。</li>
</ol>

<ol>
	<li>Bressler, S. L., Arbib, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Handbook of Brain Theory and Neural Networks. , 412-415 (2002).</li><li>Peterson, N. N., Schroeder, C. E., Arezzo, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+generators+of+early+cortical+somatosensory+evoked+potentials+in+the+awake+monkey.">Neural generators of early cortical somatosensory evoked potentials in the awake monkey.</a> Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 96 (3), 248-260 (1995).</li><li>Bressler, S. 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レポートに利害の対立がないです。

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。

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。

<table><tbody><tr><td>EEG acquisition software</td><td>Psychlab</td><td></td><td>http://www.psychlab.com/softw_general.html</td></tr><tr><td>8 Digital EEG Amplifiers (NuAmp)</td><td>Neuro Scan Labs</td><td></td><td></td></tr><tr><td>2 computers</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Matlab</td><td>The MathWorks, Inc</td><td></td><td>http://www.mathworks.com/products/matlab/</td></tr><tr><td>EEGLab Matlab toolbox</td><td></td><td></td><td>http://sccn.ucsd.edu/eeglab/</td></tr><tr><td>ERPLAB Toolbox</td><td></td><td></td><td>http://erpinfo.org/erplab</td></tr><tr><td>Stimulus generation software</td><td>E-Prime</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ECI Electrode cap</td><td>Electro-cap International, Inc</td><td></td><td>http://www.electro-cap.com/index.cfm/caps/</td></tr><tr><td>Special Head Measuring Tape (4 Color ribbon)</td><td>Electro-cap International, Inc</td><td></td><td>http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/</td></tr><tr><td>Disposable Sponge Disks</td><td>Electro-cap International, Inc</td><td></td><td>http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/</td></tr><tr><td>Cap straps</td><td>Electro-cap International, Inc</td><td></td><td>http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/</td></tr><tr><td>Electro-gel</td><td>Electro-cap International, Inc</td><td></td><td>http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/</td></tr><tr><td>Blunt needle (BD Vacutainer PrecisionGlide Multiple Sample Needle)</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td></td><td></td></tr><tr><td>2 Syringes</td><td>Electro-cap International, Inc</td><td></td><td>http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/</td></tr><tr><td>4 Ear Electrodes</td><td>Electro-cap International, Inc</td><td></td><td>http://www.electro-cap.com/index.cfm/supplies/</td></tr><tr><td>Alcohol wipes</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>2 Red pencils</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Facilities and supplies for participants to wash their hair after the experiment- sink, shampoo, comb, towels, hair dryer</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

how to find effects of stimulus processing on event related brain potentials of close others when hyperscanning partners

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。

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。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56120/56120fig1v2.jpg"> 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。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/56120/56120fig1v2large.jpg" target="_blank">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</a>。
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56120/56120fig2v2.jpg"> 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。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/56120/56120fig2v2large.jpg" target="_blank">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</a>。
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56120/56120fig3v2.jpg"> 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。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/56120/56120fig3v2large.jpg" target="_blank">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</a>。
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56120/56120fig4.jpg"> 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。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/56120/56120fig4large.jpg" target="_blank">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</a>。
補足的なファイル 1<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/56120/Debriefing_Questionnaire_(COUPLE-FRIEND-SIBLING)_-_Google_Forms.pdf.pdf.pdf" target="_blank">このファイルをダウンロードするここをクリックしてください</a>。
補足的なファイル 2<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/56120/Eligibility_Questionnaire_(COUPLES-FRIENDS-SIBLINGS)_-_Google_Forms.pdf.pdf" target="_blank">このファイルをダウンロードするここをクリックしてください</a>。
補足ファイル 3<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/56120/Friendship_Eligibility_Questionnaire_-_Google_Forms.pdf" target="_blank">このファイルをダウンロードするここをクリックしてください</a>。
補足的なファイル 4<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/56120/McGill_Friendship_Questionnaire_-_Google_Forms.pdf.pdf" target="_blank">このファイルをダウンロードするここをクリックしてください</a>。

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How to Find Effects of Stimulus Processing on Event Related Brain Potentials of Close Others when Hyperscanning Partners

検索効果の刺激の処理にイベント関連脳電位の近くに他の方法と Hyperscanning パートナー

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)。

The partners of each pair must be able to pass the McGill Friendship Questionnaire without communicating. Each partner is then seated in front of a screen ...

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

7.7K ビュー.  Douglas Mental Health University Institute. 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)。

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Investigating the Effects of Antipsychotics and Schizotypy on the N400 Using Event-Related Potentials and Semantic Categorization

Within the field of cognitive neuroscience, functional magnetic resonance imaging (fMRI) is a popular method of visualizing brain function. This is in part because of its excellent spatial resolution, which allows researchers to identify brain areas associated with specific cognitive processes. However, in the quest to localize brain functions, it is relevant to note that many cognitive, sensory, and motor processes have temporal distinctions that are imperative to capture, an aspect that is left unfulfilled by fMRI&#8217;s suboptimal temporal resolution. To better understand cognitive processes, it is thus advantageous to utilize event-related potential (ERP) recording as a method of gathering information about the brain. Some of its advantages include its fantastic temporal resolution, which gives researchers the ability to follow the activity of the brain down to the millisecond. It also directly indexes both excitatory and inhibitory post-synaptic potentials by which most brain computations are performed. This sits in contrast to fMRI, which captures an index of metabolic activity. Further, the non-invasive ERP method does not require a contrast condition: raw ERPs can be examined for just one experimental condition, a distinction from fMRI where control conditions must be subtracted from the experimental condition, leading to uncertainty in associating observations with experimental or contrast conditions. While it is limited by its poor spatial and subcortical activity resolution, ERP recordings&#8217; utility, relative cost-effectiveness, and associated advantages offer strong rationale for its use in cognitive neuroscience to track rapid temporal changes in neural activity. In an effort to foster increase in its use as a research imaging method, and to ensure proper and accurate data collection, the present article will outline &#8211; in the framework of a paradigm using semantic categorization to examine the effects of antipsychotics and schizotypy on the N400 &#8211; the procedure and key aspects associated with ERP data acquisition.

Using event-related EEG potentials (ERPs), we investigate the effects of antipsychotic medications on abnormal semantic brain activations in healthy individuals with schizotypal traits. We use ERPs to track distinct changes in brain activity, shedding insight into the cognitive processes associated with semantic categorization.

事象関連電位を使用したN400上の抗精神病薬とSchizotypyの影響を調査し、セマンティック分類

Within the field of cognitive neuroscience, functional magnetic resonance imaging (fMRI) is a popular method of visualizing brain function. This is in ...

行動学

Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Observing Virtual Social Interactions

The ability to gauge social interactions is crucial in the assessment of others&#x2019; intentions. Factors such as facial expressions and body language affect our decisions in personal and professional life alike 1. These "friend or foe" judgements are often based on first impressions, which in turn may affect our decisions to "approach or avoid". Previous studies investigating the neural correlates of social cognition tended to use static facial stimuli 2. Here, we illustrate an experimental design in which whole-body animated characters were used in conjunction with functional magnetic resonance imaging (fMRI) recordings. Fifteen participants were presented with short movie-clips of guest-host interactions in a business setting, while fMRI data were recorded; at the end of each movie, participants also provided ratings of the host behaviour. This design mimics more closely real-life situations, and hence may contribute to better understanding of the neural mechanisms of social interactions in healthy behaviour, and to gaining insight into possible causes of deficits in social behaviour in such clinical conditions as social anxiety and autism 3.

This article demonstrates an experimental design in which whole-body animated characters are used in conjunction with functional magnetic resonance imaging (fMRI) to investigate the neural correlates of observing virtual social interactions.

仮想社会的相互作用を観察するの神経相関の脳イメージング研究

The ability to gauge social interactions is crucial in the assessment of others&#x2019; intentions. Factors such as facial expressions and body language ...

神経科学

Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Emotional Autobiographical Recollection

Recollection of emotional autobiographical memories (AMs) is important to healthy cognitive and affective functioning 1 - remembering positive AMs is associated with increased personal well-being and self-esteem 2, whereas remembering and ruminating on negative AMs may lead to affective disorders 3. Although significant progress has been made in understanding the brain mechanisms underlying AM retrieval in general (reviewed in 4, 5), less is known about the effect of emotion on the subjective re-experience of AMs and the associated neural correlates. This is in part due to the fact that, unlike the investigations of the emotion effect on memory for laboratory-based microevents (reviewed in 6, 7-9), often times AM studies do not have a clear focus on the emotional aspects of remembering personal events (but see 10). Here, we present a protocol that allows investigation of the neural correlates of recollecting emotional AMs using functional magnetic resonance imaging (fMRI). Cues for these memories are collected prior to scanning by means of an autobiographical memory questionnaire (AMQ), therefore allowing for proper selection of emotional AMs based on their phenomenological properties (i.e., intensity, vividness, personal significance). This protocol can be used in healthy and clinical populations alike.

We present a protocol that allows investigation of the neural correlates of recollecting emotional autobiographical memories, using functional magnetic resonance imaging. This protocol can be used with both healthy and clinical participants.

感情的な自伝追憶の神経相関の脳イメージング研究

Recollection of emotional autobiographical memories (AMs) is important to healthy cognitive and affective functioning 1 - remembering positive AMs is ...

Correlating Behavioral Responses to fMRI Signals from Human Prefrontal Cortex: Examining Cognitive Processes Using Task Analysis

The aim of this methods paper is to describe how to implement a neuroimaging technique to examine complementary brain processes engaged by two similar tasks. Participants' behavior during task performance in an fMRI scanner can then be correlated to the brain activity using the blood-oxygen-level-dependent signal. We measure behavior to be able to sort correct trials, where the subject performed the task correctly and then be able to examine the brain signals related to correct performance. Conversely, if subjects do not perform the task correctly, and these trials are included in the same analysis with the correct trials we would introduce trials that were not only for correct performance. Thus, in many cases these errors can be used themselves to then correlate brain activity to them. We describe two complementary tasks that are used in our lab to examine the brain during suppression of an automatic responses: the stroop1 and anti-saccade tasks. The emotional stroop paradigm instructs participants to either report the superimposed emotional 'word' across the affective faces or the facial 'expressions' of the face stimuli1,2. When the word and the facial expression refer to different emotions, a conflict between what must be said and what is automatically read occurs. The participant has to resolve the conflict between two simultaneously competing processes of word reading and facial expression. Our urge to read out a word leads to strong 'stimulus-response (SR)' associations; hence inhibiting these strong SR's is difficult and participants are prone to making errors. Overcoming this conflict and directing attention away from the face or the word requires the subject to inhibit bottom up processes which typically directs attention to the more salient stimulus. Similarly, in the anti-saccade task3,4,5,6, where an instruction cue is used to direct only attention to a peripheral stimulus location but then the eye movement is made to the mirror opposite position. Yet again we measure behavior by recording the eye movements of participants which allows for the sorting of the behavioral responses into correct and error trials7 which then can be correlated to brain activity. Neuroimaging now allows researchers to measure different behaviors of correct and error trials that are indicative of different cognitive processes and pinpoint the different neural networks involved.

The goal of our research is to correlate behavior to brain activity. Accurate behavioral measures and imaging techniques allow us to elucidate brain-behavior relationships.

人間の前頭前野皮質からfMRI信号への行動応答の相関：タスク分析を用いた認知プロセスを調べる

The aim of this methods paper is to describe how to implement a neuroimaging technique to examine complementary brain processes engaged by two similar ...

Conducting Hyperscanning Experiments with Functional Near-Infrared Spectroscopy

Concurrent brain recordings of two or more interacting persons, an approach termed hyperscanning, are gaining increasing importance for our understanding of the neurobiological underpinnings of social interactions, and possibly interpersonal relationships. Functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) is well suited for conducting hyperscanning experiments because it measures local hemodynamic effects with a high sampling rate and, importantly, it can be applied in natural settings, not requiring strict motion restrictions. In this article, we present a protocol for conducting fNIRS hyperscanning experiments with parent-child dyads and for analyzing brain-to-brain synchrony. Furthermore, we discuss critical issues and future directions, regarding the experimental design, spatial registration of the fNIRS channels, physiological influences and data analysis methods. The described protocol is not specific to parent-child dyads, but can be applied to a variety of different dyadic constellations, such as adult strangers, romantic partners or siblings. To conclude, fNIRS hyperscanning has the potential to yield new insights into the dynamics of the ongoing social interaction, which possibly go beyond what can be studied by examining the activities of individual brains.

The present protocol describes how to conduct fNIRS hyperscanning experiments and analyze brain-to-brain synchrony. Further, we discuss challenges and possible solutions.

機能的近赤外分光法による Hyperscanning 実験を実施

Concurrent brain recordings of two or more interacting persons, an approach termed hyperscanning, are gaining increasing importance for our understanding ...

Inter-Brain Synchrony in Open-Ended Collaborative Learning: An fNIRS-Hyperscanning Study

fNIRS hyperscanning is widely used to detect the neurobiological underpinnings of social interaction. With this technique, researchers qualify the concurrent brain activity of two or more interactive individuals with a novel index called inter-brain synchrony (IBS) (i.e., phase and/or amplitude alignment of the neuronal or hemodynamic signals across time). A protocol for conducting fNIRS hyperscanning experiments on collaborative learning dyads in a naturalistic learning environment is presented here. Further, a pipeline of analyzing IBS of oxygenated hemoglobin (Oxy-Hb) signal is explained. Specifically, the experimental design, the process of NIRS data recording, data analysis methods, and future directions are all discussed. Overall, implementing a standardized fNIRS hyperscanning pipeline is a fundamental part of second-person neuroscience. Also, this is in line with the call for open-science to aid the reproducibility of research.

The protocol for conducting fNIRS hyperscanning experiments on collaborative learning dyads in a naturalistic learning environment is outlined. Further, a pipeline to analyze the Inter-Brain Synchrony (IBS) of oxygenated hemoglobin (Oxy-Hb) signals is presented.

オープンエンド共同学習における脳間同期:fNIRS-ハイパースキャン研究

fNIRS hyperscanning is widely used to detect the neurobiological underpinnings of social interaction. With this technique, researchers qualify the ...

Group Synchronization During Collaborative Drawing Using Functional Near-Infrared Spectroscopy

Functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) is a noninvasive method particularly suitable for measuring cerebral cortex activation in multiple subjects, which is relevant for studying group interpersonal interactions in ecological settings. Although many fNIRS systems technically offer the possibility to monitor more than two individuals simultaneously, establishing easy-to-implement setup procedures and reliable paradigms to track hemodynamic and behavioral responses in group interaction is still required. The present protocol combines fNIRS and video-based observation to measure interpersonal synchronization in quartets during a cooperative task.This protocol provides practical recommendations for data acquisition and paradigm design, as well as guiding principles for an illustrative data analysis example. The procedure is designed to assess differences in brain and behavior interpersonal responses between social and non-social conditions inspired by a well-known ice-breaker activity, the Collaborative Face Drawing Task. The described procedures can guide future studies to adapt group naturalistic social interaction activities to the fNIRS environment.

The present protocol combines functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) and video-based observationto measure interpersonal synchronization in quartets during a collaborative drawing task.

機能近赤外分光法を用いた共同描画時のグループ同期

Functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) is a noninvasive method particularly suitable for measuring cerebral cortex activation in multiple subjects, ...

fNIRS研究の革命:ニューラルカップリングへの新しいアプローチ

New Framework for Understanding Cross-Brain Coherence in Functional Near-Infrared Spectroscopy (fNIRS) Hyperscanning Studies

Despite the growing body of functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) hyperscanning studies, the assessment of coupling between two neural signals using wavelet transform coherence (WTC) seems to ignore the directionality of the interaction. The field is currently lacking a framework that allows researchers to determine whether a high coherence value obtained using a WTC function reflects in-phase synchronization (i.e., neural activation is seen in both members of the dyad at the same time), lagged synchronization (i.e., neural activation is seen in one member of the dyad prior to the other member), or anti-phase synchronization (i.e., neural activation is increased in one member of the dyad and decreased in the other). To address this need, a complementary and more sensitive approach for analyzing the phase coherence of two neural signals is proposed in this work. The toolbox allows investigators to estimate the coupling directionality by classifying the phase angle values obtained using traditional WTC into in-phase synchronization, lagged synchronization, and anti-phase synchronization. The toolbox also allows researchers to assess how the dynamics of interactions develop and change throughout the task. Using this novel WTC approach and the toolbox will advance our understanding of complex social interactions through their uses in fNIRS hyperscanning studies.

著者スポットライト:fNIRS研究における新たな洞察の解き放つ - 脳間同期分析のための新しいフレームワーク 

Wavelet transform coherence (WTC) is a common methodology for assessing the coupling between signals that is used in functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) hyperscanning studies. A toolbox for assessing the directionality of the signal interaction is presented in this work.

機能的近赤外分光法(fNIRS)ハイパースキャニング研究における脳間コヒーレンスを理解するための新しいフレームワーク

Despite the growing body of functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) hyperscanning studies, the assessment of coupling between two neural signals ...

検索効果の刺激の処理にイベント関連脳電位の近くに他の方法と Hyperscanning パートナー

要約

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機能的近赤外分光法(fNIRS)ハイパースキャニング研究における脳間コヒーレンスを理解するための新しいフレームワーク

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