Name: measuring neural and behavioral activity during ongoing computerized social interactions: an examination of event-related brain potentials
Uploaded: 2014-11-15T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 40 s
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The author would like to thank his many thesis students and research assistants for their help in piloting and administering this protocol. Data presented in this manuscript is based upon work supported by the National Science Foundation (NSF) under Grant Number (1147743) to Jason Themanson and a grant from Illinois Wesleyan University to Jason Themanson.

참고 : 다음 프로토콜은 일리노이 웨슬리안 대학에서 임상 시험 심사위원회의 승인을 윤리적 인 기준에 따라 개발되었다. 1. Cyber​​ball 자극 준비 <ol><li> Cyberball 패러다임 12, 18, ​​20, 22을 다운로드하여 컴퓨터에 설치 (현재의 프로토콜은 Cyberball 버전 3.0에서 이미지를 사용). 또한, 특정 요구 사항에 맞도록 Cyber​​ball 패러다임을 다시 만들 컴퓨터 이미지를 생성합니다. </li><li> 이 사진 편집 프로그램을 사용하여 Cyber​​ball 내에서 발생의 각 부분에 대한 개별 이미지를 만듭니다. 예를 들어, 컴퓨터 화면에서 플레이어에게 플레이어로부터 던져지는 볼의 이미지를 생성 잇달아 도시되어 개별 투사 프레임으로 플레이어에게 플레이어 슬로우 각각을 분해 (도 1 참조). </li><li> 다시 아무것도를 포함하여, 사진 편집 프로그램에서 각 개별 던져 프레임에 어떤 라벨, 이름, 또는 그림을 추가플레이어가 플레이어의 볼 이동을 제외하고 동일 투 일련의 프레임을 생성하는 (도 1의 화면 하단에 손으로 표시) 화면 하단 플레이어로서 인간 참가자를 제시한다. </li><li> 그 던져에 대해 &quot;정보 프레임&quot;, 또는 (다른 플레이어가 볼을 받게됩니다 즉,) 투사의 특정 대상에 대한 선수에 대한 정보를 제공 던져 시퀀스 내에서 첫 번째 프레임은 각 던져 순서에있는 프레임합니다. </li><li> (다른 플레이어에게 인간 참가자로부터 던져 포함) 스크린에 서로 다른 플레이어에게 각 플레이어로부터 던져 생성 스로인 서열 각 스로우 시퀀스 던져 코마 수가 동일하고, 각각의 내부 정보 프레임을 가지고 있다는 것을 확인 던져 순서는 지적하고있다. </li></ol> 2. Cyber​​ball 사회적 상호 작용 프로그래밍 <ol><li> STIM을 사용하여 시퀀스 파일 만들기세부 사항에 ulus 프리젠 테이션 소프트웨어 Cyber​​ball 사회적 상호 작용 내에서 사건의 정확한 순서. <ol><li> 시퀀스 파일의 경우, 특정 투사 프레임 (순서대로), 화면의 프레임의 타이밍을 지정하는, 프레임들의 시퀀스, 이벤트의 특성상 (던져 누구로부터 누구), 인간의 참여자에 의해 요구되는 응답 (필요한 경우), 원하는 상호 작용을 만들 수있는 이벤트의 전체 순서. 명시 적으로 시퀀스 파일의 작성 중에 프로그래밍 코드 내에서 적절한 행, 열, 그리고 공간에이 모든 스펙을 입력합니다. </li><li> 시퀀스 파일 내의 각각의 이벤트에 대한 프로그래밍 코드 내의 상기 한 특성 모두를 지정하고 생성 된 각각의 시퀀스 파일 (예를 들면, 포함, 제외)하는 단계를 반복한다. <ol><li> 제 공 던지기는 다른 임의의 플레​​이어로부터 오류없이 완료되도록 시퀀스 파일 내의 올바른 순서 던져 프레임 각각을 주문한다. S 만들기던져의 각 유형 시퀀스 파일에 표시되도록 imilar가 선수 중 스로우 종류별 파일의 서열을 명령 (예를 들어, 세 개의 플레이어 게임 여섯 가능한 다른 슬로우 구성된다). </li><li> 공간 450 밀리 떨어진 각 스로우 프레임의 타이밍. 이 방법에서, 각 프레임은 참가자 위해 스크린 상에 동작의 이미지를 제공하고, 2,700 밀리 초 총 지속 던져 이벤트를 만들고 다음 프레임으로 대체되기 전에 450 밀리 초 동안 표시되도록. </li><li> 이벤트 관련 마커에게 정보 프레임의 프레 젠 테이션 참가자들의 신경 활동을 파일 저장 시간으로 표시 할 수 있도록 정보 프레임 시퀀스 파일에 표시 될 때마다 삽입합니다. 코드 이러한 마커 선수를 나타내는 숫자를 사용하여 이벤트의 특성을 나타내는 데 (왼쪽 플레이어가 플레이어는 &quot;1&quot;바닥 플레이어가 선수 &quot;2,&quot;오른쪽 플레이어가 플레이어는 &quot;3&quot;), 이는 모든 것아야 코드 &quot;(13)는&quot;오른쪽에있는 플레이어 왼쪽에있는 플레이어에서 던져 나타냅니다. </li><li> 각 스로우 시퀀스가​​ 적어도 두 시퀀스 파일 내에 표시되도록 파일 내에 여섯 가지 투사 시퀀스들의 전체 세트를 복사한다. 이것은 그들이 미리 결정된 보이지 않도록 각 블록 내의 이벤트의 순서를 변경하도록 프로그래밍 유연성을 제공 할 것이다. </li><li> &quot;다음, 경우&quot;시퀀스 파일 내에서 문이 인간의 참가자가 자유롭게 인간의 참가자 다음 다음 던져 수신하는 선수 선택할 수 있도록 만듭니다. 인간의 참가자에게 던져 공을받은 후 다음 작업을 선택하기 위해 응답 패드 나 마우스를 줘; 잠재적으로 오른쪽에있는 플레이어에게 던져 마우스 오른쪽 버튼을 사용하여 세 개의 플레이어 게임에서 왼쪽에있는 플레이어에게 던져 마우스 왼쪽 버튼을 사용. </li><li> &quot;경우 다음&quot;문은 다음의 적절한 던져 순서로 이어질 있는지 확인 게임 P 있도록평신도 (즉, 왼쪽에있는 플레이어에 대한 인간의 투사가 다른 플레이어의 왼쪽에있는 플레이어에서 던져 와야합니다) 원활한 나타납니다. </li><li> &quot;다음 경우&quot;시퀀스 파일 내에서 문이 원하는 게임 동작을 표현하고 프로그램이 적절하게 인간의 참가자의 선택에 관계없이 다음 이벤트로 이동할 수 있도록 루프를 만들고. </li><li> 프로그램 연주자 (즉, 동일한 컴퓨터 플레이어는 항상 동일한 드로하지 않음)에게 명백하지 않도록 게임의 특성을 변경하는 프로그램 내의 카운터를 초기화. 더 나은 화면의 측면에 선수, 단지 실제하지 사이에 자연 라이브 플레이의 모양을 제공하기 위해 특정 이벤트 또는 이벤트의 패턴의 반복 발생 후 게임 작업을 전환하고 게임을 통해 플레이의 패턴을 제거하려면 다음 카운터를 사용 인간 학습자는 화면 하단에 표시. </li></ol></li></ol></li&gt; <li> 사회적 상호 작용의 다른 유형을 연구하기 위해서 상이한 시퀀스 파일을 개발한다. 각각의 시퀀스 파일 내에서 비​​율과 inclusionary 이벤트 및 배타적 이벤트의 순서를 변경하여 연구 문제의 특성에 따라 인간의 참가자를 위해, 부분적으로 포함 또는 독점도 이러한 상호 작용은 주로 포함 또는 독점, 또는합니다. </li><li> 다른 사회적 상호 작용의 각 내의 각 이벤트 유형에 대한 이벤트 관련 뇌 전위 (까지 ERP)을 만들 신경 데이터를 수집 할 때 이벤트 마커 EEG 파일에 나타나는지 확인합니다. 정보 프레임이 참가자에게 제공되는 이러한 마커는 EEG 파일에 나타납니다. </li></ol> 3. Neuroelectric 기록 <ol><li> 정신 생리 학적 연구 (19)에 대한 학회의 지침에 따라 뇌파 (EEG) 평가를 위해 참가자를 준비합니다. </li><li> 64 소결 AG-AgCl을 내장 라이크라 전극 캡을 사용하여10-10 시스템 몽타주 (20)에 배치 된 전극 (10mm)는, EEG 데이터를 수집한다. 참가자의 머리에 캡을 장착하고 전도성 젤을 사용하여 각 전극을 준비합니다. <ol><li> Cz에와 CPZ 간의 중간에 배치 온라인 전극을 참조 전극과 접지 전극으로 AFZ를 사용한다. NOTE : 대체 온라인 참조는 데이터 수집에 사용되는 전극 캡의 특성에 따라 필요할 수있다. </li><li> 각 눈의 외측 눈구석 위와 우측 아래 궤도 근처에 배치하고, 소결의 Ag-AgCl을 전극을 이용하여 안구의 움직임을 모니터링하기 위해 수직 및 수평 바이폴라 electrooculographic 활동 (EOG)를​​ 수집. </li></ol></li><li> (이득이 특정 증폭기에 따라) 계속 디지털화 (500 Hz의 샘플링 레이트), 증폭하는 디지털 bioamplifier을 사용하고, 필터 (60 Hz에서 노치 필터를 포함하여 70 Hz의 저역 통과 필터) DC 모드에서 원시 EEG 신호. 이러한 뇌파 분석에서 사용 가능한 옵션에서 설정을 선택합니다 그래서데이터 수집 전에 증폭기 ftware와 EEG 하드웨어 및 소프트웨어의 사양에 따라 다양하다. </li><li> 상기 신경 데이터를 처리하기 위해 EEG 분석 소프트웨어를 이용하여 기록 EEG 활성. </li></ol> 4. 오프라인 Neuroelectric 데이터 처리 <ol><li> 공간 필터를 이용하여 정확한 눈 깜박, 평균 눈 깜박임을 발생 다단계 절차, 제 성분 및 공분산 값을 추출하기 위해 주성분 분석 (PCA)에 기초하여 공간적 특이 값 분해를 이용하여, 다음에 그 공분산 값을 사용 눈은 21 깜박에 특별히 민감한 필터를 개발한다. </li><li> 데이터 변환 옵션 선택로부터이 기능을 선택하여 EEG 분석 소프트웨어에 연속적 EEG 파일에 삽입 하였다 이벤트 마커에 대하여 자극 로크 에포크 만들기. t에 해당하는 삽입 마커를 기준으로 -900 밀리 1,800 밀리 초에서 이러한 신 (新) 시대를 실행그는 각각의 여섯 프레임 던져의 전체 기간과 그림 1에 표시된 이벤트 마커가 삽입 된 0 밀리의 평가시기가 있습니다. </li><li> 각 시대의 평균 사전 자극 기준선 활동을 제거하여 신 (新) 시대 사이의베이스 라인의 차이를 보정 (즉, 이전에 이벤트 마커 0 밀리 초에 -900 밀리 초에서 실행되는 900 밀리 초 시간 창). 이 함수는 선택된 또는 EEG 분석 소프트웨어에서 사용할 데이터 변환 옵션에서 개시 될 수있다. </li><li> 로우 패스 필터 (30 Hz에서, 24dB / 옥타브) 시대와는 + 75V를 초과하는 전기 유물과 모든 시대를 거부합니다. 이러한 데이터 수집 다음 EEG 데이터의 변환을 허용 뇌파 분석 소프트웨어에서 사용할 수있는 옵션을 설정하고 EEG 소프트웨어의 사양에 따라 달라질 수를 선택합니다. </li><li> Cyber​​ball 작업 블록 내에서 각 이벤트 유형에 대해 함께 신경 응답을 평균값. NOTE :이 평균화 프로세스는 적용 할 수 있습니다제 20 verage, 중간 (20)는 각 상호 작용 내의 유사한 유형이라도 지난 20 이벤트는 사회적 상호 작용 (13)의 과정을 통해 신경 활성화의 동적 패턴을 검사한다. <ol><li> 세 가지 주요 이벤트 범주를 만들 수있는 다양한 이벤트 유형을 결합은 : 어느 다른 플레이어에서 참가자에게 던지는 참가자 중 다른 플레이어에서 발생하고, 다른 두 선수 사이의 참가자를 포함하지 않는 발생합니다. 예를 들어, 결합은 왼쪽 플레이어에게 인간에서 하나의 평균 파형으로 오른쪽 플레이어가 발생합니다. </li><li> 가장 관심있는 이벤트 유형에 컴퓨터 플레이어에서 이벤트를 결합은 (inclusionary) 인간의 참가자에게 던져 멀리 (배타적) 인간의 참가자가 발생합니다. </li></ol></li><li> FCZ에서 이벤트 마커 후 320 밀리 - 적용 가능한 경우, 200에서 실행 이산 지연 윈도우 평균 진폭 N2 성분을 계량. </li><li> 해당하는 경우 P를 정량화년 Pz에서 이벤트 마커 다음 450 밀리 - (320)로부터 실행 이산 지연 윈도우 평균 진폭 3 성분. </li><li> 해당되는 경우, 사회적 상호 작용과 다른 이벤트 유형에 신경 활동의 패턴 사이에 지속적인 차이를 검사 할 수있는 정보 프레임 다음 프레임 던져 ERP 구성 요소를 정량화. </li></ol>

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The author has nothing to disclose and declares no conflict of interest.

In this article, a protocol allowing for the measurement of ongoing event-related neural and behavioral data during social interactions was presented. This procedure creates opportunities to look at multiple different event types (inclusionary, exclusionary) within and across varied social interactions. Specifically, the procedure can quantify moment-to-moment event-related neural activity in response to any event that occurs during a computerized social interaction. This neural activity is independent of any particular ...

사회적 상호 작용의 과학적 검사 이해하기위한 새로운 이론적 설명, 모델 및 패러다임의 폭발과 함께, 최근 몇 년 동안 르네상스를 거쳐 대상 또는 사회적 배제의 소스가되는 효과를 탐구하고 그 상호 작용은 많은으로 이어질 방법있다 배제 1-6의 결과입니다. 문학, 행동 적, 정서적,인지 적, 신경 수준에서의 사회적 배제의 결과에 대한 이해를 개발에 엄청난 진보를했다지만, 큰 거래는 사회적 배제에 관련된 역학 관계에서 알 수없는 남아 있습니다. 문헌에서 주목할만한 갭은 사회적 상호 작용 동안 다양한 동적 사회적 배제 공정의 측정에 관한 것이다. 예를 들어, 여러 이론적 모델 3,5-8는 사회적 배제의 인스턴스의 모니터링 및 평가는 사회 EXC에 대처하기위한 더 큰 자율 규제 시스템의 초기 단계임을 시사lusion 및 소속과 사회 통합의 유지, 건강하고 허용 가능한 수준. 이러한 모델은, 배제에 기존의 많은 문헌과, 유해한 영향 제외 신경, 행동,인지, 정서적 수준에 원인이되는 사회적 배제의 결과와에 엄청난 통찰력을 제공합니다. 그러나, 배제의 인식과 배제에 후속 정서적,인지 적 반응에 모두 이끌 사회적 상호 작용,시 배제 대상에서 진행중인 특정 프로세스가 정의되지 않은 남아있다. 연구자들은 사회적 상호 작용 9시자가보고 기분 상태를 얻기 위해 방법을 적응하지만, 이러한 데이터는 자기보고 된 영향과 동기를 부여 할 수있다 지속적인 신경 프로세스를 검사하지 않았다. 따라서, 사회적 상호 작용 동안 배제의 시험은 개인이 제외되는 동안 무슨 일이 일어나고있다 &quot;를 참조하십시오&quot;를 기능성 자기 공명 영상 (fMRI)를 사용하여 시작되었다D 3,4,10,11. 이러한 연구는 포함에 비해 배제 동안 신경 활성화의 다른 패턴을 밝혔다. 배제와 제외되는자가보고 결과와의 관계 중 현재 진행중인 신경 프로세스의 이해를 높이는 데 대단히 중요하지만, 이러한 연구들은 사회적 상호 작용의 동적 특성을 대표 할 수있는 방법에 제한됩니다. 특히, 이들의 fMRI 방법은 전체 사회적 상호 작용을 통해 신경 활동을 통합하고 매 순간 기준에 제외를 검토 할 수 없습니다. 이 제한은 연구자 교환하는 동안 순간 또는 이벤트가 배제 하나의 인식의 개발과 관련하여 의미있는 결정 할 수없는 사회적 상호 작용시에 일어나고 배제 관련된 정서적,인지 적 처리의 동적 특성을 완전히 이해 금지 과 감정적 반응을 관련. t를 해결하기 위해,HESE 제한은, 최근의 연구는 사회적 중에 신경 활성 존재하는 매 순간 패턴을 검사 할 Cyberball 패러다임 (12)의 실행 중에 이벤트 관련 뇌 전위 (까지 ERP)로 알려진 신경 활동의 일 클래스의 측정을 실시했다 배제 (13). 까지 ERP는 시간 고정 이산 이벤트를하고 또는 자극 또는 응답 (14)에 대비하여 응답에 뇌 활동을 대표하는 두피에서 측정 neuroelectric 활동을 참조하십시오. 사회적 배제에 대한 동적 응답에 대한 귀중한 통찰력을 제공의 fMRI에 비해 또한,까지 ERP는 뛰어난 시간 해상도를 가지고있다. 예컨대, 신경 인덱스 구현 및 제어 Cyber​​ball 패러다임을 통해 본 프로토콜에서 설명 될 수 사회적 포함 배제의 인스턴스에 응답하여 뇌 활동의 이벤트 관련 시험을 통해 얻은 바와 같이, 모델을 평가하기 위해 필요하고 예측에 존재현재 사회적 배제 이론. 현재 방법론의 목적은 행사에 지속적으로 신경 응답 인간 참가자의 컴퓨터 사회적 상호 작용 동안 (inclusionary 이벤트, 배타적 이벤트)를 측정하는 것입니다. 이 방법에서, 연구자들은 상호 작용 내의 각 이벤트에 대한 응답으로 신경 활성을 정량화 할 수있는 능력을 가지고있다. 또한, 현재의 프로토콜은 각 이벤트가 여러 투사 이미지로 구성되어 각 사회 이벤트의 지속적인 검사를 위해 수 있습니다. 이 이벤트가 펼쳐지 연구진은 신경 활동의 변화를 볼 수 있습니다. 이러한 방법 만이 발생하는 전개 이벤트의 시험을 허용하지 않고 각 이벤트에 대한 하나의 이미지에 관련하여 신경 활동을 캡처으로 분석의 수준은 사회적 상호 작용 15, 16시까지 ERP를 검토 다른 방법을 사용할 수 없습니다. 또한, 인간의 참가자는 그 또는 그녀가 온라인 게임을하는 것을 믿게된다다른 사람,하지만 실제로는 컴퓨터에 미리 프로그램 된 게임 내에서 재생됩니다. 상호 작용이 있기 때문에 인간의 참가자에 의해 결정, 사회적 상호 작용의 성질은 미리 결정되고 연구 문제 (13)의 특성에 따라 다양하게 프로그래밍 될 수와 상호 작용하는 유연성, 컴퓨터 내에서 미리 프로그램, 17. 예를 들어, 프로토콜 동안 컴퓨터에서 생성 된 플레이어의 동작은 (의 던졌습니다 미리 프로그램 된 일정을 변경하여 지정된 모든 시간의 사회 통합 또는 사회적 배제의 인스턴스를 생성하기 위해 조정할 수 있습니다 예를 들어, 플레이어가 공을 던지는 다른되는 ) 그 발생 슬로우 플레이어의 수가 슬로우, 그리고 타이밍 던진다. 따라서, 본 연구자가 또는 상호 작용의 전체 맥락과 일치하지 않을 수 있습니다 이벤트에 대한 응답으로 신경 활동을 측정 할 수 있습니다. 예를 들어, 연구자들은 배타적 사회 EV에 대한 참가자의 신경 반응을 정량화 할 수해당 참가자에 크게 inclusionary이며 잠재적으로 크게 배타적 상호 작용 내에서 배타적 이벤트에 해당 참가자의 신경 반응과 비교 상호 작용 내에서 ENT. 이러한 연구 기회의 fMRI의 시간 제한 주어진 자기 공명 기술을 사용하여 쉽게 사용할 수 없습니다. 이 프로그래밍 유연성, 현재의 프로토콜은 여러 신경 과학적, 심리적 배경을 가진 연구자들이 새로운 방식으로 연구 문제를 해결하고 사회적 상호 작용 동안 동적 신경 행동 활동을 얻을 수 있습니다.

<table><tbody><tr><td>Cyberball (Williams et al., 2000) computerized social interaction program</td><td><a href="https://cyberball.wikispaces.com" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> https://cyberball.wikispaces.com</a></td><td></td><td>An Alternate set of computerized images can be used or created by the researcher</td></tr><tr><td>Neuroscan SynAmps2 64-Channel Amplifier with SCAN 4.3.1 Acquisition and Analysis Software</td><td><a href="http://www.neuroscan.com/supplies.cfm" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Compumedics Neuroscan Neuromedical Supplies</a></td><td>9032-0010-01</td><td>Alternate amplifiers and EEG acquisition equipment and sofware can be used</td></tr><tr><td>STIM2 Complete Version 2.1 Stimulus Presentation Software</td><td><a href="http://www.neuroscan.com/supplies.cfm" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Compumedics Neuroscan Neuromedical Supplies</a></td><td>666M</td><td>Alternate stimulus presenation software can be used</td></tr><tr><td>SynAmps2 Quik-Cap Sintered Ag/AgCl 64 Ch./Medium</td><td><a href="http://www.neuroscan.com/supplies.cfm" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Compumedics Neuroscan Neuromedical Supplies</a></td><td>96050255</td><td>Alternate EEG caps can be used</td></tr><tr><td>Quik-Gel Conductive Gel</td><td><a href="http://www.neuroscan.com/supplies.cfm" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Compumedics Neuroscan Neuromedical Supplies</a></td><td>92000016</td><td>Alternate EEG conductive electrode gel can be used</td></tr><tr><td>NuPrep</td><td><a href="http://www.neuroscan.com/supplies.cfm" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Compumedics Neuroscan Neuromedical Supplies</a></td><td>92100025</td><td>Alternate skin preparation exfoliants can be used</td></tr><tr><td>Blunt needle and syringe kit</td><td><a href="http://www.neuroscan.com/supplies.cfm" target="_blank"><img src="/img/new_window.png" /> Compumedics Neuroscan Neuromedical Supplies</a></td><td>104207</td><td>Needle and syringe kit is used to apply conductive gel to electrode embedded in the EEG cap</td></tr></tbody></table>

measuring neural and behavioral activity during ongoing computerized social interactions: an examination of event-related brain potentials

사회적 배제는 강력한 부정적인 결과와 복잡한 사회 현상이다. 정신적, 정서적 건강에 대한 사회적 배제의 영향을 감안할 때, 사회적 배제에 대한 인식은 사회적 상호 작용의 과정을 통해 개발 방법의 이해는 제외되는 유해 비용을 줄이는 목적으로 치료를 진행하는 데 중요합니다. 사회적 상호 작용이 완료된 후 현재까지 사회적 배제의 가장 과학적인 검사를 배제 살펴 보았다. 이 배제 다음 사람에 미치는의 이해를 개발하는데 매우 유용되었지만, 사회적 배제 과정의 매 순간 역학을 명확히하는 데 도움이되지 않았습니다. 따라서, 현재의 프로토콜은 사회적 상호 작용 중에 존재하는 이벤트 관련 뇌의 활성화 패턴을 검사하여 사회적 배제의 개선 된 이해를 얻기 위해 개발되었다. 이 프로토콜은 socia을 자세히에 더 큰 정밀도와 감도를 할 수 있습니다그들은 사회적 상호 작용에서 제외 된 것처럼 사람들이 느끼는 이어질 L 프로세스. 중요한 것은, 현재의 프로토콜은 참가자가 포함 된 빈도를 변경하여 배타적 인 사회적 상호 작용의 본질을 변화 연구 프로젝트를 포함하도록 구성 될 수 있으며, 배제의 기간은 각각의 상호 작용에 얼마나 오래 지속되며, 배제는 사회적 상호 작용 동안 일어날 때 . 또한, 현재의 프로토콜은 사회적 배제에 관한 것 이외의 변수와 구조를 검사하기 위해 사용될 수있다. 이 기능은 지속적인 사회적 상호 작용 동안 모두 신경 및 행동 데이터를 획득하여 심리학에서 다양한 애플리케이션을 해결하는 것은 본 프로토콜은 사회적 상호 작용에 관한 과학적 탐구의 개발 지역의 핵심이 될 수 있습니다 제안합니다.

이 프로토콜은 지속적으로 신경 행동 적 활동 (13)에 대한 사회적 배제의 영향을 조사 이전에 출판 된 연구에 사용되어왔다. 스물 두 대학 - 세 참가자 (15, 여자, 남자 7 명)는 상기 한 조건에서 Cyber​​ball 작업의 세 가지 세션을 완료했다. 동의를 제공 한 후, 참가자들은 다른 참가자들과 학부 컴퓨터 공 던지기 게임을 할 것이라는 점을 들었다. 그러나, 다른 참가자이 진짜가, 그들은이 프?...

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Measuring Neural and Behavioral Activity During Ongoing Computerized Social Interactions: An Examination of Event-Related Brain Potentials

Research on social exclusion has grown tremendously in recent years. As the field expands, it is imperative to develop sophisticated methodologies allowing for the simultaneous measurement of neural and behavioral outcomes during social exclusion. This protocol utilizes event-related brain potentials to record ongoing neural activity during computerized social interactions.

지속적인 전산 사회적 상호 작용 동안 신경 및 행동 활성을 측정 이벤트 관련 뇌 전위 검사를

Social exclusion is a complex social phenomenon with powerful negative consequences. Given the impact of social exclusion on mental and emotional health, ...

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13.7K 조회수.  Illinois Wesleyan University. Research on social exclusion has grown tremendously in recent years. As the field expands, it is imperative to develop sophisticated methodologies allowing for the simultaneous measurement of neural and behavioral outcomes during social exclusion. This protocol utilizes event-related brain potentials to record ongoing neural activity during computerized social interactions. 

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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.

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

연구

행동분석학

Combining Computer Game-Based Behavioural Experiments With High-Density EEG and Infrared Gaze Tracking

Experimental paradigms are valuable insofar as the timing and other parameters of their stimuli are well specified and controlled, and insofar as they yield data relevant to the cognitive processing that occurs under ecologically valid conditions. These two goals often are at odds, since well controlled stimuli often are too repetitive to sustain subjects' motivation. Studies employing electroencephalography (EEG) are often especially sensitive to this dilemma between ecological validity and experimental control: attaining sufficient signal-to-noise in physiological averages demands large numbers of repeated trials within lengthy recording sessions, limiting the subject pool to individuals with the ability and patience to perform a set task over and over again. This constraint severely limits researchers' ability to investigate younger populations as well as clinical populations associated with heightened anxiety or attentional abnormalities. Even adult, non-clinical subjects may not be able to achieve their typical levels of performance or cognitive engagement: an unmotivated subject for whom an experimental task is little more than a chore is not the same, behaviourally, cognitively, or neurally, as a subject who is intrinsically motivated and engaged with the task. A growing body of literature demonstrates that embedding experiments within video games may provide a way between the horns of this dilemma between experimental control and ecological validity. The narrative of a game provides a more realistic context in which tasks occur, enhancing their ecological validity (Chaytor &amp; Schmitter-Edgecombe, 2003). Moreover, this context provides motivation to complete tasks. In our game, subjects perform various missions to collect resources, fend off pirates, intercept communications or facilitate diplomatic relations. In so doing, they also perform an array of cognitive tasks, including a Posner attention-shifting paradigm (Posner, 1980), a go/no-go test of motor inhibition, a psychophysical motion coherence threshold task, the Embedded Figures Test (Witkin, 1950, 1954) and a theory-of-mind (Wimmer &amp; Perner, 1983) task. The game software automatically registers game stimuli and subjects' actions and responses in a log file, and sends event codes to synchronise with physiological data recorders. Thus the game can be combined with physiological measures such as EEG or fMRI, and with moment-to-moment tracking of gaze. Gaze tracking can verify subjects' compliance with behavioural tasks (e.g. fixation) and overt attention to experimental stimuli, and also physiological arousal as reflected in pupil dilation (Bradley et al., 2008). At great enough sampling frequencies, gaze tracking may also help assess covert attention as reflected in microsaccades - eye movements that are too small to foveate a new object, but are as rapid in onset and have the same relationship between angular distance and peak velocity as do saccades that traverse greater distances. The distribution of directions of microsaccades correlates with the (otherwise) covert direction of attention (Hafed &amp; Clark, 2002).

Procedures for recording high-density EEG and gaze data during computer game-based cognitive tasks are described. Using a video game to present cognitive tasks enhances ecological validity without sacrificing experimental control.

결합 컴퓨터 게임 기반 고밀도 뇌파와 적외선 가즈 추적 Behavioural 실험

Experimental paradigms are valuable insofar as the timing and other parameters of their stimuli are well specified and controlled, and insofar as they ...

신경과학

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.

가상 사회 상호 작용을 관찰의 신경 상호의 두뇌 이미징 조사

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

Utilizing Electroencephalography Measurements for Comparison of Task-Specific Neural Efficiencies: Spatial Intelligence Tasks

Spatial intelligence is often linked to success in engineering education and engineering professions. The use of electroencephalography enables comparative calculation of individuals&#39; neural efficiency as they perform successive tasks requiring spatial ability to derive solutions. Neural efficiency here is defined as having less beta activation, and therefore expending fewer neural resources, to perform a task in comparison to other groups or other tasks. For inter-task comparisons of tasks with similar durations, these measurements may enable a comparison of task type difficulty. For intra-participant and inter-participant comparisons, these measurements provide potential insight into the participant&#39;s level of spatial ability and different engineering problem solving tasks. Performance on the selected tasks can be analyzed and correlated with beta activities. This work presents a detailed research protocol studying the neural efficiency of students engaged in the solving of typical spatial ability and Statics problems. Students completed problems specific to the Mental Cutting Test (MCT), Purdue Spatial Visualization test of Rotations (PSVT:R), and Statics. While engaged in solving these problems, participants&#39; brain waves were measured with EEG allowing data to be collected regarding alpha and beta brain wave activation and use. The work looks to correlate functional performance on pure spatial tasks with spatially intensive engineering tasks to identify the pathways to successful performance in engineering and the resulting improvements in engineering education that may follow.

This manuscript describes an approach to measure neural activity of humans while solving spatially focused engineering problems. The electroencephalogram methodology helps interpret beta brain wave measurements in terms of neural efficiency, with the aim of ultimately enabling comparisons of task performance both between problem types and between participants.

Spatial intelligence is often linked to success in engineering education and engineering professions. The use of electroencephalography enables ...

A Within-subjects Experimental Protocol to Assess the Effects of Social Input on Infant EEG

Despite the importance of social interactions for infant brain development, little research has assessed functional neural activation while infants socially interact. Electroencephalography (EEG) power is an advantageous technique to assess infant functional neural activation. However, many studies record infant EEG only during one baseline condition. This protocol describes a paradigm that is designed to comprehensively assess infant EEG activity in both social and nonsocial contexts as well as tease apart how different types of social inputs differentially relate to infant EEG. The within-subjects paradigm includes four controlled conditions. In the nonsocial condition, infants view objects on computer screens. The joint attention condition involves an experimenter directing the infant's attention to pictures. The joint attention condition includes three types of social input: language, face-to-face interaction, and the presence of joint attention. Differences in infant EEG between the nonsocial and joint attention conditions could be due to any of these three types of input. Therefore, two additional conditions (one with language input while the experimenter is hidden behind a screen and one with face-to-face interaction) were included to assess the driving contextual factors in patterns of infant neural activation. Representative results demonstrate that infant EEG power varied by condition, both overall and differentially by brain region, supporting the functional nature of infant EEG power. This technique is advantageous in that it includes conditions that are clearly social or nonsocial and allows for examination of how specific types of social input relate to EEG power. This paradigm can be used to assess how individual differences in age, affect, socioeconomic status, and parent-infant interaction quality relate to the development of the social brain. Based on the demonstrated functional nature of infant EEG power, future studies should consider the role of EEG recording context and design conditions that are clearly social or nonsocial.

This novel protocol is designed to assess the neural bases of social interaction in infants. The paradigm is designed to tease apart how various social inputs such as language, joint attention, and face-to-face interaction relate to infant neural activation. Infant EEG power is recorded during both social and nonsocial conditions.

A는 내 - 과목 실험 프로토콜 유아 EEG에 대한 사회 입력의 효과를 평가하기 위해

Despite the importance of social interactions for infant brain development, little research has assessed functional neural activation while infants ...

Applications of EEG Neuroimaging Data: Event-related Potentials, Spectral Power, and Multiscale Entropy

When considering human neuroimaging data, an appreciation of signal variability represents a fundamental innovation in the way we think about brain signal. Typically, researchers represent the brain's response as the mean across repeated experimental trials and disregard signal fluctuations over time as "noise". However, it is becoming clear that brain signal variability conveys meaningful functional information about neural network dynamics. This article describes the novel method of multiscale entropy (MSE) for quantifying brain signal variability. MSE may be particularly informative of neural network dynamics because it shows timescale dependence and sensitivity to linear and nonlinear dynamics in the data.

Neuroimaging researchers typically consider the brain's response as the mean activity across repeated experimental trials and disregard signal variability over time as "noise". However, it is becoming clear that there is signal in that noise. This article describes the novel method of multiscale entropy for quantifying brain signal variability in the time domain.

이벤트 관련 후보, 분광 및 멀티 스케일 엔트로피 : EEG 신경 영상 데이터의 응용

When considering human neuroimaging data, an appreciation of signal variability represents a fundamental innovation in the way we think about brain ...

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

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 in one of two adjacent rooms. These rooms are separated by a glass window through which participants communicate to maintain feelings of togetherness while being fitted with the EEG cap. After checking for adequate EEG signals, the glass is covered by a curtain to prevent visual communication. Then, partners must be silent but are instructed to try to feel in the presence of their partner during the entire experiment. Just before it starts, participants are told that each of them will be presented with one image at a time and that these images will occur at the same time for both of them on their own screen. They are also instructed that, for each trial, the simultaneous images will always be different. However, unbeknownst to them, trials are randomized: only half of them are consistent with this instruction and actually include two different images. These trials form the DSC, that is, the different-stimuli condition. The other half of the trials are inconsistent with the instruction. They include two identical images and form the ISC (identical-stimuli condition). After the experiment, participants are sorted into two groups: those who reported that they felt in the presence of their partner during the majority of the trials and those who reported they did not. The impact of the stimulus processing of the partner is found by subtracting the mean voltages of the ERPs of the ISC (inconsistent with the instructions) from the ERPs of the DSC (consistent with the instructions) in at least two time windows (TWs): firstly, in the 75 to 150 ms TW, where the absolute values of these subtractions are greater, especially at right frontal sites, in those who felt in the presence of their partner than in those who did not; secondly, in the LPP time window (i.e., from 650 to 950 ms post onset), where ERPs are significantly less positive in the DSC than in the ISC in those in whom the raw results of the early (75-150ms) subtractions are negative.

This protocol describes key steps involved in assessing the sensitivity of the brain of one person to the stimulus processing of a close other by selecting pairs of partners, recording their electroencephalogram (EEG) simultaneously and computing their event-related brain potentials (ERPs).

찾을 효과의 자극에 대 한 처리 이벤트 관련 뇌 전위의 가까운 다른 사람을 어떻게 때 Hyperscanning 파트너

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 ...

Analyzing Neural Activity and Connectivity Using Intracranial EEG Data with SPM Software

Measuring neural activity and connectivity associated with cognitive functions at high spatial and temporal resolutions is an important goal in cognitive neuroscience. Intracranial electroencephalography (EEG) can directly record electrical neural activity and has the unique potential to accomplish this goal. Traditionally, averaging analysis has been applied to analyze intracranial EEG data; however, several new techniques are available for depicting neural activity and intra- and inter-regional connectivity. Here, we introduce two analytical protocols we recently applied to analyze intracranial EEG data using the Statistical Parametric Mapping (SPM) software: time-frequency SPM analysis for neural activity and dynamic causal modeling of induced responses for intra- and inter-regional connectivity. We report our analysis of intracranial EEG data during the observation of faces as representative results. The results revealed that the inferior occipital gyrus (IOG) showed gamma-band activity at very early stages (110 ms) in response to faces, and both the IOG and amygdala showed rapid intra- and inter-regional connectivity using various types of oscillations. These analytical protocols have the potential to identify the neural mechanisms underlying cognitive functions with high spatial and temporal profiles.

We present two analytical protocols that can be used to analyze intracranial electroencephalography data using the Statistical Parametric Mapping (SPM) software: time-frequency statistical parametric mapping analysis for neural activity, and dynamic causal modeling of induced responses for intra- and inter-regional connectivity.

신경 활동과 연결 Intracranial 뇌 파 데이터를 사용 하 여 SPM 소프트웨어 분석

Measuring neural activity and connectivity associated with cognitive functions at high spatial and temporal resolutions is an important goal in cognitive ...

Event Related Potentials (ERPs) and other EEG Based Methods for Extracting Biomarkers of Brain Dysfunction: Examples from Pediatric Attention Deficit/Hyperactivity Disorder (ADHD)

Neuropsychiatric diagnoses like ADHD are based on subjective methods like interviews, rating scales and observations. There is a need for more brain-based supplements. Stimulant medication is the most common treatment for ADHD. Clinically useful predictors of response have so far not been reported. The aim of this paper is to describe the EEG based methods we apply to extract potential biomarkers for brain dysfunction. Examples relate to biomarkers for pediatric ADHD, and prediction of medication response. The main emphasis is on Event Related Potentials (ERPs).
A nineteen channel EEG is recorded during a 3 min eyes-opened task, a 3 min eyes-closed task, and a 20 min cued visual GO/NOGO task (VCPT). ERPs are recorded during this task. The goal of the ERP protocol is to extract biomarkers of assumed brain dysfunctions that significantly differentiate between a patient group and healthy controls. The protocol includes recording during standard conditions and artifact correction. ERP waves can be used or transformed into latent components. The components of the patient group are compared with controls, empathizing components that, when compared, show relatively high effect sizes. Sub-groups of the patients are selected on the basis of the cluster analysis in the space of the components. Treatment procedure (such as medication, tDCS or neurofeedback protocol) can be applied and the changes in components related to treatment in the subgroups are observed, forming the basis for clinical recommendations.
The methods described were applied in a study of 87 pediatric ADHD patients. The index of medication response discriminated significantly between responders and non-responders with a large, and clinically meaningful effect size (d = 1.84). In an ongoing study comparing ADHD children with matched controls, several variables discriminate significantly between patients and controls. The global index will exceed d = .8. The EEG based methods described here could be clinically meaningful.

Event Related Potentials ERPs and other EEG Based Methods for Extracting Biomarkers of Brain Dysfunction: Examples from Pediatric Attention Deficit/Hyperactivity Disorder ADHD

EEG-methods are applied for extracting biomarkers of brain dysfunctions. The focus is on multi-channel event-related potentials (ERPs) recorded in a cued GO/NOGO task. Non-brain artifacts are corrected and ERPs are compared with the normative data. Examples relate to biomarkers for ADHD diagnosis and prediction of medication response.

이벤트 관련 잠재력 (ERPs) 및 뇌 기능 장애의 바이오 마커를 추출 하기위한 다른 EEG 기반 방법: 소아 주의력 결핍/과잉 행동 장애에서 예 (ADHD)

Neuropsychiatric diagnoses like ADHD are based on subjective methods like interviews, rating scales and observations. There is a need for more brain-based ...

영아-양육자 상호 작용에서의 실제 EEG 및 ECG 동기화

Home-Based EEG Hyperscanning for Infant-Caregiver Social Interactions

Prior hyperscanning studies that record the brain activities of caregivers and children concurrently have primarily been conducted within the confines of the laboratory, thus limiting the generalizability of results to real-life settings. Here, a comprehensive protocol for capturing synchronized electroencephalography (EEG), electrocardiography (ECG), and behavioral recordings from infant-caregiver dyads during various interactive tasks at home is proposed. This protocol demonstrates how to synchronize the different data streams and report EEG data retention rates and quality checks. Additionally, critical issues and possible solutions with respect to the experimental setup, tasks, and data collection in home settings are discussed. The protocol is not limited to infant-caregiver dyads but can be applied to various dyadic constellations. Overall, we demonstrate the flexibility of EEG hyperscanning setups, which allow experiments to be conducted outside of the laboratory to capture participants' brain activities in more ecologically valid environmental settings. Yet, movement and other types of artifacts still constrain the experimental tasks that can be performed in the home setting.

저자 스포트라이트: 동기화된 다중 모드 데이터 수집을 통한 유아-양육자 상호 작용 캡처

This protocol describes how synchronized electroencephalography, electrocardiography, and behavioral recordings were captured from infant-caregiver dyads in a home setting.

유아-양육자의 사회적 상호 작용을 위한 가정 기반 EEG 하이퍼스캐닝

Prior hyperscanning studies that record the brain activities of caregivers and children concurrently have primarily been conducted within the confines of ...