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Este protocolo descreve etapas-chave envolvidos na avaliação da sensibilidade do cérebro de uma pessoa para o processamento do estímulo de um close outros selecionando pares de parceiros, gravando seu eletroencefalograma (EEG) simultaneamente e computação seus potenciais relacionados a eventos cérebro (ERPs).
Os parceiros de cada par devem ser capazes de passar o questionário McGill amizade sem comunicação. Cada parceiro é então sentado na frente de uma tela em um dos dois quartos adjacentes. Estes quartos são separados por uma janela de vidro através do qual os participantes se comunicar para manter os sentimentos de União enquanto sendo equipado com a tampa de EEG. Após a verificação de sinais de EEG adequados, o vidro é coberto por uma cortina para impedir a comunicação visual. Em seguida, parceiros devem ser silenciosos mas são instruídos a tentar sentir na presença de seu parceiro durante todo o experimento. Começa um pouco antes, os participantes dizem que cada um deles será apresentado com uma imagem de cada vez e que estas imagens ocorrerá ao mesmo tempo para ambos na própria tela. Eles também são instruções que, para cada julgamento, as imagens simultâneas será sempre diferentes. No entanto, sem o conhecimento para eles, julgamentos são randomizados: apenas metade deles são consistentes com esta instrução e na verdade incluem duas imagens diferentes. Estes ensaios formam o DSC, ou seja, a condição de estímulos diferentes. A outra metade dos ensaios são inconsistentes com a instrução. Eles incluem duas imagens idênticas e formam o ISC (condição de estímulos idênticos). Após a experiência, os participantes são classificados em dois grupos: aqueles que relataram que sentiam-se na presença de seu parceiro durante a maioria dos ensaios e aqueles que relataram que não fizeram. O impacto do tratamento do parceiro estímulo é encontrado subtraindo-se as tensões médios dos ERPs do ISC (inconsistente com as instruções) dos ERPs do DSC (consistente com as instruções) pelo menos duas janelas de tempo (TWs): em primeiro lugar, no 75 para 150 ms TW, onde os valores absolutos destes subtrações são maiores, especialmente em locais bem frontais, aqueles que se sentiram na presença de seu parceiro do que naqueles que não; em segundo lugar, a LPP tempo janela (ou seja, a partir de 650 para 950 ms post início), onde os ERPs são significativamente menos positivos no DSC do que no ISC em aqueles em quem os resultados brutos os início subtrações (75-150ms) são negativos.
EEG indexa as somas das respostas pós-sinápticas elétricas dos grandes populações neuronal1 produzido durante o processamento de informações. 2 entre essas respostas, certos padrões são tempo-bloqueado para eventos sensoriais, motor ou cognitivos. Esses "eventos" padrões de EEG são chamados ERPs. 3 um ERP consiste de vários desvios (por exemplo, o N300, N400 & P600). Cada um destes desvios é caracterizado por sua latência relativo para o início do evento, a tensão ou amplitude, sua polaridade elétrica positiva ou negativa e sua distribuição no couro cabeludo, os quais fornecem pistas sobre as computações neurais subjacentes 3.
Estudos ERP permitem-nos obter informações sobre os processos básicos neurais subjacentes de ordem superior, complexas operações cognitivas4. O método ERP é usado principalmente em estudos psicológicos e neuropsiquiátricos. Algumas das vantagens associadas com ERPs sobre outras modalidades de neuroimagem, como a ressonância magnética funcional (fMRI) e espectroscopia de infravermelho próximo (NIR), incluem sua excelente resolução temporal, que permite que os pesquisadores a Siga a computação atividade do cérebro até o milésimo de segundo e seu custo-eficácia relativa. Isto é crucial ao testar dois participantes simultaneamente, como é o caso do nosso estudo5,6.
Para este experimento, estamos principalmente interessados na tarde positividade posterior (LPP), que é um ERP tendo uma tarde latência (ou seja, de 250 a 1000ms após aparecimento de estímulo). Isso é eliciado pela apresentação de estímulos significativos, tais como palavras, objetos, rostos e cenas. Os componentes P3b conhecidos pertencem à família LPP, qual pico em torno de 600 ms post início de estímulo para as palavras e a cerca de 750 ms para rosto-cena-estímulos e. Quanto maior a quantidade de novas informações colocadas na memória de trabalho, e, portanto, em consciência e as mais vivas, salientes e certo esta informação é, quanto maior a amplitude deste potencial será de7,8 quando um estímulo- ou qualquer seus aspectos, tais como a hora exata da ocorrência-é inesperado, ele provoca um LPP maior do que quando o estímulo e cada um dos seus aspectos, são totalmente previstos. Um grande número de fatores cognitivos, portanto, pode ter um impacto sobre a amplitude do LPP8,9.
Gravação do EEG de dois participantes simultaneamente, como eles são expostos a estímulos visuais pode nos ajudar a avaliar se é ou não a atividade cerebral de um assunto possa influenciar eletrodinâmica de cérebro do outro quando não vê o que seu parceiro está sendo mostrado.
Dado que tensões ERP, couro cabeludo, distribuições e latências que todos fornecem pistas sobre que computações neurais estão ocorrendo, eles podem ser medidos para testar qualquer impacto externo sobre o cérebro e detectar diferenças no processamento de estímulos visuais em pares de perto indivíduos relacionados. Para testar a existência de tal impacto, estamos focados em uma hipótese operacional: o LPP provocada por um estímulo visual em uma pessoa pode ser afetado pelo estímulo exibido ao seu parceiro. Esta hipótese baseia-se, assim, a ideia de que, se o processamento do estímulo de uma pessoa tem um impacto sobre as atividades neurais de outra pessoa, esta nova informação decorrentes do cérebro da antiga pode modular a amplitude da LPP no último.
Uma hipótese mais precisa foi construída a partir de uma ideia complementar. O impacto do processamento do estímulo sobre a atividade cerebral de um perto do outro deve ser impedido quando o estímulo é conhecido por ser diferente do visto no final outros. Com efeito, nessa situação, esse impacto constitui uma interferência irrelevante. Para criar esse conhecimento, os dois participantes de cada par foram dito que eles seriam apresentados com diferentes estímulos. No entanto, apenas metade dos ensaios do experimento foram consistentes com esta instrução. Eles constituem, portanto, a condição de diferente-estímulo, a DCS. A outra metade dos ensaios eram inconsistentes com essa instrução. Lá, os estímulos apresentaram simultaneamente para os dois assuntos de cada par eram os mesmos e, portanto, inventou a condição idêntica-estímulo, o ISC. Esta última condição foi usada para ter uma condição de controle em que a inibição não deve desenvolver, como que iria pertence a informação correspondente ao estímulo apresentado na verdade para o close outros. Nossa previsão era de que, na ausência de tal uma inibição, obter mais informações devem entrar o conteúdo da memória de trabalho, o que poderia ser o responsáveis maiores LPPs no ISC do que no DSC. Além disso, encontrar tais diferenças de ERPs confirmaria a possibilidade de um efeito de estímulo processamento sobre os ERPs de fim outro dado que assuntos não consegue ver o estímulo real seus parceiros é apresentado com.
Estas previsões foram confirmadas em duas experiências anteriores, que também mostraram que os dois participantes de cada par tinham que ser socialmente perto e não de estranhos. 10 , 11 no entanto, nestas experiências, os dois participantes desses pares não foram acusticamente e visualmente separados. Apesar da extrema unlikeliness que observaram os efeitos ERP pode ser devido a clássica comunicação visual e/ou acústica entre parceiros e dada a importância que teriam os resultados para a cognição social, decidimos introduzir um vidro - e um cortina-separação entre parceiros para verificar que as diferenças ERP persistirem.
No entanto, estávamos cientes que ao fazer isso, os participantes podem já não sentimos juntos durante o experimento e que isso pode ter um efeito. Portanto, nos sentimos importantes para lembrar os participantes para tentar sentir a presença de seu parceiro durante todo o experimento, e na sessão de debriefing, pedimos-lhes se eles conseguiram fazê-lo.
Além disso, nos dois primeiros experimentos avaliando os efeitos do estímulo de processamento sobre o ERP de fechar outros 10,11, o DSC e o ISC foram correspondentes a diferentes blocos de testes, para evitar fadiga, estratégia bias e outra confunde, nas condições experimentais para este experimento agora correspondem aos ensaios randomizados dentro de blocos.
Neste novo experimento, os dois participantes (A e B) são cada um sentado em frente a sua própria tela de computador em duas salas adjacentes. O muro que separa-los contém uma janela de vidro por-178-86cm coberto em ambos os lados por uma cortina. Assim, os participantes estão sentada lado a lado, mas pode ver nem ouvir uns aos outros durante a experiência. No entanto, antes do experimento, quando eles estão sendo equipados com as tampas de EEG, as cortinas estão abertas e os participantes podem ver uns aos outros e manter um sentimento de proximidade. Uma vez que estão equipados com uma tampa de EEG para gravar sua atividade cerebral e os sinais de EEG são verificados quanto à qualidade, as cortinas estão fechadas. No entanto, mais importante, os participantes são instruídos para tentar continuar a sentir a presença de seu parceiro durante todo o experimento. Na tela directivas instruem cada participante para tentar memorizar as imagens que estará piscando simultaneamente, cada um em suas respectivas telas e para evitar excessivos piscando e movimentos faciais.
Sua crença na natureza das duas imagens experimentalmente é controlada através na tela directivas que claramente informá-los que eles sempre serão expostos a diferentes estímulos visuais do que o que será apresentado ao seu parceiro. No entanto, como mencionado, cada participante vê 200 imagens, 100 dos quais são realmente diferentes das apresentadas para seu parceiro e formam a condição consistente ou DSC (ou seja, a condição de diferente-estímulo) e 100 que dos quais são na verdade a mesma como os apresentados ao seu parceiro. Eles constituem a condição inconsistente ou ISC (ou seja, a condição de estímulo idêntico). Assim, durante um julgamento de ISC inconsistente, ambos os participantes são apresentados simultaneamente com uma imagem idêntica. Durante um julgamento de DSC consistente, os dois participantes apresentam-se simultaneamente com uma imagem diferente. A ordem desses ensaios é aleatório.
Nós exploramos sistematicamente os ERPs em janelas de tempo mais cedo do que das LPPs para detectar índices de inibição que a instrução diferentes estímulos deve acionar quando os estímulos do julgamento realmente diferem. Descobrimos que entre 75-150ms início à imagem da post, o valor absoluto da subtração da média tensões dos ERPs dos julgamentos de DSC das ISC-trilhas foram maiores no participantes que se sentiam juntos durante o experimento do que naqueles que não o fez. Isto foi observado em locais de eletrodo bem frontal, especialmente em F8 e, portanto, sobre o córtex pré-frontal ventro-lateral. Com base em nossas obras anteriores na inibição e ERP-componentes negativos16,17,18, selecionados, entre os participantes que se sentiam juntos, aqueles em quem ERPs para DSC-ensaios foram mais negativos do que aqueles de ISC-ensaios e assim, aqueles em quem a inibição pode ter ocorrido. Como esperado, estes participantes particulares tinham LPPs significativamente menores para os DSC-ensaios consistentes do que para os ISC-ensaios inconsistentes (Ver Figura 4). Estes resultados sugerem que uma quantidade maior de informações entrou o conteúdo da memória de trabalho em testes de ICS, com esta informação potencialmente tornando-se mais salientes e/ou vívido, e/ou sendo integrado com mais confiança. Além disso, eles provam a existência de um efeito de estímulo, processamento em ERPs de fechar outros dada a impossibilidade dos participantes para ver a imagem na verdade apresentados para seus parceiros e a impossibilidade de se comunicar.
Todos os métodos aqui descritos foram pre-aprovados pelo Instituto de pesquisa de Douglas e Conselho de ética.
1. participante recrutamento, saudação em laboratório e questionários
2. colocação de tampão eletrodo (ver Gu et al., 2014)
3. EEG/ERP registro de dados 4. Gravação de dados de EEG/ERP
4. processamento de dados
Nota: todo o processamento de dados é feito usando EEGLab.15
Três figuras foram apresentadas neste documento. Cada parte destas figuras (28 peças no total) representa um único canal de EEG com etiqueta própria (ou seja, Fp1, Fp2, F7, F8, etc.). A Figura 1 mostra um exemplo típico de "bons" resultados, representando formas de onda do ERP obtidas de um único participante. As linhas pretas correspondem ao estado consistente e as linhas vermelhas correspondem ao estado inconsistente. Em contraste, a Figura 2 mostra resultados "pobres" devido a uma sessão problemática para os quais as formas de onda retratam ou componentes ERP ininteligíveis, forro liso, ou ruído. Estes também foram obtidos de um participante. As linhas pretas correspondem ao estado consistente e as linhas vermelhas correspondem a condição de inconsistência. A Figura 3 mostra uma grande média de 27 conjuntos ERP dos participantes que se sentiam juntos durante mais de 50% da experiência. As linhas pretas correspondem à categoria controle consistente e as linhas vermelhas correspondem à categoria crítica inconsistente. Figura 4 é uma representação da média do ERP na 13 indivíduos que se sentiam juntos por mais de 50% dos ensaios e para quem a condição inconsistente era mais positiva no local do eletrodo de F8 para a janela de tempo 75-150ms. A condição de inconsistência é mais positiva do que a condição consistente para a maioria dos eletrodos.
Figura 1 : Típicos "bons" resultados representando ERPs de um participante. Cada parte (28 peças no total) representa um único canal de EEG com etiqueta própria (ou seja, Fp1, Fp2, F7, F8, etc.). Os componentes ERP estão bem definidos nas formas de onda. As linhas pretas correspondem ao estado consistente (condição de estímulo diferente, ou DSC) e as linhas vermelhas correspondem a condição de inconsistência (condição de estímulo idêntico ou ISC). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2 : Resultados de "Pobres" típicos representando ERPs de um participante. Cada parte (28 peças no total) representa um único canal de EEG com etiqueta própria (ou seja, Fp1, Fp2, F7, F8, etc.). As linhas pretas correspondem ao estado consistente (DSC) e as linhas vermelhas correspondem a condição de inconsistência (ISC).
Os componentes ERP não estão bem definidos nas formas de onda, e muitos são marcados por uma linha fixa (ou seja, F8, Fc4). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3 : Grandes médias dos ERPs dos 27 participantes que se sentiam juntos.
Cada parte (28 peças no total) representa um único canal de EEG com etiqueta própria (ou seja, Fp1, Fp2, F7, F8, etc.). As linhas pretas correspondem ao estado consistente (DSC) e as linhas vermelhas correspondem ao estado inconsistente (ISC). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 4 : Grandes médias dos ERPs dos 13 participantes Quem sentiu juntos e para quem os ERPs para os DSC-ensaios de consistentes foi mais negativo no site eletrodo F8 entre 75-150ms do que os ERPs para os ISC-ensaios inconsistentes. Cada parte (28 peças no total) representa um único canal de EEG com etiqueta própria (ou seja, Fp1, Fp2, F7, F8, etc.). As linhas pretas correspondem ao estado consistente e as linhas vermelhas correspondem ao estado inconsistente. Há uma diferença significativa na janela de tempo de 600-900 ms entre a condição consistente e inconsistente em F3 (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) e T4 (p = 0.039) , com a condição de inconsistência de ser mais positiva. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Arquivo suplementar 1 Clique aqui para baixar este arquivo.
Arquivo complementar 2 Clique aqui para baixar este arquivo.
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Arquivo complementar 4 Clique aqui para baixar este arquivo.
Em nossa investigação sobre a possibilidade de que o cérebro de um indivíduo é sensível para o processamento do estímulo de outro, nós gravamos o EEG dos pares de participantes como eles foram cada um apresentou um conjunto de imagens.
Estamos manipulados a mesmice das imagens que foram mostradas para ambos os participantes. Cada pessoa, na tela, foi instruída através de directivas que sempre que ele/ela estaria vendo seria diferentes do que seu parceiro iria. Metade do tempo, os participantes foram mostrados imagens diferentes (ou seja, condição consistente) e metade do tempo, a mesma imagem (ou seja, a condição de inconsistência). Os ensaios foram randomizados entre condições inconsistentes e consistentes.
Se o processamento do estímulo de um pode influenciar a eletrodinâmica de cérebro do outro e vice-versa, as tensões médios do componente LPP para as experimentações inconsistentes podem ser diferentes das consistente queridos através de sessões. Na verdade, nossos resultados preliminares estão de acordo com nossa hipótese: os valores LPP para sessão crítica são diferentes da sessão de controle em função da consistência. Este efeito ocorreu na ausência de viés de bloco e de qualquer possível detecção encoberta de inconsistências devido ao ruído do parceiro, tais como alterações de respiração induzida por estímulos visuais de chocante.
O objetivo deste artigo foi apresentar um paradigma romance envolvendo EEG para testar pares de participantes simultaneamente. Em relação a gravação real de EEG, é importante insistir alguns pontos. Em primeiro lugar, é crucial que o cap é caber confortavelmente. Uma tampa que é muito grande pode afetar a qualidade da gravação por ter colunas de gel de instável e, portanto, variando a impedância19. Em segundo lugar, também é importante que os participantes compreendam que devem evitar movimentos excessivos, piscando ou flexão dos músculos faciais e cervicais, como estas potencialmente distorcerá os vestígios de EEG, tornando os dados muito difíceis de interpretar20. Após a experiência, o equipamento deve ser limpo corretamente para garantir que os eletrodos não são isolados eletricamente pelo resíduo de gel seco, que pode afetar sua coleção sinal futuro. Em terceiro lugar, se há problemas no sinal, como ruído ou linhas planas, certifique-se de que tanto o terreno como referência eletrodos estão correctamente ligados. Reduzir a impedância de todos os eletrodos reduz o ruído e os impede de agir como antenas que captam o ruído ambiente eletromagnético. Portanto, se há problemas de conectividade, o gel deve ser reaplicado e e o couro cabeludo por baixo dos eléctrodos re-riscado. Se houver myograms no EEG, podemos deixar o assunto relaxar, lembrando-lhe a relaxar seu músculos faciais e cervicais antes de prosseguir com o experimento.
Desde o início de qualquer experiência de EEG, é importante ter em mente as limitações associadas com esta técnica. Por exemplo, a sua resolução espacial de qualidade inferior pode ser algo a considerar. Outra consideração é a sensibilidade do EEG para piscar de olho, atividade muscular e movimentos corporais, que introduzir artefatos na gravação21. Em geral, essas limitações podem ser resolvidas com métodos alternativos de neuroimagem como fMRI e NIRS ou pela combinação de EEG com estas outras alternativas. Mesmo assim, em relação ao cérebro alternativo técnicas de imagem, EEG tem suas próprias vantagens, a mais óbvia sendo sua notável resolução temporal, permitindo pesquisas sondar a atividade neural da ordem de milissegundos. Também é uma ferramenta gratuita não-invasivo e de dor, posando sem risco para o participante. Além disso, o EEG é relativamente barato quando comparado a outras técnicas de neuroimagem. Como tal, foi a escolha óbvia de monitoração técnica na abordagem par-teste novela apresentada neste artigo.
Há não há conflitos de interesse para o relatório.
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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