Групповая синхронизация во время совместного рисования с использованием функциональной ближней инфракрасной спектроскопии

Резюме

Настоящий протокол сочетает в себе функциональную ближнюю инфракрасную спектроскопию (fNIRS) и видеонаблюдение для измерения межличностной синхронизации в квартетах во время совместного рисования.

Аннотация

Функциональная ближняя инфракрасная спектроскопия (fNIRS) является неинвазивным методом, особенно подходящим для измерения активации коры головного мозга у нескольких субъектов, что актуально для изучения групповых межличностных взаимодействий в экологических условиях. Хотя многие системы fNIRS технически предлагают возможность мониторинга более двух человек одновременно, по-прежнему требуется создание простых в реализации процедур настройки и надежных парадигм для отслеживания гемодинамических и поведенческих реакций в групповом взаимодействии. Настоящий протокол сочетает в себе fNIRS и видеонаблюдение для измерения межличностной синхронизации в квартетах во время совместной задачи. Этот протокол содержит практические рекомендации по сбору данных и проектированию парадигм, а также руководящие принципы для иллюстративного примера анализа данных. Процедура предназначена для оценки различий в мозговых и поведенческих межличностных реакциях между социальными и несоциальными условиями, вдохновленными хорошо известной ледокольной деятельностью, Collaborative Face Drawing Task. Описанные процедуры могут направлять будущие исследования для адаптации групповых натуралистических видов деятельности по социальному взаимодействию к среде fNIRS.

Введение

Поведение межличностного взаимодействия является важным компонентом процесса соединения и создания эмпатических связей. Предыдущие исследования показывают, что такое поведение может выражаться в возникновении синхронности, когда биологические и поведенческие сигналы выравниваются во время социального контакта. Данные показывают, что синхронность может возникать между людьми, взаимодействующими впервые ^1,2,3. Большинство исследований социальных взаимодействий и лежащих в их основе нейронных механизмов используют подход одного человека или второго лица

протокол

Методология была одобрена Комитетом по этике больницы Альберта Эйнштейна (HIAE) и основана на процедуре сбора нейронных данных (fNIRS), а также данных о поведении взгляда с молодыми людьми во время совместного рисования. Все собранные данные управлялись на платформе Redcap (см. Таблицу материалов). Проект был проверен Комитетом по научной целостности больницы Israelita Albert Einstein (HIAE). Молодые люди в возрасте 18-30 лет были выбраны в качестве субъектов для настоящего исследования. От всех участников было получено письменное информированное согласие.

1. Подготовка к исследованию

1. Предметы
   ....

Результаты

Протокол был применен к квартету, состоящему из молодых женщин (24-27 лет), все они студентки аспирантуры (больница Israelita Albert Einstein, Сан-Паулу, Бразилия), с магистерским или докторским образованием. Все участники были правшами, и только один сообщил, что имел предыдущий опыт рисования. Ни у од?.......

Обсуждение

Это исследование было направлено на создание протокола с использованием гиперсканирования на четырех мозгах одновременно в натуралистических условиях. Экспериментальная парадигма использовала различные задачи рисования и корреляцию нескольких показателей результатов, метрик рис?.......

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
2 NIRSport	NIRx Medizintechnik GmbH, Germany	Nirsport 88	The equipment belong to InCe ( Instituto do Cérebro - Hospital Israelita Albert Einstein). two continuous-wave systems (NIRSport8x8, NIRx Medical Technologies, Glen Head, NY, USA) with eight LED illumination sources emitting two wavelengths of near-infrared light (760 and 850 nm) and eight optical detectors each. 7.91 Hz. Data were acquired with the NIRStar software version 15.2  (NIRx Medical Technologies, Glen Head, New York) at a sampling rate of 3.472222.
4 fNIRS caps	NIRx Medizintechnik GmbH, Germany		The blackcaps used in the recordings had a configuration based on the international 10-20
Câmera 360° - Kodak Pix Pro SP360	Kodak		Kodak PixPro: https://kodakpixpro.com/cameras/360-vr/sp360
Cameras de suporte - Iphone 8	Apple	Iphone 8	Supporting Camera
fOLD toolbox (fNIRS Optodes’ Location Decider)	Zimeo Morais, G.A., Balardin, J.B. & Sato, J.R. fNIRS Optodes’ Location Decider (fOLD): a toolbox for probe arrangement guided by brain regions-of-interest. Scientific Reports. 8, 3341 (2018). https://doi.org/10.1038/s41598-018-21716-z	Version 2.2 (https://github.com/nirx/fOLD-public)	Optodes placement was guided by the fOLD toolbox (fNIRS Optodes’ Location Decider, which allows placement of sources and detectors in the international 10–10 system to maximally cover anatomical regions of interest according to several parcellation atlases. The ICBM 152 head model  parcellation was used to generate the montage, which was designed to provide coverage of the most anterior portion of the bilateral prefrontal cortex
Notebook Microsoft Surface	Microsoft		Notebook receiver of the fNIRS signals
R platform for statistical computing	https://www.r-project.org	R version 4.2.0	R is a free software environment for statistical computing and graphics. It compiles and runs on a wide variety of UNIX platforms, Windows and MacOS
REDCap	REDCap is supported in part by the National Institutes of Health (NIH/NCATS UL1 TR000445)		REDCap is a secure web application for building and managing online surveys and databases.
software Mangold Interact	Mangold International GmbH, Ed.	interact 5.0	Mangold: https://www.mangold-international.com/en/products/software/behavior-research-with-mangold-interact.html. Allows analysis of videos for behavioral outcomes and of autonomic monitoring for emotionally driven physiological changes (may require additional software, such as DataView). Allow the use of different camera types simultaneously and hundreds of variations of coding methods.
software NIRSite	NIRx Medizintechnik GmbH, Germany	NIRSite 2.0	For creating the montage and help optode placement and location in the blackcaps.
software nirsLAB-2014	NIRx Medizintechnik GmbH, Germany	nirsLAB 2014	fNIRS Data Processing
software NIRStar	NIRx Medizintechnik GmbH, Germany	version 15.2	for fNIRS data aquisition: NIRStar software version 15.2  at a sampling rate of 3.472222
software NIRStim	NIRx Medizintechnik GmbH, Germany		For creation and organization of paradigm blocks