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
Duration: 9 min 52 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about How to Find Effects of Stimulus Processing on Event Related Brain Potentials of Close Others when Hyperscanning Partners at JoVE.com

Alle metodene som er beskrevet her er forhåndsgodkjent av Douglas Institute Research og etikk Board.
1. deltaker rekruttering, i-lab hilsen og spørreskjemaer
<ol><li>Rekruttere par deltakere (Lukk venner/søsken/ektefeller alderen 18-35) og informere dem om de vil ha separat spørreskjemaet et vennskap kvalifikasjon ved ankomst i laboratoriet for å sikre bare Lukk andre inkluderes i eksperimentet [se Vedlegg 1 for en eksempel annonse].</li>
	<li>Kontroller at de oppfyller alle andre inklusjonskriterier (dvs. right-handedness, universitetsutdanning, perfekt eller korrigert perfekt syn, ingen kontaktlinser, ingen dreadlocks, ingen narkotikamisbruk, ingen psykisk lidelse, ingen bruk eller psykotrope medisiner). Planlegge sitt besøk til lab hvis de er kvalifisert.</li>
	<li>Hils paret deltakere ved ankomst i laboratoriet. Innhente informert samtykke, skiller du dem, og har hver deltaker Fyll ut vennskap valgbarhet spørreskjema og McGill vennskap spørreskjemaet alene.</li>
	<li>Dette brukes til å vurdere deres holdning om deres forhold og utelate partnere som er ikke nær nok, og ikke når den laveste poengsummen 13 riktig svar.</li>
	<li>Når deres svar er sendt til lab databasen, sjekk for minst 13 korrekte svarene fra hver deltaker.</li>
	<li>Eskorte partnerne inn i EEG opptak rommene. Slå på stimulans presentasjon datamaskinen og EEG oppkjøpet datamaskinen. Starte EEG oppkjøpet programmet [Bilde 1] og angir status for EEG kanalene å "impedans sjekk" [Foto 2].</li>
	<li>Har hver deltaker sitte på en dedikert maskin pult i tilstøtende rom atskilt med et glassvindu. Holde gardinene åpne slik at hver deltaker kan se hans eller henne partner. Oppmuntre dem til å snakke (f.eks om svar på vennskap valgbarhet spørreskjemaet) for å opprettholde følelsen av tilstedeværelse av den andre.</li>
</ol>2. elektrode cap plassering (se Gu et al., 2014)
<ol><li>Måle størrelsen på hodet av deltakeren og bruk blyant til å markere Fp1 og Fp2 elektrode nettsteder hetten av passende størrelse.</li>
	<li>Rengjør pannen og øreflippene hver deltaker med en alkoholholdige vattpinnen.</li>
	<li>Sett inn to frontal klissete svamp plater i EEG elektrode cap på Fp1 og Fp2.</li>
	<li>Plass klissete endene av plater mot pannen av deltakeren på merkede Fp1 og Fp2 steder. Spør deltakeren å trykke dem fast og trekke hetten i hodet til å passe perfekt kraniet. Sjekk om hetten er montert symmetrisk i hodet (både fra høyre mot venstre og fremover og bakover perspektiver) og koble EEG uttaket til phono-inngangen på plugg.</li>
	<li>Bruker en 10mL sløv nål tips sprøyte, forsiktig men bestemt touch hodebunnen av deltakeren og bevege nålen sidelengs å erte håret fra hverandre. Sette inn ledende geleen (~0.5mL) fra den posisjonen i hodebunnen og opp for å opprette en kolonne av gel i bakken elektroden først. Deretter inn begge øret elektrodene gel og legge dem til i øreflippene. Koble venstre øre elektroden i øvre kanalen og den rette, som skal brukes som referanse, nedenfor i boksen sin forsterker.</li>
	<li>Bruke en sterilisert sløv pinne-spissen tidligere montert på sprøyten, flytte hårstrå fra hverandre ved wiggling sprøyten i alle andre elektrode områder, slik at tipset er i kontakt med hodebunnen. Deretter begynne innsettingen ledende geleen i hver andre elektrode plasseringene med en langsom oppadgående bevegelse for å bygge en kolonne med gel som går fra hodebunnen til metallet av elektroden.</li>
	<li>Bruk en steril skarpe nål forsiktig og forsiktig skrape overflaten av hodebunnen gjennom hver elektrode, begynner med bakken og ørene, å fjerne død hud og øke elektrisk konduktans ved gel gjøre kontakt med levende celler i hodebunnen og øreflippene.</li>
	<li>Kontroller om riktig impedans stund avlysning hodebunnen. Lysene tilsvarende elektrode kanalene på boksene forsterker endrer farge fra oransje til grønt som impedansen for hver kanal faller under 5 kΩ [se bilde 3].<ol>
<li>Merk: Hvis en bestemt elektroden ikke virker skikkelig, legge mer gel og bunnen litt mer med nålen. Hvis problemet vedvarer, kan du bruke en snarvei ledning av charging den inne i sporet for feil elektroden på forsterkerne og trekke opp den andre enden til elektrodeplassering i EEG cap.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. EEG/ERP dataregistrering 4. EEG/ERP datainnspilling
<ol><li>Like før eksperimentet, instruere deltakerne å prøve å føle nærvær av partneren sin under hele tester periode. Deretter tegner gardiner på begge sider av vinduet dobbel-glass, svak lys og lukke døren hver deltakers rom.</li>
	<li>Skriv inn den aktuelle kommandoen for gitte stimulans sekvensen for å kjøre stimulans presentasjon programvare. Deretter starte innspillingen EEG av begge deltakerne mens de blir presentert med de visuelle stimuli samtidig.</li>
	<li>Når stimulus presentasjon sekvensen er fullført, kan du stoppe å registrere EEG dataene.</li>
	<li>På slutten av eksperimentet, nøye fjerne EEG caps og hjelpe deltakerne i vasking og tørking håret.</li>
	<li>Når deltakerne har renset håret, har dem debriefing spørreskjemaet som de rapporterer graden som de følte tilstedeværelsen av sin partner, spesielt under hvilken del av eksperimentet og for hvor lenge de følte denne måten.</li>
	<li>Løsne hetten og øret elektrodene fra forsterkerne, Fjern disponibel svamp platene, og rengjør cap og øret elektrodene under rennende vann. Bruk en mild såpe og en tannpirker å slette gel fra elektrodene, skyll grundig at EEG hetten til luft tørr.</li>
	<li>Lagre de innspilte dataene på USB-enheten ved å sette inn USB-stasjonen i en av USB-portene på EEG data oppkjøpet datamaskinen datafilen inn i USB-katalogen. Deretter overføre dataene til en annen datamaskin for behandling.</li>
</ol>4. databehandling
Merk: alle databehandling er gjort ved hjelp av EEGLab.15
<ol><li>Åpne databehandlingen programvare [se Tabellen for materiale] og deretter EEGLab ved å skrive "eeglab" i kommandoen interface [se skjermbilde 1 & 2].</li>
	<li>Importer datafilen. For dette trinnet, først klikker "Fil" på EEGLAB GUI, velg "Importer data", velg "bruke EEGLAB funksjoner og plugins", og klikk "fra EDF/EDF / GDF filer (BIOSIG verktøykassen)" [se skjermbilde 3]. Velg ønsket datafilen.</li>
	<li>Lage, og EEG Hendelsesliste, som består av en liste over oppføringer som svarer til differansen typer visuelle stimuli som ble brukt under eksperimentere (dvs. samme bilde antas å være annerledes merket "S-BD." og forskjellige bildet antas å være annerledes merket "D-BD"). Gjør klikk på "ERPLAB" på EEGLAB GUI, velg "EventList" og klikk "Opprette EEG EVENTLIST" [se skjermbilde 4]. I det nye vinduet, angi aktuelle opplysninger under "hendelsesinfo" og "Bin info (valgfritt)" for kategorien S-BD og klikk "Update Line". Gjenta denne prosessen for D-BD kategori. Klikk på "APPLY" [se skjermbilde 5].</li>
	<li>Pakke bin-baserte epoker, hver epoke (eller prøve) som består av en enkelt ERP bølgeform som strekker seg over 1,204 ms fra-204ms til 1000ms, der 0 tilsvarer utbruddet av visuelle stimulans. For dette trinnet, velg "ERPLAB" på EEGLAB GUI og klikk "Extract bin-baserte epoker" [se skjermbilde 6]. I vinduet ny under "Bin-baserte epoken tiden range (ms)" skrive "-204 -4". Klikk "Kjør" [se skjermbilde 7].</li>
	<li>Utføre gjenstand gjenkjenning på epoker. Dette trinnet fjerner alle forsøk som har endret vært forsterker metning eller A/D klipping. Epoker med segmenter som er underlegen-100 mikrovolt og/eller overordnet + 100 mikrovolt vil bli eliminert for 4 frontal EEG elektrodene (Fp1 Fp2, F7 og F8). Tilsvarende slettes epoker med segmenter som er underlegen-75 mikrovolt og/eller overordnet + 75 mikrovolt for gjenværende 24 ikke frontal elektrodene. I tillegg vil epoker inneholder markedssegmentene flat linjer som vedvarer for flere 100ms bli kuttet i alle 28 elektroder. For å eliminere ekstrem spenning, klikk "ERPLAB" på EEGLAB GUI, og merk "Gjenstand oppdagelsen i epoched data" og klikk "enkel spenning terskelen" [se skjermbilde 8]. I det nye vinduet under "periode (start slutt) [ms]," skrive "-204 1000"; under "spenning begrenser [uV] (f.eks-100 100):" skrive "-100 100"; under "Kanalen eller," Skriv "1:4" (for å merke bare 4 frontal elektrodene). Velg "Godta" [se skjermbilde 9]. Gjenta denne prosessen for gjenværende 24 elektrodene, gjør de nødvendige endringene der det er nødvendig (dvs. skrive "-75 75" i stedet for "-100 100" for spenningsgrenser; skrive "5:28" i stedet for "1:4" velge resterende 24 elektrodene). Neste, for å fjerne flat linjene, klikk "ERPLAB" på EEGLAB GUI, velg "Gjenstand oppdagelsen i epoched data" og klikk "Blocking & rett linje" [se skjermbilde 10]. I det nye vinduet under "periode (start slutt) [ms]", skriv "-204 1000"; under "Amplitude toleranse (enkeltverdi, f.eks 2):", skriv "- 1e - 07 1e - 07"; under "Varighet [ms]" skrive "100"; under "Kanalen eller", skriver du "1:28" (for å merke alle 28 elektroder). Velg "Godta" [se skjermbilde 11].</li>
	<li>Beregne gjennomsnitt ERPs hver deltaker for hvert vilkår (konsekvent vs strid). Gjør klikk "ERPLAB" på EEGLAB GUI og velg "Beregne gjennomsnitt ERPs" [se skjermbilde 12].</li>
	<li>Beregn grand gjennomsnitt for ERP-sett i hver betingelse (konsekvent vs strid) og tegne den resulterende ERP bølgeformene. For dette trinnet, klikk "ERPLAB" på EEGLAB GUI og velg "Gjennomsnitt over ERPsets (Grand gjennomsnitt)" [se skjermbilde 13]. I det nye vinduet, legge den aktuelle ERP angir ved å klikke "Legg til Erpset" og klikk "Kjør" [se skjermbilde 14]. Hvis du vil tegne ERP bølgeformer, klikk "ERPLAB" på EEGLAB GUI, klikker "Plot ERP" og velg "Plot ERP bølgeformer" [se skjermbilde 15]. I vinduet ny under "Tidsintervall (minutter maks, i ms)" skrive "-204.0 1000.0" og klikk på knappen "positiv skjer" (dette vil endre etiketten for knappen å "negative er opp" slik at negative y-verdier vises over x-aksen); under "Stil", velg "Topografisk" og endre "w" og "t" verdier til "0,1". Klikk "Plott" [se skjermbilde 16].</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. L., Mingzhou, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Event-Related+Potentials.">Event-Related Potentials.</a> Wiley Encyclopedia of Biomedical Engineering. , 1-8 (2006).</li><li>Blackwood, D. H., Muir, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cognitive+brain+potentials+and+their+application.">Cognitive brain potentials and their application.</a> The British Journal of Psychiatry Supplement. 9, 96-100 (1990).</li><li>Di Russo, F., Pitzalis, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EEG-fMRI+Combination+for+the+Study+of+Visual+Perception+and+Spatial+Attention.">EEG-fMRI Combination for the Study of Visual Perception and Spatial Attention.</a> Cognitive Electrophysiology of Attention. , 58-70 (2014).</li><li>Strait, M., Scheutz, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+we+can+and+cannot+(yet)+do+with+functional+near+infrared+spectroscopy.">What we can and cannot (yet) do with functional near infrared spectroscopy.</a> Front Neurosci. 8 (117), 1-12 (2014).</li><li>Gratton, G., Bosco, C. M., Kramer, A. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Event-related+brain+potentials+as+indices+of+information+extraction+and+response+priming.">Event-related brain potentials as indices of information extraction and response priming.</a> Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 75 (5), 419-432 (1990).</li><li>Donchin, E., Coles, M. G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Is+the+P300+a+manifestation+of+context+up-dating.">Is the P300 a manifestation of context up-dating.</a> Behav Brain Sci. 11 (3), 357-374 (1988).</li><li>Brower, H., Fitz, H., Hoeks, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Getting+real+about+semantic+illusion:+rethinking+the+functional+role+of+the+P600+in+language+comprehension.">Getting real about semantic illusion: rethinking the functional role of the P600 in language comprehension.</a> Brain Res. 1446, 127-143 (2012).</li><li>Bouten, S., Pantecouteau, H., Debruille, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Finding+indexes+of+spontaneous+brain-to-brain+communications+when+looking+for+a+cause+of+the+similarity+of+qualia+assumed+across+individuals.">Finding indexes of spontaneous brain-to-brain communications when looking for a cause of the similarity of qualia assumed across individuals.</a> F1000Research. 3, 316 (2015).</li><li>Haffar, M., Pantecouteau, H., Bouten, S., Debruille, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Further+data+for+a+potential+cause+for+the+similarity+of+percepts+assumed+across+individuals.">Further data for a potential cause for the similarity of percepts assumed across individuals.</a> Journal of Cognitive Neuroscience. (H39), 232 (2016).</li><li>Gu, V., Mohamed Ali, O., L'Abbe&#769;e Lacas, K., Debruille, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigating+the+Effects+of+Antipsychotics+and+Schizotypy+on+the+N400+Using+Event-Related+Potentials+and+Semantic+Categorization.">Investigating the Effects of Antipsychotics and Schizotypy on the N400 Using Event-Related Potentials and Semantic Categorization.</a> J. Vis. Exp. (93), e52082 (2014).</li><li>. Regents of the University of California Available from: <a target="_blank" href="https://sccn.ucsd.edu/eeglab/downloadtoolbox.php">https://sccn.ucsd.edu/eeglab/downloadtoolbox.php</a> (2017)</li><li>Touzel, M., Snidal, C., Segal, J., Debruille, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+fronto-central+N1+event-related+potential+could+index+an+early+inhibition+of+the+actions+systematically+activated+by+objects.">The fronto-central N1 event-related potential could index an early inhibition of the actions systematically activated by objects.</a> , (2018).</li><li>Debruille, J. B., Brodeur, M. B., Porras, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=N300+and+social+affordances:+a+study+with+a+real+person+and+a+dummy+as+stimuli.">N300 and social affordances: a study with a real person and a dummy as stimuli.</a> PLoS One. 7 (10), e47922 (2012).</li><li>Debruille, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+N400+potential+could+index+a+semantic+inhibition.">The N400 potential could index a semantic inhibition.</a> Brain Research Reviews. 56 (2), 472-477 (2007).</li><li>Light, G. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electroencephalography+(EEG)+and+event-related+potentials+(ERPs)+with+human+participants.">Electroencephalography (EEG) and event-related potentials (ERPs) with human participants.</a> Curr Protoc Neuro. , 21-24 (2010).</li><li>Luck, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> An Introduction to the Event-Related Potential Technique. , (2005).</li><li>Giacino, J. T., Fins, J. J., Laureys, S., Schiff, N. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Disorders+of+consciousness+after+acquired+brains+injury:+the+state+of+the+science.">Disorders of consciousness after acquired brains injury: the state of the science.</a> Nat Rev Neurol. , 1-16 (2014).</li></ol>

Det er ingen interessekonflikter rapporten.

I vår undersøkelse om muligheten for at hjernen til en person er følsomme for stimulans behandlingen av en annen, registrerte vi EEG av deltakerne som de ble hver presentert et sett med bilder.
Vi manipulert sameness av bildene som ble vist å både deltakere. Hver person ble instruert på skjermen direktiver at hva han ville se ville alltid forskjellig fra hva sin partner ville. Halvparten av tiden ble deltakerne vist forskjellige bilder (dvs. konsekvent tilstand) og halvparten av tiden det samme bildet (dvs. inkonsekvent tilstand). Forsøk var tilfeldiggjort mellom inkonsekvent og konsekvent.
Hvis stimulans behandlingen av en kan påvirke elektrodynamikkens av andres hjernen, og omvendt, kan så mener spenninger i komponenten LPP inkonsekvent uttakningen være forskjellige fra konsekvent seg over økter. Foreløpige resultatene er faktisk med vår hypotese: LPP verdiene for kritiske økten er forskjellige fra kontroll økten som en funksjon av konsistens. Dette skjedde i fravær av blokk bias og av en mulig hemmelig deteksjon av inkonsekvenser på grunn av støy fra partneren, for eksempel endringer av pusting indusert av sjokkerende visuelle stimuli.
Formålet med denne artikkelen var å introdusere en ny paradigme som involverer EEG for å teste par deltakere samtidig. Angående selve EEG innspillingen er det viktig å belabor noen punkter. Først er det avgjørende at cap er tett fit. En cap som er for stor kan påvirke kvaliteten på opptaket av har ustabile gel kolonner og dermed varierende impedans19. Andre, det er også viktig at deltakerne forstår at de må unngå overdreven bevegelser, blinker eller bøye av ansikts- og cervical, som dette vil potensielt skew EEG spor, gjengir data svært vanskelig å tolke20. Etter eksperimentet må utstyret riktig renset for å sikre at elektrodene ikke er elektrisk isolert av tørr gel rester, som kan påvirke fremtidige signal samling. Tredje, hvis det er problemer i signalet, for eksempel støy eller flat linjer, sikre at både bakken og referanse elektrodene er riktig tilkoblet. Redusere impedans på alle elektroder reduserer støy som hindrer dem fra som antenner som fange elektromagnetisk bakgrunnsstøy. Derfor, hvis det er problemer i tilkobling, gel må være brukt igjen og og hodebunnen under elektrodene re riper. Hvis det finnes myograms på EEG, må vi tillate gjenstand å slappe av, minner skal slappe sin ansikts- og cervical muskler før du fortsetter med eksperimentet.
På begynnelsen av en EEG eksperimentet er det viktig å huske begrensningene knyttet til denne teknikken. For eksempel kan suboptimal romlige oppløsningen være noe å vurdere. En annen vurdering er EEGS følsomhet for øyet blinker, muskelaktivitet og kroppslige bevegelser, som presenterer gjenstander i innspillingen21. Samlet kan disse begrensningene rettes med alternative neuroimaging metoder som fMRI og NIRS eller kombinere EEG med disse andre alternativer. Forhold til alternative hjernen imaging teknikker, EEG har sine egne fordeler, den mest åpenbare er bemerkelsesverdig timelige oppløsningen, tillater forskere å undersøke nevrale aktivitet på millisekunder. Det er også en ikke-invasiv og smerte ledig verktøyet, utgjør ingen risiko til deltakeren. I tillegg er EEG relativt billige sammenlignet med andre neuroimaging teknikker. Slik var det opplagte valget overvåking teknikk i romanen par-testing tilnærming presenteres i denne artikkelen.

EEG indekserer summene av elektriske postsynaptic svar neuronal folkerike1 produsert i informasjonsbehandling. 2 blant disse reaksjonene, visse mønstre er tid-låst sensoriske, motoriske og kognitive hendelser. Disse "hendelse-relatert" mønstre av EEG kalles ERPs. 3 en ERP består av flere avvisninger er (f.eks N300, N400 og P600). Hver av disse avvisninger er er preget av sin ventetid i forhold til starten på arrangementet, sin spenning eller amplitude, positiv eller negativ elektrisk polaritet og hodebunnen distribusjon, alle gi hint om underliggende nevrale beregninger 3.
ERP studier tillater oss å hente informasjon om grunnleggende nevrale prosessene underliggende høyere orden, komplekse kognitive operasjoner4. Metoden ERP brukes hovedsakelig i psykologisk og nevropsykiatriske studier. Noen av fordelene forbundet med ERPs over andre neuroimaging modaliteter, som funksjonell magnetisk resonans imaging (fMRI) og nær infrarød spektroskopi (NIRS), inkluderer dens utmerket midlertidig løsning, som gir forskere mulighet til å Følg databehandling aktiviteten til hjernen millisekundet og dens relative kostnadseffektivitet. Dette er avgjørende når testing to deltagere samtidig som er tilfelle i vår studie5,6.
For dette eksperimentet, vi er mest interessert i slutten bakre positivitet (LPP), som er en ERP har en sen ventetid (dvs. fra 250 til 1000ms etter stimulans utbruddet). Det er brakt frem av presentasjonen av meningsfull stimuli, som ord, objekter, ansikter og scener. Kjente P3b komponentene tilhører LPP familien, som topp rundt 600 ms legge stimulans utbruddet for ord og ca 750 ms for ansikt - og scene-stimuli. Jo større mengden ny informasjon plassert i arbeidshukommelsen, og dermed i bevissthet, og jo sterkere, fremtredende og visse denne informasjonen er, jo større amplituden til dette potensialet vil være7,8 når en stimulans- eller aspekt av den, for eksempel det nøyaktige tidspunktet for forekomst-er uventet, og frembringer en større LPP enn når stimulans og alle dens aspekter er fullt spådd. Et stort antall kognitive faktorer kan dermed ha innvirkning på amplituden av LPP8,9.
Inn EEG to deltakere samtidig som de er utsatt for visuelle stimuli kan hjelpe oss evaluere hvorvidt hjerneaktiviteten til ett fag kan påvirke andres hjernen elektrodynamikkens når ingen ser hva sin partner blir vist.
Gitt at ERP spenninger, hodebunnen distribusjoner og ventetider alle gir hint om hva nevrale beregninger oppstår, de kan måles for å teste noen eksterne innvirkning på hjernen og oppdage forskjeller i behandling av visuelle stimuli i par tett relaterte personer. For å teste eksistensen av slik effekt, fokuserte vi på en operativ hypotese: LPP brakt frem av en visuell stimulans i en person kan bli påvirket av stimulans vises til sin partner. Denne hypotesen er dermed basert på ideen om at hvis stimulans behandling av én person har en innvirkning på neural aktiviteter til en annen person, kan denne nye informasjonen som oppstår fra hjernen til tidligere modulerer amplituden til LPP i sistnevnte.
En mer presis hypotese ble bygget fra en utfyllende ideen. Effekten av behandlingen av stimulans på hjerneaktiviteten til en nær andre skulle være forhindret når stimulans er kjent for å være forskjellig fra det sett av nær andre. Faktisk i den situasjonen utgjør denne effekten et irrelevant inngrep. Hvis du vil opprette denne kunnskapen, ble de to deltakerne i hvert fortalt at de ville bli presentert med ulike stimuli. Likevel, bare halvparten av studier av eksperimentet var i samsvar med denne instruksjonen. De utgjør dermed betingelsen forskjellige-stimulans, DCS. Den andre halvparten av var uforenlig med denne instruksjonen. Der stimuli samtidig presentert for hvert par to fagene var de samme og dermed gjort opp betingelsen identiske-stimulans, ISC. Denne siste tilstand ble brukt for å ha en kontroll tilstand der hemming ikke bør utvikle, som det ville gjelder informasjon tilsvarer stimulans faktisk presentert for nær andre. Vår prediksjon var at i fravær av slik en hemming, mer skal angi innholdet på arbeidsminne, som kan være ansvarlig større LPPs i ISC enn i DSC. Dessuten finne slike ERPs forskjeller ville bekrefte at en effekt av stimulans behandling ERPs av en nær andre gitt at fag ikke kan se den faktiske stimulans deres partnere er presentert med.
Disse spådommene ble bekreftet i to tidligere eksperimenter, som også viste at de to deltakerne i hvert måtte være sosialt nær og ikke fremmede. 10 , 11 likevel i disse eksperimentene, to deltakerne i disse parene ble ikke akustisk og visuelt skilt. Til tross for den ekstreme unlikeliness at ERP effektene observert kan være klassisk visuelle og/eller akustisk kommunikasjon mellom partnere og gitt viktigheten må for sosial kognisjon, vi besluttet å innføre en glass - og gardin-separasjon mellom partnere å bekrefte at ERP forskjellene vedvare.
Men var vi klar over at denne deltakerne kan ikke lenger føler sammen under eksperimentet, og at dette kan ha en effekt. Derfor vi følte viktig å minne deltakerne å prøve å føle nærvær av partneren sin under hele eksperimentet, og på debriefing økten vi spurte dem om de klarte å gjøre det.
I tillegg i to første forsøkene vurderingen av effekten av stimulans behandling ERP på nær tretthet andre 10,11, DSC og ISC var tilsvarer ulike blokker av studiene, å forhindre, strategi bias og andre forundrer, eksperimentelle forhold for dette eksperimentet tilsvarer nå forsøk randomisert i blokker.
I denne nye eksperimentet sitter de to deltakerne (A og B) hver foran sin egen skjerm i to tilstøtende rom. Muren som skiller dem inneholder en 86 av 178 cm glassvindu som dekkes på begge sider av en gardin. Dermed kan deltakerne er sittende side-ved-side, men verken se eller høre hverandre under det aktuelle eksperimentet. Men rett før eksperimentet, når de blir utstyrt med EEG caps, gardinene er åpne og deltakerne kan se hverandre og opprettholde en følelse av nærhet. Når de er utstyrt med en EEG cap registrere deres hjerneaktivitet og EEG signalene er sjekket for kvalitet, er gardinene stengt. Men viktigst, er deltakerne pålagt å prøve å fortsette følelsen av tilstedeværelse av partneren sin under hele eksperimentet. Den på skjermen direktiver be hver deltaker å prøve og huske bildene som vil blinke samtidig, hver på sine respektive skjermer, og unngå overdreven blinker og ansikts bevegelser.
Deres tro i naturen de to bildene er eksperimentelt styres via den på skjermen direktiver som tydelig informere dem at de alltid vil bli utsatt for ulike visuelle stimuli enn hva vil bli presentert for deres partner. Men som nevnt, ser hver deltaker 200 bilder, 100 som faktisk skiller seg fra de presenterte til partneren og konsekvent tilstand eller DSC (dvs. forskjellige-stimulans tilstanden) og 100 som er den samme som de presenterte til partneren. De utgjør inkonsekvent betingelsen eller ISC (dvs. samme stimulans tilstand). Dermed under en strid ISC rettssaken presenteres både deltakere samtidig med et identisk bilde. Under en konsekvent DSC rettssak presentert både deltakere samtidig med et annet bilde. Rekkefølgen på disse er randomisert.
Vi utforsket systematisk ERPs i gang windows tidligere enn LPPs oppdage indeksene av hemming som forskjellige-stimuli-instruksjonen skal utløse når stimuli av rettssaken faktisk forskjellig. Vi fant at mellom 75-150ms innlegget bildet utbruddet, den absolutte verdien av subtraksjon av gjennomsnittet spenninger til ERPs av DSC fra de ISC-løyper var større i deltakere som følte sammen under eksperimentet enn i de som ikke gjorde. Dette ble observert på høyre frontal elektrode områder, spesielt på F8, og dermed over ventro-lateral prefrontal cortex. Basert på våre tidligere arbeider på hemming og negative ERP-komponenter16,17,18, valgte vi, blant deltakerne som følte sammen, de som ERPs til DSC-forsøk var mer negativ enn de å ISC-forsøk og dermed de som hemming kan ha oppstått. Som forventet, hadde disse bestemte deltakere betydelig mindre LPPs konsekvent DSC-uttakningen enn inkonsekvent ISC-uttakningen (se Figur 4). Disse resultatene tyder på at en større mengde informasjon inn innholdet av arbeidsminne ICS forsøk, med denne informasjonen potensielt bli mer fremtredende og/eller levende, og/eller tilværelse integrert med mer selvtillit. Videre beviser de eksistensen av en effekt av stimulans behandling ERPs på nær andre gitt umulig for deltakerne å se bildet faktisk presentert for sine partnere og umulig å kommunisere.

<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

Partnerne i hvert par skal kunne at spørreskjemaet McGill vennskap uten kommunikasjon. Hver partner er sittende foran en skjerm i en av to tilgrensende rom. Disse rommene er atskilt med et glassvindu som deltakerne kommunisere for å opprettholde følelsen av fellesskap mens blir montert med EEG cap. Etter avmerker for tilstrekkelig EEG signaler, glass er dekket av en gardin å hindre visuell kommunikasjon. Deretter partnere må være stille, men blir bedt om å prøve å føle i nærvær av partneren sin under hele eksperimentet. Like før den starter, deltakerne blir fortalt at hver av dem vil bli presentert med ett bilde om gangen og at disse bildene vil skje på samme tid både av dem på sin egen skjerm. De er også pålagt at for hver prøve, samtidig bildene vil alltid være forskjellige. Men unbeknownst til dem, forsøk er randomisert: bare halvparten av dem er i samsvar med denne instruksjonen og faktisk være to forskjellige bilder. Disse danner DSC, som er betingelsen ulike stimuli. Den andre halvparten av stemmer ikke overens med undervisning. De inkluderer to identiske bilder og utgjør ISC (identiske-stimuli tilstand). Etter eksperimentet, sorteres deltakere i to grupper: de som rapporterte at de følte i nærvær av partneren sin under forsøkene og de som rapporterte de ikke. Virkningen av stimulans behandlingen av partneren er funnet ved å trekke de mener spenningene til ERPs av ISC (strid med instruksjonene) fra ERPs av DSC (samsvar med instruksjonene) i minst to tidsvinduer (TWs): først i 75 til 150 ms TW, hvor de absolutte verdiene av disse subtractions er større, spesielt på høyre frontal områder, i de som følte i nærvær av deres partner enn i de som ikke; Dernest LPP tid vindu (dvs. fra 650 til 950 ms innlegget utbruddet), der ERPs er betydelig mindre positive i DSC enn i ISC i de som rå resultatene av tidlig (75-150ms) subtractions er negative.

Tre figurer har blitt presentert her. Hver del av disse tallene (28 deler totalt) representerer én EEG kanal med eget plateselskap (i.e. Fp1 Fp2, F7, F8, etc.). Figur 1 viser et typisk eksempel på "gode" resultater, som viser ERP bølgeformer fra eneste deltaker. Den svarte linjen tilsvarer betingelsen konsekvent og røde linjene tilsvarer inkonsekvent tilstand. Figur 2 viser derimot "dårlig" resultater på grunn av en problematisk økt som bølgeformene portrettere enten uforståelig ERP-komponenter, flat lining, eller støy. Dette var også Hentet fra en deltaker. Den svarte linjen tilsvarer betingelsen konsekvent og røde linjene tilsvarer inkonsekvent tilstand. Figur 3 viser en grand gjennomsnitt 27 ERP sett fra deltakerne som følte sammen i mer enn 50% av eksperimentet. Den svarte linjen tilsvarer kategorien kontroll-konsekvent og røde linjene tilsvarer kategorien kritisk-strid. Figur 4 er en skildring av gjennomsnittet av ERPS fra 13 personer som følte sammen for mer enn 50% av og som inkonsekvente tilstanden var mer positivt til F8 elektrode området for tidsvinduet 75-150ms. Inkonsekvent betingelsen er mer positiv enn konsekvente tilstanden for de fleste elektroder.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56120/56120fig1v2.jpg"> Figur 1 : Typiske "gode" resultater som representerer ERPs fra en deltaker. Hver del (28 deler totalt) representerer én EEG kanal med eget plateselskap (i.e. Fp1 Fp2, F7, F8, etc.). ERP-komponenter er godt definert i bølgeformene. Den svarte linjen tilsvarer konsekvent tilstand (forskjellige stimulans tilstand eller DSC) og røde linjene tilsvarer inkonsekvent tilstand (identiske stimulans tilstand eller ISC). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/56120/56120fig1v2large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56120/56120fig2v2.jpg"> Figur 2 : Typiske "Dårlig" resultater som representerer ERPs fra en deltaker. Hver del (28 deler totalt) representerer én EEG kanal med eget plateselskap (i.e. Fp1 Fp2, F7, F8, etc.). Den svarte linjen tilsvarer konsekvent tilstand (DSC) og røde linjene tilsvarer inkonsekvent tilstand (ISC). ERP-komponenter er ikke godt definert i bølgeformene og mange er merket med en flat-linje (i.e. F8, Fc4). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/56120/56120fig2v2large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56120/56120fig3v2.jpg"> Figur 3 : Grand gjennomsnitt av ERPs 27 deltakerne som følte sammen.  Hver del (28 deler totalt) representerer én EEG kanal med eget plateselskap (i.e. Fp1 Fp2, F7, F8, etc.). Den svarte linjen tilsvarer konsekvent tilstand (DSC) og røde linjene tilsvarer betingelsen inkonsekvent (ISC). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/56120/56120fig3v2large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56120/56120fig4.jpg"> Figur 4 : Grand gjennomsnitt av ERPs 13 deltakerne mente sammen og som ERPs å konsekvent DSC-forsøkene var mer negative på F8 elektrode området mellom 75-150ms enn ERPs til inkonsekvent ISC-forsøkene. Hver del (28 deler totalt) representerer én EEG kanal med eget plateselskap (i.e. Fp1 Fp2, F7, F8, etc.). Den svarte linjen tilsvarer betingelsen konsekvent og røde linjene tilsvarer inkonsekvent tilstand. Det er en betydelig forskjell i 600-900 ms tidsvinduet konsekvent og inkonsekvent tilstand på 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), og T4 (p = 0.039) , med inkonsekvent tilstand blir mer positive. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/56120/56120fig4large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>
Ekstra fil 1 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/56120/Debriefing_Questionnaire_(COUPLE-FRIEND-SIBLING)_-_Google_Forms.pdf.pdf.pdf" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</a>
Supplerende filen 2 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/56120/Eligibility_Questionnaire_(COUPLES-FRIENDS-SIBLINGS)_-_Google_Forms.pdf.pdf" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</a>
Supplerende filen 3 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/56120/Friendship_Eligibility_Questionnaire_-_Google_Forms.pdf" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</a>
Ekstra fil 4 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/56120/McGill_Friendship_Questionnaire_-_Google_Forms.pdf.pdf" target="_blank">Klikk her for å laste ned denne filen.</a>

Watch this Scientific Journal Video about How to Find Effects of Stimulus Processing on Event Related Brain Potentials of Close Others when Hyperscanning Partners at JoVE.com

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

Hvordan finne effekter av stimulans behandling hendelsen relaterte hjernen potensialer for nær andre når Hyperscanning partnere

Denne protokollen beskriver viktige trinnene involvert i vurdering følsomheten på hjernen til en person til stimulans behandlingen av en nær andre ved å velge par partnere, ta deres EEG (EEG) samtidig og databehandling deres arrangement-relaterte hjernen potensialer (ERPs).

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 ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

High Density Event-related Potential  Data Acquisition in Cognitive Neuroscience

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is currently the standard method of evaluating brain function in the field of Cognitive Neuroscience, in part ...

State-Dependency Effects on TMS:  A Look at Motive Phosphene Behavior

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate ...

Vibrodissociation of Neurons from Rodent Brain Slices to Study Synaptic Transmission and Image Presynaptic Terminals

Mechanical dissociation of neurons from the central nervous system has the advantage that presynaptic boutons remain attached to the isolated neuron of ...

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

Anvendelser av EEG neuroimaging Data: hendelse-relaterte potensialer, Spectral Power, og Multiskala Entropy

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

Somatosensory Event-related Potentials from Orofacial Skin Stretch Stimulation

Somatosensoriske tilstelninger relaterte Potentials fra Orofacial Skin Stretch Stimulering

Cortical processing associated with orofacial somatosensory function in speech has received limited experimental attention due to the difficulty of ...

Effects of Blast-induced Neurotrauma on Pressurized Rodent Middle Cerebral Arteries

Effekter av Blast-indusert Biografiske filmer på trykksatt gnager midt Cerebral arterier

Though there have been studies on the histopathological and behavioral effects of blast exposure, fewer have been dedicated to blast&#39;s cerebral ...

Conducting Hyperscanning Experiments with Functional Near-Infrared Spectroscopy

Gjennomføre Hyperscanning eksperimenter med funksjonell nær infrarød spektroskopi

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