개방형 협업 학습의 뇌 간 싱크로니: fNIRS 하이퍼스캐닝 연구

이 프로토콜은 fNIRS 하이퍼스캐닝 기술에 의한 자연주의 환경에서 협업 다이드에서 뇌 간 동기화를 보여줍니다. 이 기술의 중요한 장점은 두 개 이상의 상호 작용하는 뇌의 실시간 역학을 조사 할 수 있다는 것입니다. 실험을 시작하기 전에 안정적인 작동 온도를 달성하기 위한 근적외선 분광계 시스템을 시작한 다음 탄성 수영 캡을 채택하여 검안 홀더 그리드를 배치하고 텍스트 원고에 설명된 대로 NIRS 캡을 준비합니다.

신호가 부족한 채널의 경우 조명된 광섬유 프로브를 사용하여 프로브의 끝 아래 머리카락을 한쪽으로 이동시합니다. 작동 온도가 안정되면 트리거 수신기가 활성화되어 있는지 확인하고 측정 모드를 이벤트 관련 측정으로 설정합니다. 발광광 프로브를 준비하여 머리카락을 옆으로 움직입니다.

참가자에게 NIRS 측정 방법의 세부 사항에 대해 지시하고 레이저 빔이 참가자의 눈에 해로울 수 있기 때문에 레이저 빔을 직접 들여다 볼 수 없습니다. 참가자들이 직접 서로를 볼 수 있도록 얼굴을 맞대고 앉아서 의자 간 거리를 조정하여 참가자들이 편안하게 앉을 수 있도록 합니다. 레이저 버튼을 켜고 참가자 나 의자와 접촉하지 않고 홀더의 팔에 4 개의 광섬유 번들을 느슨하게 넣고 참가자의 머리에 프로브 세트가있는 캡을 배치하여 3 대 5 프로브 세트가 참가자의 이마를 덮고 4 대 4 프로브 세트가 왼쪽 템포의 피질을 덮을 수 있도록합니다. 그런 다음 각 스프링 로드 프로브를 프로브 소켓에 더 밀어 넣고 프로브의 팁이 참가자의 두피에 닿을 수 있도록 합니다.

그런 다음 두 참가자가 5분 간의 휴식 상태로 학습 자료를 공동 학습할 수 있도록 하여 기준선 역할을 합니다. 먼저 신호의 품질을 확인하려면 기능적인 NIRS 기계의 프로브 세트 모니터 창에서 자동 게인을 클릭한 다음 채널의 불량 신호를 노란색으로 표시하고 녹색으로 충분한 신호를 표시하고 모든 채널이 녹색으로 표시될 때까지 이 절차를 반복합니다. 실험 후 텍스트 파일 아웃을 클릭하여 원시 광 강도 데이터를 내보내고 데이터를 텍스트 파일로 저장합니다.

3차원 디지타이저를 사용하여 각 참가자에 대한 방사기, 수신기 및 기타 참조의 위치를 결정한 다음, 시판되는 숫자 컴퓨팅 플랫폼을 사용하여 녹음 채널의 MNI 좌표를 얻습니다. 각 채널의 각 참가자의 데이터를 분석했습니다. 특정 dyad에 대한 채널 33의 검약이 시각화되었습니다.

데이터는 웨이블렛 기반 모션 아티팩트 제거 방법을 사용하여 추출되었으며, 단독으로 및 주 구성 요소 분석과 함께 추출되었습니다. 곡선의 차이는 PCA가 비신경 신호를 제거하는 데 효율적이라는 것을 시사합니다. 웨이블렛 변환 일관성 행렬이 시각화되었습니다.

색상 맵은 파란색에서 노란색으로 다양하여 0에서 1까지의 뇌 간 동기화 값을 나타내며, 하나는 두 신호와 0 사이의 가장 큰 일관성을 나타내지 않습니다. 또한, 중요한 계수도 얻어졌으며, 다이드의 심장 리듬 일관성을 나타내는 한 헤르츠 주위의 강한 일관성도 얻었다. 관찰된 T 값과 임의 T 값 분포 간의 비교는 식별된 FOI에서 중요한 결과를 보여줍니다.

프로브 세트가 관심 영역을 포괄하고 편차를 줄이는 것이 중요합니다.