Sanal Sosyal Etkileşimleri Gözlem Sinir Bağlantılı Beyin Görüntüleme İncelenmesi

Aşağıdaki deneyin genel amacı, sosyal bağlamda etkileşim kuran sanal karakterler ve eş zamanlı FMRI kaydı kullanarak sosyal etkileşimleri gözlemlenmesinin nöral korelatlarını incelemektir; bu, iş ortamında ev sahibi ve misafir olarak birbirleriyle etkileşime giren tüm vücut animasyonlu karakterler ile kontrol koşulları olarak hizmet eden cansız karakterlerin oluşturulmasıyla gerçekleştirilir. Ardından, katılımcılar sanal sosyal etkileşimleri gözlemlerken beyin görüntüleme verileri kaydedilir ve daha sonra sözde sosyal biliş ağına dahil olan beyin bölgelerini belirlemek amacıyla veriler analiz edilir. Sosyal etkileşimleri gözlemlemeye ve değerlendirmeye karşı duyarlı tipik beyin bölgeleri; sosyal bilişin nöro korelatlarının incelenmesine olanak tanıdığı için superior temporal sulcus, lateral ve medial frontal korteks ile amigdalayı içerir.

Bu konu, sosyal fobi ve otizm gibi klinik durumlarda gözlemlenen sosyal davranış eksikliklerinin olası nedenlerinin anlaşılmasına katkıda bulunabilir. Bu tekniğin, yüz uyaranlarını içerenler gibi mevcut yöntemlere göre temel avantajı, tüm vücut animasyonlu karakterler kullanılarak resmi fiziksel temas ve el sıkışma gibi gerçek hayattaki sosyal etkileşimlere daha çok benzeyen manipülasyonların dahil edilmesinin mümkün olmasıdır. Bu, sadece yüz uyaranlarıyla mümkün olmayan bir durumdur.

Görev, sözel olmayan konuk-ev sahibi etkileşimlerini içeren on saniyelik bir dizi animasyonlu videodan oluşmaktadır. Bir iş ortamında denek, konuğun bir ev sahibi tarafından karşılandığı sosyal etkileşim durumunu veya konuğun bir ev sahibi karton maketi tarafından karşılandığı sosyal etkileşim olmayan veya kontrol durumunu izler. Ev sahibi, "yaklaşma" durumu olarak adlandırılan ve daha fazla sosyal etkileşime davet eden davranışlar veya "kaçınma" durumu olan ve daha fazla etkileşime karşı ilgisizliği belirtebilecek davranışlar sergileyebilir.

Konakçı tarafından sergilenen temel davranış türlerine ek olarak, resmi fiziksel temasın davranış üzerindeki etkilerinin incelenmesi de dahil edilebilir. Örneğin, denemelerin yarısında karakterler selamlama protokolünün bir parçası olarak el sıkışabilirken, diğerlerinde hiçbir şey yapmayabilirler. Bu manipülasyon, izleyicinin kültürel geçmişine bağlı olarak farklı anlamlar taşıyabilir.

Diğer manipülasyonlar, izleyicinin bakış açısını kişiselden kişisel olmayana değiştirmeyi içerebilir. "Ben" veya "diğer" kelimelerinin görüntülenmesi yoluyla gerçekleştirilen bu manipülasyon, kişisel etkileşimle modüle edilen yanıtların tanımlanmasına olanak tanır. Bu iki bakış açısı arasındaki değişim, her denemenin başında sıraya konulabilir.

Videoları çeşitli derecelendirme ekranları takip edebilir. Örneğin; denekten, sunucuyu yetkinlik, güvenilirlik ve iş yapma isteği açısından, sıfırın "hiç" ve beşin "çok fazla" olduğu beş puanlık bir ölçekte derecelendirmesi istenebilir. Sıralama etkilerini önlemek için bu derecelendirmeler denemeler arasında dengelenmelidir.

Ek olarak, videolardaki karakterler; sergilenen davranış, etnik köken, gömlek, renk ve saç şekli açısından dengelenmelidir. Deneme kategorileri arasında sistematik farklılıklar olmadığından emin olmak için çekicilik gibi sosyal etkileşimleri etkileyebilecek temel unsurlar da kontrol edilmelidir. Her çalışma, MR sinyalinin stabilize olmasına izin vermek için altı saniyelik bir fiksasyonla başlamalıdır veya uyaran, öngörülebilirlik ve sıra etkilerinden kaçınmak için deneme sırası her blok içinde randomize edilmeli ve katılımcılar arasında dengelenmelidir.

Her video denemesi ve her çalışmanın sonrasında sekiz saniyelik bir denemeler arası aralık bulunur. Ayrıca, yanlılık kaynaklı veri kaybını önlemek için, ideal olarak her bloktaki koşullar, her manipülasyona göre eşit şekilde temsil edilmelidir. Denek geldiğinde, yazılı ve bilgilendirilmiş onam aldığınızdan ve MRI güvenliği için tarama yaptığınızdan emin olun.

Ayrıca, tarama öncesinde deneklerin kişisel özelliklerini ve mevcut ruh hallerini değerlendiren, çalışma sırasındaki yanıtlarını etkileyebilecek anketleri doldurmalarını sağlayın. Katılımcıyı tarama prosedürleri hakkında detaylıca bilgilendirin ve rahatsızlığı önlemek ve göreve olan aşinalığı artırmak için davranışsal görevle ilgili spesifik talimatlar verin. Ayrıca, katılımcıya kısaltılmış bir uygulama çalışması yaptırın.

Şimdi deneği tarama odasına getirin ve sırt üstü tarama yatağına uzanmasını söyleyin. İletişim için izolasyon kulaklıklarının yanı sıra hava koruması sağlayın. Tarama sırasında, konforu sağlamak ve hareketi en aza indirmek için baş kısmına ek destek yerleştirin.

Ayrıca, duygusal ve nötr resimlere verilen otomatik örtük psikofizyolojik yanıtları değerlendirmek amacıyla kafa hareketini daha da en aza indirmek için bir parça bandın yapışkan olmayan tarafı katılımcının alnına hafifçe sarılabilir. Açık değerlendirmelere ek olarak, fMRI taraması sırasında deri iletkenliği yanıtları da kaydedilebilir. Son olarak, deneğin sağ elini yanıt kutusunun üzerine rahat bir şekilde yerleştirin ve düğmelerin düzgün çalışıp çalışmadığını kontrol edin. Veri toplama işlemine başlamadan önce, deneğin tarayıcıyı durdurmaya yönelik herhangi bir acil ihtiyacını belirtebilmesi için yakınına bir acil durdurma düğmesi yerleştirin.

Deneğin, uyaran sunumu için ekran projeksiyonunu net bir şekilde görebildiğinden emin olun. İlk olarak, SPGR veya MP RAGE gibi yüksek çözünürlüklü bir T1 ağırlıklı yapısal görüntü elde edin. Ardından, tüm beyni kapsayacak şekilde fonksiyonel çalışma dizilerinizi ayarlayın.

Çalışmalarımızda, aksiyel olarak elde edilen dört x dört x dört milimetrelik voksel boyutuna sahip 28 fonksiyonel kesit serisi alıyoruz. 2000 milisaniyelik bir TR, 40 milisaniyelik bir TE ve 256 x 256 milimetrelik bir görüş alanı ile eko planar pulse sekansı kullanarak, deneye fonksiyonel görüntülemenin başlamak üzere olduğunu bildirin ve uygulanacak görevleri hatırlatın. Ardından, tarayıcının stimulus sunumuyla senkronize olarak başladığından emin olun.

Tarama tamamlandığında, katılımcının tarayıcıdan çıkmasına yardımcı olun ve deneye katıldığı için kendisine teşekkür etmeyi unutmayın. Toplanan veriler, yaygın olarak SPM olarak bilinen istatistiksel parametrik haritalama gibi herhangi bir fMRI işleme yazılım paketi kullanılarak analiz edilebilir. Laboratuvarımız, bunu kurum içi matlar ile kombinasyon halinde kullanmaktadır.

Grubumuzdaki laboratuvar tabanlı araç ön işlemleri; tipik adımlar olan kalite güvencesi, görüntü hizalama, hareket düzeltme, eş-kayıt, normalizasyon ve sekiz milimetrelik bir çekirdek ile uzamsal yumuşatmayı içerir. SPM kullanıldığında, ilgilenilen her bir durum için kaydedilen verilerin önceden belirlenmiş bir hemodinamik yanıt fonksiyonuna uyumunu değerlendirmek amacıyla genel doğrusal model uygulanır. Alternatif olarak, hemodinamik yanıt fonksiyonunun şekline dair önceden belirlenmiş herhangi bir varsayım olmaksızın, her bir durumla ilişkili ham fMR sinyalini görüntülemek için her bir durumdan gelen veriler seçici olarak ortalanabilir.

Bu durumda, yanıtlardaki farklılıklar zaman bazında ve zaman noktası bazında değerlendirilebilir ve ilgi duyulan karşılaştırmalar stimülasyon öncesi bazal seviyeye kıyasla meydana gelen değişiklikleri ve bir durumun diğer bir durumla karşılaştırıldığında ortaya çıkan farkları ortaya çıkarabilir. Bu analizler ayrı ayrı veya birbirini tamamlayacak şekilde kullanılabilir. Veri analizi, sosyal etkileşim ile sosyal etkileşimin olmaması gibi ilgi duyulan durumlarla ilişkili beyin aktivitesini karşılaştırmak için voksel bazlı ve ilgi alanı yaklaşımlarını birleştirebilir.

Tüm beyin voksel bazlı analizi, görevle ilişkili daha geniş beyin bölgesi ağlarını belirleyen istatistiksel haritalar oluşturacak ve ROI Analizi, sosyal biliş ağının parçası olduğu a priori olarak tanımlanmış beyne özgü bölgelerdeki yanıtın hedeflenmiş incelemesine olanak sağlayacaktır. İlgi alanı analizi, görselleştirme amaçlı fMRI sinyalini çıkarmak için de kullanılabilir. Sosyal etkileşim ile etkileşimin olmadığı kontrol denemelerinin karşılaştırılması, tipik sosyal biliş beyin bölgelerinde aktivite olduğunu ortaya koymuştur.

Burada, superior temporal sulkusun yanı sıra lateral prefrontal korteksteki aktivasyonları gösteren fonksiyonel bir harita görülmektedir. Renk çubuğu, aktivasyon haritasının TValue gradyanını belirtmektedir. Çizgi grafikler, her deneme tipi ve zaman noktası için her bir beyin bölgesinin ROI'lerinden elde edilen fMRI sinyalinin zaman seyirlerini göstermektedir.

Burada, yine ROI zaman seyri ile birlikte amigdaladaki aktivasyonu ve son olarak medial prefrontal korteksteki yanıtı görüyoruz. Tüm veriler, yaklaşma ve kaçınma davranışlarının başlangıçlarına zamanla kilitlenmiş beyin aktivitesini yansıtan 15 katılımcıdan alınan verilere dayanmaktadır. Bu prosedür uygulanırken, uygun şekilde karşı dengelenmiş ve zamanlanmış, ekolojik olarak geçerli uyaranların kullanılması önemlidir. Bu videoyu izledikten sonra, tüm vücut animasyonlu sanal karakterlerin nasıl kullanılacağı konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.

Hem sağlıklı hem de klinik katılımcılarda sosyal etkileşimleri gözlemlemenin nöral korelatlarını incelemek amacıyla fMRI kayıtlarıyla birlikte.