الدماغ التحقيق التصوير من الاقتران العصبية من رصد التفاعلات الاجتماعية الظاهري

الهدف العام من التجربة التالية هو استقصاء الارتباطات العصبية لمراقبة التفاعلات الاجتماعية من خلال استخدام شخصيات افتراضية تتفاعل في سياق اجتماعي بالتزامن مع تسجيل التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (FMRI)؛ ويتم تحقيق ذلك عن طريق إنشاء شخصيات متحركة بكامل الجسم تتفاعل مع بعضها البعض كـمضيفين وضيوف في بيئة عمل، وشخصيات غير حية تعمل كمجموعات ضابطة. بعد ذلك، يتم تسجيل بيانات تصوير الدماغ أثناء مراقبة المشاركين للتفاعلات الاجتماعية الافتراضية، ثم تُحلل البيانات لتحديد مناطق الدماغ التي تشكل جزءاً مما يسمى بشبكة الإدراك الاجتماعي. تشمل مناطق الدماغ النموذجية الحساسة لمراقبة وتقييم التفاعلات الاجتماعية الثلم الصدغي العلوي، والقشرة الجبهية الجانبية والإنسية، واللوزة الدماغية، وذلك لأنها تسمح باستقصاء الارتباطات العصبية للإدراك الاجتماعي.

قد يساهم هذا الأمر في فهم الأسباب المحتملة للاختلالات في السلوك الاجتماعي، والتي تُلاحظ في حالات سريرية مثل الرهاب الاجتماعي والتوحد. وتتمثل الميزة الرئيسية لهذه التقنية مقارنة بالطرق الحالية، مثل تلك التي تعتمد على المحفزات الوجهية، في أنه من خلال استخدام شخصيات متحركة للجسم بالكامل، يمكن دمج تلاعبات تحاكي التفاعلات الاجتماعية في الحياة الواقعية بشكل وثيق، مثل اللمس الجسدي الرسمي والمصافحة. وهذا أمر غير ممكن باستخدام المحفزات الوجهية وحدها.

تتكون المهمة من سلسلة من مقاطع الفيديو المتحركة التي تستغرق كل منها عشر ثوانٍ، وتصور تفاعلات غير لفظية بين ضيف ومضيف. في بيئة عمل، يشاهد المشارك الضيف وهو يتلقى الترحيب إما من قِبل مضيف، وهي حالة التفاعل الاجتماعي، أو من قِبل مجسم كرتوني للمضيف، وهي حالة عدم التفاعل الاجتماعي أو الحالة الضابطة. قد يظهر المضيف سلوكيات تشجع على المزيد من التفاعل الاجتماعي، وتسمى حالة الاقتراب، أو سلوكيات قد تشير إلى عدم الاهتمام بمزيد من التفاعل، وتسمى حالة التجنب.

بالإضافة إلى النوع الأساسي من السلوكيات التي يظهرها المضيف، يمكن تضمين استقصاء لآثار اللمس الجسدي الرسمي على السلوك. فعلى سبيل المثال، قد يتصافح الأشخاص في نصف التجارب كجزء من بروتوكول التحية، بينما لا يفعلون شيئاً في التجارب الأخرى. وقد يكون لهذا التلاعب دلالات مختلفة اعتماداً على الخلفية الثقافية للمشاهد.

قد تتضمن التلاعبات الأخرى تغيير منظور المشاهد من منظور شخصي إلى منظور غير شخصي. ومن خلال عرض كلمات مثل "أنا" أو "آخر"، يسمح هذا التلاعب بتحديد الاستجابات التي يتم تعديلها بناءً على التفاعل الشخصي. ويمكن جدولة التناوب بين هذين المنظورين في بداية كل تجربة.

يمكن أن تتبع مقاطع الفيديو شاشات تقييم متنوعة. على سبيل المثال، يُطلب من المبحوث تقييم المضيف من حيث الكفاءة، والموثوقية، والرغبة في القيام بأعمال تجارية، وذلك وفق مقياس من خمس نقاط، حيث يمثل الصفر "ليس على الإطلاق"، ويمثل الرقم خمسة "إلى حد كبير". ويجب موازنة هذه التقييمات عكسياً عبر التجارب لتجنب تأثيرات الترتيب.

بالإضافة إلى ذلك، يجب موازنة الشخصيات في مقاطع الفيديو من حيث السلوك المعروض، والخلفية العرقية، والقميص، واللون، وتصفيفة الشعر. كما ينبغي التحكم في الجوانب الأساسية التي قد تؤثر على التفاعلات الاجتماعية مثل الجاذبية، لضمان عدم وجود فروق منهجية بين فئات التجارب. يجب أن تبدأ كل جولة بست ثوانٍ من التثبيت للسماح باستقرار إشارة MR، أو يجب أيضاً عشوائية ترتيب التجارب ضمن كل كتلة وموازنتها بين المشاركين لتجنب تأثيرات المنبهات، والقابلية للتنبؤ، وتأثيرات الترتيب.

تلي كل تجربة فيديو ونهاية كل جولة فترة فاصلة بين التجارب مدتها ثماني ثوانٍ. وأيضاً لتجنب فقدان البيانات الناتج عن الانحياز، يفضل أن تكون الحالة ممثلة بالتساوي في كل كتلة وفقاً لكل تلاعب. عند وصول الشخص الخاضع للتجربة، تأكد من الحصول على موافقة مستنيرة ومكتوبة وإجراء فحص السلامة الخاص بالتصوير بالرنين المغناطيسي MRI.

اطلب من الخاضع للتجربة أيضاً استكمال استبيانات لتقييم سمات الشخصية والحالة الذهنية الراهنة، والتي قد تؤثر على استجابات المشاركين خلال الدراسة قبل إجراء الفحص. أطلع المشارك بالتفصيل على إجراءات الفحص وقدم تعليمات محددة للمهمة السلوكية لتجنب الشعور بعدم الارتياح ولزيادة الألفة مع المهمة. كما يجب منح المشارك جولة تدريبية مختصرة.

الآن قم بإحضار الشخص الخاضع للفحص إلى غرفة المسح واطلب منه الاستلقاء في وضعية الاستلقاء الظهري على سرير المسح. وفر حماية هوائية بالإضافة إلى سماعات عزل للتواصل. وأثناء عملية المسح، وفر وسائد إضافية للرأس لضمان الراحة وتقليل الحركة إلى أدنى حد.

أيضاً، يمكن لف الجانب غير اللاصق من قطعة من الشريط اللاصق بخفة حول جبهة المشارك لتقليل حركة الرأس بشكل أكبر لتقييم الاستجابات النفسية الفسيولوجية الضمنية التلقائية للصور العاطفية والمحايدة. وبالإضافة إلى التقييمات الصريحة، يمكن أيضاً تسجيل استجابات الموصلية الجلدية أثناء التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (FMRI). أخيراً، ضع اليد اليمنى للشخص الخاضع للتجربة بشكل مريح على صندوق الاستجابة وتحقق من أن الأزرار تعمل بشكل صحيح. ضع زر إيقاف الطوارئ في مكان قريب بحيث يمكن للشخص الخاضع للتجربة الإشارة إلى أي حاجة ملحة لإيقاف الماسح الضوئي قبل بدء جمع البيانات.

تأكد من قدرة الشخص الخاضع للفحص على رؤية عرض الشاشة لتقديم المحفزات بوضوح. أولاً، قم بالحصول على صورة هيكلية عالية الدقة مرجحة بالزمن T1 مثل SPGR أو MP rage. بعد ذلك، قم بإعداد جولات التصوير الوظيفي بما يسمح بتغطية الدماغ بالكامل.

في دراساتنا، نقوم بالحصول على سلسلة مكونة من 28 شريحة وظيفية بحجم فوكسل 4 × 4 × 4 مليمتر تم الحصول عليها محورياً. وباستخدام تتابع نبضي للتصوير بالصدى المستوي (echo planar) بزمن تكرار (TR) قدره 2000 ملي ثانية، وزمن صدى (TE) قدره 40 ملي ثانية، ومجال رؤية بمقاس 256 × 256 مليمتر، قم بإبلاغ الشخص الخاضع للفحص بأن التصوير الوظيفي على وشك البدء وذكره بالمهام التي سيتم تنفيذها. الآن، تأكد من بدء عمل الماسح الضوئي بالتزامن مع عرض المثير.

عند اكتمال عملية المسح، ساعد المشارك في الخروج من جهاز المسح واحرص على شكره على مشاركته في التجربة. وبمجرد جمع البيانات، يمكن تحليلها باستخدام أي حزمة برمجيات لمعالجة صور الرنين المغناطيسي الوظيفي (FMRI)، مثل رسم الخرائط البارامترية الإحصائية، والمعروفة شائعاً باسم SPM. يستخدم مختبرنا هذه الحزمة بالتزامن مع أدوات مطورة داخلياً.

تتضمن أدوات المعالجة المسبقة المعتمدة على المختبر في مجموعتنا خطوات نمطية، وهي: ضمان الجودة، ومحاذاة الصور، وتصحيح الحركة، والتسجيل المشترك، والتطبيع، والتنعيم المكاني باستخدام نواة بحجم ثمانية مليمترات. وعند استخدام SPM، يتم تطبيق النموذج الخطي العام لتقييم مدى ملاءمة البيانات المسجلة لكل حالة اهتمام مع دالة استجابة ديناميكية دموية محددة مسبقاً. وبدلاً من ذلك، يمكن حساب متوسط البيانات لكل حالة بشكل انتقائي لعرض إشارة FMR الخام المرتبطة بكل حالة، دون وجود افتراضات مسبقة حول شكل دالة الاستجابة الديناميكية الدموية.

في هذه الحالة، يمكن تقييم الاختلافات في الاستجابة بناءً على الوقت، ونقطة زمنية تلو الأخرى، وتكشف المقارنات ذات الصلة عن التغيرات مقارنة بما قبل التحفيز، وخط الأساس، والاختلافات بين حالة معينة عند مقارنتها بحالة أخرى. ويمكن استخدام هذه التحليلات بشكل منفصل أو متكامل. كما يمكن أن يجمع تحليل البيانات بين نهج تحليل كل وحدة بكسل (voxel) ونهج منطقة الاهتمام لمقارنة نشاط الدماغ المرتبط بالحالات المستهدفة مثل التفاعل الاجتماعي مقابل عدم وجود تفاعل اجتماعي.

سيؤدي تحليل الفوكسل على مستوى الدماغ بأكمله إلى إنتاج خرائط إحصائية تحدد شبكات أكبر من مناطق الدماغ المرتبطة بالمهمة، بينما سيتيح تحليل منطقة الاهتمام (ROI) إجراء استقصاء مستهدف للاستجابة في مناطق محددة من الدماغ تم تحديدها مسبقاً كجزء من شبكة الإدراك الاجتماعي. كما يمكن استخدام تحليل منطقة الاهتمام لاستخراج إشارة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (FMRI) لأغراض التوضيح. وقد كشفت مقارنة تجارب التفاعل الاجتماعي مقابل تجارب التحكم دون تفاعل عن وجود نشاط في مناطق الدماغ النموذجية للإدراك الاجتماعي.

نرى هنا خريطة وظيفية تعرض التنشيطات في الثلم الصدغي العلوي بالإضافة إلى القشرة الجبهية الأمامية الجانبية. ويشير شريط الألوان إلى تدرج TValue لخريطة التنشيط. وتوضح الرسوم البيانية الخطية المسارات الزمنية لإشارة FMRI المستخرجة من مناطق الاهتمام (ROIs) لكل منطقة من مناطق الدماغ لكل نوع من التجارب وكل نقطة زمنية.

نرى هنا تنشيطاً في اللوزة الدماغية، مرة أخرى مع المسار الزمني لمنطقة الاهتمام (ROI)، وأخيراً، الاستجابة في القشرة الجبهية الماضية الإنسية. تعتمد جميع البيانات على بيانات من 15 مشاركاً تعكس نشاط الدماغ المرتبط زمنياً ببدايات سلوكيات الاقتراب والتجنب. وأثناء تنفيذ هذا الإجراء، من المهم استخدام محفزات صالحة بيئياً، بحيث تكون متوازنة وموقوتة بشكل صحيح. بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية استخدام الشخصيات الافتراضية المتحركة بكامل الجسم.

بالتزامن مع تسجيلات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (FMRI) لاستقصاء الارتباطات العصبية لمراقبة التفاعلات الاجتماعية لدى المشاركين الأصحاء والمرضى على حد سواء.