La investigación del cerebro imágenes de los correlatos neurales de Observación de las interacciones sociales virtuales

El objetivo general del siguiente experimento es investigar las correlaciones neuronales de la observación de interacciones sociales mediante el uso de personajes virtuales que interactúan en un contexto social junto con la grabación de FMRI; esto se logra creando personajes animados de cuerpo completo que interactúan entre sí como anfitriones e invitados en un entorno de tipo empresarial, así como personajes inanimados que sirven como condiciones de control. A continuación, se registran datos de imágenes cerebrales mientras los participantes observan interacciones sociales virtuales y luego se analizan los datos para identificar regiones cerebrales que forman parte de la llamada red de cognición social. Las regiones cerebrales típicas sensibles a la observación y evaluación de interacciones sociales incluyen el surco temporal superior, la corteza frontal lateral y medial y la amígdala, ya que permite investigar las correlaciones neurofisiológicas de la cognición social.

Este asunto podría contribuir a comprender las posibles causas de los déficits en el comportamiento social, que se observan en condiciones clínicas como la fobia social y el autismo. La principal ventaja de esta técnica frente a los métodos existentes, como aquellos que implican estímulos faciales, es que al utilizar personajes animados completos, es posible incorporar manipulaciones que se asemejan más a las interacciones sociales de la vida real, como el contacto físico formal y el apretón de manos. Esto es algo que no es posible lograr únicamente con estímulos faciales.

La tarea consiste en una serie de videos animados de diez segundos que muestran interacciones no verbales entre un invitado y un anfitrión. En un entorno empresarial, el sujeto observa cómo el invitado es recibido por un anfitrión, que corresponde a la condición de interacción social, o por un muñeco de cartón con la forma de un anfitrión, que corresponde a la condición de ausencia de interacción social o condición de control. El anfitrión puede mostrar comportamientos que invitan a una interacción social adicional, denominada condición de aproximación, o comportamientos que pueden indicar falta de interés en seguir interactuando, denominada condición de evitación.

Además del tipo básico de comportamientos mostrados por el anfitrión, se puede incluir la investigación de los efectos del contacto físico formal sobre el comportamiento. Por ejemplo, en la mitad de los ensayos, los personajes pueden darse la mano como parte del protocolo de saludo, mientras que en otros, no hacen nada. Esta manipulación puede tener una importancia diferente dependiendo del contexto cultural del espectador.

Otras manipulaciones pueden implicar cambiar la perspectiva del observador de personal a impersonal. Al mostrar las palabras yo u otra, esta manipulación permite identificar las respuestas que se modulan por el compromiso personal. La alternancia entre estas dos perspectivas puede programarse al comienzo de cada ensayo.

Los videos pueden ir seguidos de varias pantallas de calificación. Por ejemplo, se puede pedir al sujeto que califique al presentador en competencia, confiabilidad e interés en hacer negocios en una escala de cinco puntos, donde cero significa nada y cinco significa mucho. Estas calificaciones deben equilibrarse de forma cruzada entre los ensayos para evitar efectos de orden.

Además, los personajes en los videos deben equilibrarse según el comportamiento mostrado, origen étnico, camisa, color y peinado. También deben controlarse aspectos básicos que puedan influir en las interacciones sociales, como la atracción, para garantizar que no existan diferencias sistemáticas entre las categorías de ensayo. Cada ejecución debe comenzar con seis segundos de fijación para permitir la estabilización de la señal de RM; asimismo, el orden de los ensayos debe aleatorizarse dentro de cada bloque y equilibrarse entre los participantes para evitar efectos de estímulo, de predictibilidad y de orden.

Un intervalo entre ensayos de ocho segundos sigue a cada ensayo de película y al final de cada serie. Asimismo, para evitar la pérdida sesgada de datos, idealmente la condición debería estar igualmente representada en cada bloque según cada manipulación. Cuando el sujeto llegue, asegúrese de obtener el consentimiento informado por escrito y de realizar un cribado para la seguridad en resonancia magnética.

Haga también que el sujeto complete cuestionarios que evalúen rasgos de personalidad y estado de ánimo actual, los cuales podrían influir en las respuestas de los participantes durante el estudio antes del escaneo. Informe detalladamente al participante sobre los procedimientos de escaneo y dé instrucciones específicas para la tarea conductual con el fin de evitar molestias y aumentar la familiaridad con la tarea. Además, proporcione al particip combustible una sesión de práctica abreviada.

Ahora lleve al sujeto a la sala de escaneo e indíquele que se acueste en posición supina sobre la camilla de escaneo. Proporcione protección auditiva, así como auriculares aislantes para la comunicación. Durante el escaneo, ofrezca amortiguación adicional para la cabeza para garantizar la comodidad durante el procedimiento y minimizar los movimientos.

Además, el lado no adhesivo de una tira de cinta puede enrollarse ligeramente alrededor de la frente del participante para minimizar aún más el movimiento de la cabeza y evaluar las respuestas psicofisiológicas implícitas automáticas a imágenes emocionales y neutras. Además de las valoraciones explícitas, también se pueden registrar las respuestas de conductancia cutánea durante el escaneo de IRMf. Por último, coloque la mano derecha del sujeto cómodamente sobre la caja de respuestas y verifique que los botones funcionen correctamente. Coloque un botón de parada de emergencia cerca para que el sujeto pueda indicar cualquier necesidad urgente de detener el escáner antes de comenzar la recopilación de datos.

Asegúrese de que el sujeto pueda ver claramente la proyección de la pantalla para la presentación del estímulo. Primero, adquiera una imagen estructural ponderada en T1 de alta resolución, como una SPGR o MP-RAGE. A continuación, configure sus adquisiciones funcionales para permitir una cobertura completa del cerebro.

En nuestros estudios, adquirimos una serie de 28 cortes funcionales con un tamaño de vóxel de cuatro por cuatro por cuatro milímetros adquiridos axialmente. Utilizando una secuencia de pulso por eco plano con un TR de 2000 milisegundos, un TE de 40 milisegundos y un campo de visión de 256 por 256 milímetros, informe al sujeto que la adquisición de imágenes funcionales está a punto de comenzar y recuérdele las tareas que se realizarán. Ahora, asegúrese de que el escáner comience de forma sincrónica con la presentación del estímulo.

Una vez finalizada la exploración, ayude al participante a salir del escáner y asegúrese de agradecerle su participación en el experimento. Una vez recopilados, los datos pueden analizarse utilizando cualquier paquete de software para el procesamiento de fMRI, como el mapeo paramétrico estadístico, comúnmente conocido como SPM. Nuestro laboratorio utiliza esto en combinación con mats internos.

Las herramientas basadas en laboratorio para el preprocesamiento en nuestro grupo incluyen pasos típicos, control de calidad, alineación de imágenes, corrección de movimiento, co-registro, normalización y suavizado espacial con un núcleo de ocho milímetros. Al utilizar SPM, se implementa el modelo lineal general para evaluar el ajuste de los datos registrados para cada condición de interés a una función de respuesta hemodinámica predeterminada. Alternativamente, los datos de cada condición pueden promediarse selectivamente para observar la señal FMR bruta asociada con cada condición, sin supuestos predeterminados sobre la forma de la función de respuesta hemodinámica.

En este caso, las diferencias en la respuesta pueden evaluarse punto por punto en el tiempo, y los contrastes de interés revelan cambios en comparación con el estímulo previo, la línea base y las diferencias entre una condición frente a otra. Estos análisis pueden utilizarse por separado o de forma complementaria. El análisis de datos puede combinar enfoques a nivel de vóxel y de región de interés para comparar la actividad cerebral asociada con las condiciones de interés, como la interacción social frente a la ausencia de interacción social.

El análisis voxel a voxel de todo el cerebro generará mapas estadísticos que identifican redes más amplias de regiones cerebrales asociadas con la tarea, y el análisis de ROI permitirá una investigación enfocada de la respuesta en regiones cerebrales específicas identificadas a priori como parte de la red de cognición social. El análisis de región de interés también puede utilizarse para extraer la señal de FMRI con fines ilustrativos. La comparación entre ensayos de interacción social y ensayos control sin interacción reveló actividad en regiones cerebrales típicas de la cognición social.

Aquí observamos un mapa funcional que muestra activaciones en el surco temporal superior así como en la corteza prefrontal lateral. La barra de color indica el gradiente de TValue del mapa de activación. Las gráficas de líneas ilustran los cursos temporales de la señal de FMRI extraídos de las ROI de cada región cerebral para cada tipo de ensayo y cada punto temporal.

Aquí observamos la activación en la amígdala, nuevamente con la cronología de la ROI, y finalmente, la respuesta en la corteza prefrontal medial. Todos los datos se basan en información de 15 participantes que refleja la actividad cerebral sincronizada con los inicios de los comportamientos de aproximación y evitación. Al realizar este procedimiento, es importante utilizar estímulos ecológicamente válidos, que estén adecuadamente contrabalanceados y temporizados. Después de ver este video, deberías tener una buena comprensión de cómo utilizar personajes virtuales animados de cuerpo completo.

En conjunto con grabaciones de FMRI para investigar los correlatos de Nueva York de la observación de interacciones sociales en participantes sanos y clínicos.