Új képalkotó eszköz felmérheti, hogy az emberek mennyire kommunikálnak

Az orvosbiológiai mérnökök viselhető agyi képalkotó eszközt terveztek annak megtekintésére, hogy az agy hogyan szinkronizálódik, amikor az emberek kölcsönhatásba lépnek. Jelenleg a nagyszerű ötletek gyakran elvesznek a fordításban - a matematikatanártól, aki nem tud átjutni a diákjaihoz, egészen a stand-up humoristáig, aki egy nyílt mikrofon éjszaka alatt bombáz.

Ennek az ürességnek a megszüntetése érdekében a Drexel Egyetem orvosbiológiai mérnökei a Princetoni Egyetem pszichológusaival együttműködve kifejlesztettek egy funkcionális közeli infravörös spektroszkópia (vagy fNIRS) rendszert, a hordozható eszközzel a sok alkalmazás egyikeként.

Az új rendszer fényt használ az idegi aktivitás mérésére valós élethelyzetekben, és fejpántként viselhető. A nyomozók úgy vélik, hogy az új technika javítani fogja az emberek közötti információcserét.

A kutatók valóban elmagyarázzák, hogy az fNIRS eszköz sikeresen képes mérni az agy szinkronizálását beszélgetés közben. A technológiával mostantól mindent meg lehet vizsgálni az orvos-beteg kommunikációtól kezdve egészen az emberek kábeles hírek fogyasztásáig.

A tanulmány megjelenik Tudományos jelentések.

"A szociális idegtudomány kialakulóban lévő kontextusának vizsgálata, hogy több agy hogyan hat egymásra" - mondta Hasan Ayaz, Ph.D., a Drexel Biomedical Engineering, Science and Health Systems Iskolájának docense, aki a kutatócsoportot vezette.

„Társadalmi világban élünk, ahol mindenki interakcióba lép. És most van egy olyan eszközünk, amely gazdagabb információkat nyújthat számunkra az agyról a mindennapi feladatok során - például a természetes kommunikáció során -, amelyeket nem kaphatunk meg sem mesterséges laboratóriumi körülmények között, sem egyetlen agyi vizsgálatokból.

A mostani tanulmány Uri Hasson, Ph.D., a Princetoni Egyetem docense korábbi kutatásain alapul, aki funkcionális mágneses rezonancia képalkotást (fMRI) használt a nyelv előállítása és megértése mögött álló agyi mechanizmusok tanulmányozására.

Hasson megállapította, hogy a hallgató agytevékenysége valóban tükrözi a beszélő agyát, amikor egy valós élményről mesél. A magasabb kapcsolás pedig a jobb megértéshez kapcsolódik.

A hagyományos agyi képalkotó módszereknek azonban vannak bizonyos korlátai. Az fMRI megköveteli, hogy az alanyok mozdulatlanul feküdjenek le zajos szkennelési környezetben. Ilyen elrendezéssel nem lehet egyszerre több olyan ember agyát vizsgálni, akik négyszemközt beszélnek.

Ezért a Drexel kutatói arra törekedtek, hogy megvizsgálják, vajon a hordozható fNIRS rendszer hatékonyabb megközelítést jelenthet-e az agy-agy kapcsolási kérdés természetes körülmények között történő megvizsgálására.

Tanulmányukhoz angol anyanyelvű és két török ​​anyanyelvű beszélt egy nem hallott, valós történetet anyanyelvükön. Történeteiket rögzítették, és agyukat az fNIRS segítségével pásztázták. Ezután tizenöt angolul beszélő hallgatta meg a felvételt, emellett egy történetet, amelyet egy élő mesemondó eseményen vettek fel.

A kutatók az agy prefrontális és parietális területeit célozták meg, amelyek magukban foglalják azokat a kognitív és magasabb rendű területeket, amelyek részt vesznek abban, hogy az ember képes legyen felismerni mások meggyőződését, vágyait és céljait.

Feltételezték, hogy a hallgató agytevékenysége csak akkor korrelál a beszélővel, ha meghallgat egy általa megértett történetet (az angol változat). A vizsgálat második célja az fNIRS-eredmények összehasonlítása volt egy hasonló, fMRI-t használó tanulmány adataival a két módszer összehasonlítása érdekében.

Megállapították, hogy amikor az fNIRS megmérte a vérsejtek oxigénellátását és oxigénmentesítését a tesztalany agyában, a hallgatók agyi aktivitása csak az angolul beszélőkkel egyezett meg. Ezek az eredmények korreláltak a korábbi fMRI-vizsgálattal is.

Ez az új kutatás támogatja az fNIRS-t, mint életképes jövőbeli eszközt az agy-agy kapcsolás tanulmányozására a társadalmi interakció során. A rendszer fontos információkkal szolgálhat arról, hogyan lehetne jobban kommunikálni sokféle környezetben, beleértve a tantermeket, üzleti megbeszéléseket, politikai gyűléseket és az orvosi rendelőt.

„Ez nem valósítható meg az fMRI-vel. Túl sok a kihívás ”- mondta Banu Onaral, Ph.D., a H. H. Sun professzora a Biomedical Engineering, Science and Health Systems Iskolában.

"Most, hogy tudjuk, hogy az fNIRS megvalósítható eszköz, egy izgalmas korszakba lépünk, amikor sokkal többet tudhatunk meg az agy működéséről, amikor az emberek a mindennapi feladatokban vesznek részt."

Forrás: Drexel Egyetem / EurekAlert

Fénykép: