开放式协作学习中的脑间同步:fNIRS超扫描研究

该协议通过fNIRS超扫描技术揭示了自然环境中协作二元组的脑间同步性。这种技术的显着优点是它允许研究两个或多个相互作用的大脑的实时动态。在开始实验之前，启动近红外光谱系统以实现稳定的工作温度，然后采用弹性游泳帽放置光电支架网格并准备NIRS帽，如正文手稿中所述。

对于信号不足的通道，使用带照明的光纤探头将探头尖端下方的头发移动到一侧。一旦工作温度稳定下来，确保触发接收器处于活动状态，并将测量模式设置为与事件相关的测量。准备好发光的光纤探头，将头发移到一边。

指导参与者了解NIRS测量方法的细节，不要直接观察激光束，因为激光束可能对参与者的眼睛有害。让参与者面对面坐着，以确保他们可以直接看到对方，并调整椅子到桌子的距离，使参与者坐得舒适。打开激光按钮，将四根光纤束松散地放在支架的手臂上，不要与参与者或椅子接触，并将带有探头组的盖子放在参与者的头上，确保三乘五探头组覆盖参与者的前额，四乘四探头组覆盖左侧颞顶皮层， 然后小心地将每个弹簧加载探头进一步推入探头插座，使探头的尖端接触到参与者的头皮。

然后允许两名参与者共同学习学习材料，并有五分钟的休息状态，这是基线。首先，要检查信号的质量，请单击功能正常的NIRS机的探头组监视器窗口中的自动增益，然后将通道的不良信号标记为黄色，将足够的信号标记为绿色，并重复此过程，直到所有通道都标记为绿色。实验结束后，单击文本文件输出以导出原始光强度数据并将数据另存为文本文件。

使用三维数字化仪确定每个参与者的发射器、接收器和其他参考的位置，然后使用市售的数字计算平台获取记录通道的MNI坐标。分析了每个频道中每个参与者的数据。通道33中某个二元组的光电被可视化。

使用基于小波的运动伪影去除方法单独提取数据，并与主成分分析一起提取。曲线之间的差异表明，PCA在去除非神经信号方面是有效的。可视化了小波变换相干矩阵。

颜色映射表从蓝色到黄色不等，表示从零到一的大脑间同步值，其中一表示两个信号之间最大的相干性，零表示没有相干性。此外，还获得了显着的系数，即围绕一赫兹的强相干性，代表了二元组的心律一致性。观测到的 T 值与随机 T 值分布之间的比较表明，在确定的 FOI 中具有显著结果。

请务必确保探头集覆盖感兴趣的区域，并尝试减少偏差。