Method Article
Il protocollo mira a fornire una descrizione dettagliata della metodologia per condurre uno studio di hyperscanning fNIRS in counseling psicologico. Ciò include i preparativi per l'esperimento, la procedura per la raccolta dei dati e il successivo processo di analisi dei dati.
L'iperscansione fNIRS (Functional Near-Infrared Spectroscopy) è una tecnica innovativa che consente il monitoraggio in tempo reale dell'attività cerebrale tra più individui impegnati in interazioni sociali. I ricercatori in questo campo quantificano le attività cerebrali concomitanti attraverso l'indice di sincronia intercerebrale (IBS). Nella ricerca sulla consulenza psicologica, l'uso di fNIRS per misurare l'IBS ha attirato l'attenzione per il suo potenziale di illuminare le dinamiche delle interazioni consulente-cliente. Tuttavia, il campo attualmente manca di un protocollo standardizzato per misurare con precisione l'IBS tra consulenti e clienti, che faciliterebbe la rivelazione di modelli di interazione in tempo reale durante le sessioni di consulenza. Per rispondere a questa esigenza, questo articolo propone un protocollo standardizzato dettagliato, che delinea i passaggi procedurali per condurre l'iperscansione fNIRS in contesti di consulenza psicologica, concentrandosi sull'acquisizione di segnali cerebrali, sul calcolo dell'IBS tra consulenti e clienti e sull'analisi dei modelli di lead-lag dell'IBS durante le sessioni di consulenza. L'implementazione di questa pipeline standardizzata di iperscansione fNIRS non solo migliora la riproducibilità e l'affidabilità delle misurazioni dell'IBS nella ricerca di consulenza psicologica, ma facilita anche una comprensione più approfondita dei meccanismi neurali alla base dell'alleanza di lavoro. Integrando l'iperscansione fNIRS in ambienti di consulenza naturalistica, i ricercatori possono far progredire la comprensione di come l'IBS sia correlata ai risultati della consulenza, informando potenzialmente gli approcci personalizzati al trattamento della salute mentale.
Negli ultimi anni, l'utilizzo di tecniche di hyperscanning per esplorare le attività cerebrali condivise durante le interazioni diadiche o di gruppo è diventata una direzione di ricerca popolare. I ricercatori utilizzano spesso l'elettroencefalogramma (EEG)1, la risonanza magnetica funzionale (fMRI)2 o la spettroscopia funzionale nel vicino infrarosso (fNIRS)3 per monitorare le attività neurali e cerebrali di più soggetti contemporaneamente. Viene quindi introdotta la metrica neuroscientifica della sincronia intercerebrale (IBS)4 per quantificare il grado di accoppiamento dell'attività cerebrale tra le persone con un'analisi meticolosa dell'allineamento di fase e ampiezza dei segnali neurali o emodinamici neltempo5. L'IBS si riferisce al fenomeno in cui le attività cerebrali di due o più individui si allineano o si sincronizzano durante le interazioni sociali. Questa sincronizzazione può avvenire in varie forme, come la fase, la frequenza o l'ampiezza delle oscillazioni cerebrali 6,7,8.
Nell'ambito delle interazioni sociali naturalistiche che coinvolgono più partecipanti, una vasta gamma di ricerche ha messo in luce il fenomeno dell'IBS, in particolare in contesti diversi come le dinamiche genitore-figlio9, gli scambi educatore-studente10, le relazioni romantiche11 e gli impegni pubblico-performer12. In particolare, l'IBS mostra livelli più elevati all'interno delle relazioni intime come le relazioni genitore-figlio e le relazioni romantiche, rispetto alle interazioni con estranei13,14, sottolineando la sua sensibilità alla profondità della connessione emotiva. Allo stesso tempo, questo aumento dell'IBS coincide spesso con una maggiore efficienza della collaborazione e miglioramenti comportamentali, suggerendo un ruolo funzionale nel facilitare risultati sociali positivi15.
Nel contesto del counseling, l'alleanza di lavoro – un costrutto cardine strettamente legato all'efficacia del counseling16 – incarna una distinta dinamica interpersonale che si evolve gradualmente tra il counselor e il cliente durante il processo terapeutico. Nella sua essenza, questa alleanza si basa sulla promozione di profondi legami emotivi e sulla creazione di quadri di collaborazione efficienti17. Pertanto, l'esplorazione dell'IBS all'interno delle interazioni di counseling fornisce una nuova prospettiva che migliora la comprensione delle complessità e della qualità di queste relazioni terapeutiche.
L'empatia del counselor, così come viene percepita dal cliente, contribuisce allo sviluppo di un'alleanza di lavoro18. Ciò indica che l'istituzione dell'alleanza di lavoro può derivare dalla comprensione reciproca e dalle corrispondenti attività neurali tra il consulente e il cliente. L'empatia può essere dissociata in due componenti: empatia affettiva ed empatia cognitiva. Il giro frontale inferiore (IFG) è implicato nell'empatia affettiva ed è anche associato ai processi neurali alla base della comunicazione faccia a faccia19. La giunzione temporo-parietale destra (rTPJ), una parte importante della rete della Teoria della Mente, è strettamente legata all'empatia cognitiva, in particolare nella comprensione degli stati mentali degli altri20. Di conseguenza, i primi studi di sincronizzazione cerebrale nel counseling hanno dato priorità a queste due regioni come regioni di interesse (ROI) e hanno identificato l'IBS principalmente nell'rTPJ21. La ricerca successiva si è quindi concentrata prevalentemente sull'rTPJ22. Gli studi hanno scoperto che la sincronizzazione neurale nell'rTPJ tra clienti e terapeuti durante la consulenza è significativamente più alta rispetto ai contesti conversazionali. Esiste una correlazione positiva tra l'aumento dell'attività neurale sincrona nell'rTPJ e la forza dell'alleanza terapeutica21. I modelli di attività unici nel counseling possono derivare dall'esplorazione approfondita delle espressioni emotive e delle esperienze personali. Ciò suggerisce che l'IBS merita ulteriori indagini nell'ambito della consulenza. Inoltre, la correlazione tra l'aumento dell'attività di rTPJ e la forza dell'alleanza di lavoro indica che l'IBS potrebbe fungere da base neurobiologica per valutare le relazioni di consulenza, offrendo una nuova metrica di valutazione.
Mentre questi risultati sottolineano il ruolo promettente dell'IBS nelle dinamiche consulente-cliente, sottolineano anche la necessità di ulteriori chiarimenti riguardo al legame causale diretto tra la sincronizzazione cerebrale, l'efficacia del counseling e l'alleanza di lavoro. Per far progredire questo campo in crescita, è fondamentale sviluppare protocolli di hyperscanning standardizzati e metodologie rigorose di analisi dei dati. Affinando il toolkit metodologico, è possibile mappare in modo più preciso le basi neurali di una consulenza efficace, migliorando in ultima analisi la qualità degli interventi terapeutici e i loro risultati.
Questo articolo fornisce un protocollo su come condurre uno studio di iperscansione basato su fNIRS e su come osservare e analizzare l'IBS tra le diadi consulente-cliente. fNIRS è una tecnica di imaging non invasiva utilizzata per misurare l'attività cerebrale. Funziona rilevando i cambiamenti nell'ossigenazione del sangue e nel volume del sangue all'interno del cervello, che sono marcatori indiretti dell'attività neurale. Ciò si ottiene emettendo luce nel vicino infrarosso nel cervello e misurando la quantità di luce assorbita o diffusa dalle cellule del sangue23. In questo modo viene misurata l'attività emodinamica/ossigenazione. In confronto, la fNIRS offre una risoluzione temporale più elevata rispetto alla fMRI ed è meno vulnerabile agli artefatti da movimento rispetto all'EEG, il che la rende adatta per lo studio delle interazioni sociali in contesti naturali come la consulenza psicologica8.
Questo articolo presenta anche le fasi specifiche del calcolo dell'IBS tramite il metodo della coerenza della trasformata wavelet (WTC)24. Il WTC è una tecnica analitica che misura la relazione tra due segnali su frequenze diverse nel tempo. È utile per identificare le aree di sincronia tra le regioni del cervello o tra i partecipanti a uno studio. Calcola la coerenza tra due serie temporali analizzando il loro spettro incrociato utilizzando le trasformate wavelet. Per contestualizzare l'importanza del WTC, è essenziale comprendere prima i concetti fondamentali della Trasformata Wavelet (WT)25, Coherence26 e come convergono nel quadro del WTC27.
Wavelet Transform, uno strumento matematico, eccelle nella scomposizione di segnali complessi nelle loro componenti tempo-frequenza costituenti, consentendo l'analisi sia delle variazioni localizzate della frequenza nel tempo che del contenuto complessivo di frequenza di un segnale27. Questa caratteristica è particolarmente vantaggiosa quando si studia l'attività neurale, che è intrinsecamente non stazionaria e mostra cambiamenti dinamici tra diverse frequenze. La coerenza, d'altra parte, quantifica il grado in cui due segnali condividono componenti di frequenza e relazioni di fase simili, fungendo da metrica di sincronizzazione tra di loro26. Combinando questi due concetti, il WTC fornisce un potente mezzo per valutare l'IBS, catturando sia l'evoluzione temporale che la specificità di frequenza dell'accoppiamento neurale tra gli individui e fornendo intuizioni su come diverse parti del cervello o del cervello interagiscono dinamicamente durante un compito o uno stimolo24.
Mentre il quadro tradizionale del WTC si limita a testare la correlazione tra i segnali cerebrali di individui diversi, qui viene presentato un metodo che considera la direzionalità dell'interazione tra il consulente e il cliente. Esistono diversi modelli di lead-lag, in cui un segnale precede costantemente le variazioni dell'altro di un intervallo di tempo specifico, indicando una relazione temporale nell'IBS secondo studi precedenti28,29. L'IBS potrebbe non verificarsi contemporaneamente tra il consulente e il cliente durante la consulenza. Pertanto, è necessario un metodo completo per esplorare la direzionalità dell'IBS. Il metodo chiarisce il ruolo che i consulenti svolgono nelle varie fasi della consulenza (guida dell'IBS, IBS in fase con il cliente o guidati dal cliente).
Questo studio propone un protocollo dettagliato e implementabile basato sulla domanda di ricerca se i punteggi IBS tra consulenti e clienti possano servire come potenziali biomarcatori per valutare la qualità dell'alleanza o i risultati tra clienti con diversi stili di attaccamento adulto. Il protocollo delinea l'utilizzo della tecnologia di iperscansione fNIRS per studiare l'IBS tra consulenti psicologici e clienti in un contesto di consulenza. Fornisce descrizioni complete delle procedure sperimentali, delle precauzioni per ogni fase e dei successivi metodi di elaborazione dei dati. Si prevede che questo protocollo offrirà preziose intuizioni e indicazioni ai futuri studiosi interessati a esplorare l'IBS nell'ambito della consulenza psicologica. Il protocollo specifico per la raccolta e l'elaborazione dei dati è presentato di seguito.
Tutti i partecipanti hanno firmato un modulo di consenso informato scritto prima di partecipare e sono stati retribuiti con circa 60 yuan (valuta cinese) dopo l'esperimento. La procedura di studio sopra descritta è stata approvata dal Comitato universitario per la protezione della ricerca umana dell'East China Normal University (HR 425-2020).
1. Preparazione per l'esperimento
2. Prima dell'arrivo dei partecipanti
3. Processo di raccolta dei dati
4. Analisi dei dati
I risultati hanno mostrato che c'era un effetto marginalmente significativo che il gruppo sicuro aveva incrementi WTC più elevati rispetto al gruppo di discarico (t = 2,50, p aggiustato = 0,07) al canale 19 nel giro angolare (ANG; vedi Figura 2). I valori del WTC a CH19 sono stati selezionati per un'ulteriore analisi dell'IBS. Per quanto riguarda l'effetto ritardo nell'IBS, è stata osservata una IBS significativamente più alta in fase avanzata guidata dal consulente nel gruppo di dismissione (M = 0,04, SD = 0,07) rispetto al gruppo sicuro (M = -0,02, SD = 0,07), t (31) = 6,18, p = 0,018, d di Cohen = 0,86. Allo stesso modo, nel gruppo di dismissione è stato riscontrato un IBS guidato dal cliente in fase avanzata significativamente più elevato (M = 0,04, SD = 0,07) rispetto al gruppo sicuro (M = -0,02, SD = 0,07), t (31) = 5,97, p = 0,020, d di Cohen = 0,86. (vedi Tabella 1). Nessun altro indicatore IBS ha mostrato differenze significative.
All'interno del gruppo sicuro, sono state osservate correlazioni significative tra gli aumenti delle variazioni del punteggio CORE e gli aumenti dell'IBS no-lag, sia nella fase iniziale (r = 0,552, p = 0,018) che nell'intera fase (r = 0,489, p = 0,039). Al contrario, queste correlazioni non erano significative nel gruppo che ha licenziato. Al contrario, all'interno del gruppo che ha eliminato, è stata riscontrata una significativa correlazione negativa tra l'aumento dell'IBS no-lag nella fase avanzata e nell'intera fase e una diminuzione della dimensione del compito dell'alleanza (r = -0,612, p = 0,015 per la fase tardiva; r = -0,522, p = 0,046 per l'intero stadio). Queste correlazioni non erano significative all'interno del gruppo sicuro (vedi Figura 3).
Utilizzando l'analisi di regressione multipla, è stato riscontrato che l'attaccamento adulto modera la correlazione tra IBS allo stadio iniziale (p = 0,031) e senza ritardo allo stadio intero (p = 0,022) con variazioni nei punteggi CORE-10 (vedi Tabella 2). Non sono state trovate correlazioni o moderatori significativi tra gli indicatori IBS e i dati comportamentali, a parte quelli precedentemente menzionati.
Lo studio ha rivelato un aumento dell'IBS nell'ANG, una regione fondamentale per l'attenzione, la memoria, il linguaggio e l'elaborazione sociale58,59. Questa scoperta rafforza ulteriormente l'idea che durante le sessioni di consulenza psicologica, l'accoppiamento delle regioni cerebrali può essere correlato al sistema di mentalizzazione tra i consulenti e i loro clienti sicuri.
Questo studio ha rivelato un IBS significativamente più alto in fase avanzata guidato dal consulente e dal cliente nell'ANG tra le diadi di disinserimento rispetto alle diadi sicure. Ciò suggerisce che gli stili di attaccamento dei clienti influenzano le dinamiche dell'IBS durante le sessioni di consulenza.
Solo per le diadi sicure l'IBS allo stadio iniziale e allo stadio intero era significativamente correlato positivamente con le variazioni dei punteggi CORE. Ciò suggerisce che un aumento dell'IBS per i clienti sicuri può indicare uno sviluppo più agevole del processo di consulenza psicologica. Lo stile di attaccamento degli adulti ha moderato significativamente la correlazione tra IBS in fase iniziale e in stadio completo senza ritardo con le variazioni dei punteggi CORE-10 (Figura 4). Ciò suggerisce che la relazione complessa e non lineare tra IBS e risultati della consulenza è stata influenzata dall'eterogeneità nella composizione dei clienti, in particolare dai loro stili di attaccamento adulto.
I risultati della ricerca mostrano che all'interno del gruppo di dismissione, gli aumenti dell'IBS senza ritardo in fase avanzata e in fase intera erano significativamente associati a una diminuzione della dimensione del compito dell'alleanza. Ciò può essere correlato al fatto che i pazienti che tendono a respingere o evitare i loro sentimenti negativi richiedono una maggiore reattività emotiva piuttosto che una guida da parte dei loro consulenti60. Per chiarire se la sincronia è benefica o dannosa per la regolazione diadica, gli studi futuri dovrebbero indagare i tempi e la direzione della sincronia durante il processo. Questo studio suggerisce che l'IBS può aiutare a identificare modelli di interazione unici tra i clienti che si allontanano e i loro consulenti, indicando il suo potenziale come biomarcatore per valutare la qualità dell'alleanza in questi clienti.
Figura 1: La configurazione ambientale dell'esperimento. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 2: Set di sonde Optodes. Un set di sonde copre le regioni temporoparietali destre. Questa figura è stata modificata con il permesso di Dai et al.22. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 3: T-map della differenza nell'incremento WTC correlato al compito tra il gruppo sicuro e il gruppo di uscita. Nel gruppo sicuro, sono stati riscontrati incrementi di valore WTC più forti nei canali con valori positivi; mentre nel gruppo di congedo, sono stati riscontrati incrementi di valore WTC più forti nei canali con valori negativi. I valori assoluti più alti vengono visualizzati con colori più scuri. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 4: Correlazione tra IBS e punteggio CORE-10. (A) Correlazione tra IBS nella fase iniziale e variazioni del punteggio CORE-10 dei due gruppi di attacco. (B) Correlazione tra l'IBS nella fase avanzata e la dimensione del compito dell'alleanza di lavoro dei due gruppi di attaccamento. (C) Correlazione tra IBS dell'intero stadio e variazioni del punteggio CORE-10 dei due gruppi di attacco. Questa figura è stata modificata con il permesso di Dai et al.22. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Diadi sicure | Liquidare le diadi | t | p | La d di Cohen | |
IBS in fase iniziale senza ritardo temporale, media (SD) | 0.06(0.09) | 0.07(0.09) | 0.32 | 0.58 | |
IBS senza ritardo in fase avanzata, media (SD) | 0.06(0.06) | 0.03(0.11) | 0.75 | 0.39 | |
IBS senza ritardo dell'intero stadio, media (SD) | 0.06(0.07) | 0.06(0.10) | 0 | 0.98 | |
IBS in fase iniziale guidata da un consulente, media (SD) | 0.01(0.09) | 0.04(0.08) | 1.03 | 0.32 | |
IBS in fase avanzata guidata da un consulente, media (SD) | -0.02(0.07) | 0.04(0.07) | 6.18 | 0.018* | 0.86 |
IBS guidato dal cliente in fase iniziale, media (SD) | 0.004(0.09) | 0.04(0.08) | 1.18 | 0.29 | |
IBS in fase avanzata guidata dal cliente, media (SD) | -0.02(0.07) | 0.04(0.07) | 5.97 | 0.020* | 0.86 |
Tabella 1: Confronto dell'IBS in due gruppi. *P < 0,05.
Preannunciatori | β | t | p | |
Modello 1 | BS in fase avanzata guidata dal cliente | 0.42 | 1.860 | 0.073 |
Sicuro | 0.410 | 2.730 | 0.011 | |
BS guidato dal client in fase avanzata × Secure | -0,647* | -2.886 | 0.007 | |
Modello 2 | BS in fase intera con guida al cliente | 0.267 | 1.294 | 0.206 |
Sicuro | 0.414 | 2.733 | 0.011 | |
BS × Secure guidato dal client in tutta la fase | -0,532* | -2.584 | 0.015 |
Tabella 2: Regressione lineare multipla con dimensione di legame dell'alleanza come variabile di risultato *p < 0,05.
File supplementare 1: wtc_computaion.m Fare clic qui per scaricare questo file.
Nel presente protocollo, vengono descritti i passaggi specifici di come condurre un esperimento di hyperscanning fNIRS nel contesto naturale della consulenza psicologica e come calcolare l'IBS tra consulente e cliente, nonché come determinare i modelli di lead-lag dell'IBS durante la consulenza. L'operazione dettagliata può aiutare i ricercatori a ripetere un esperimento di hyperscanning fNIRS e ulteriori ricerche nella scienza aperta. Di seguito vengono discusse alcune questioni critiche relative alla progettazione dell'esperimento, alla conduzione dell'esperimento e all'analisi dei dati.
Gli esperimenti fNIRS possono essere progettati utilizzando un design a blocchi, un design correlato agli eventi o un design misto di entrambi. Il presente studio impiega un design correlato agli eventi per esplorare le dinamiche neurali in tempo reale tra consulenti e clienti durante le sessioni di consulenza condotte in un ambiente naturale. In questo disegno, gli stimoli o i compiti (ad esempio, la reazione del consulente o del cliente) sono presentati in modo discreto e casuale, consentendo ai ricercatori di catturare le risposte ai singoli eventi. Questo approccio offre flessibilità nella progettazione sperimentale e consente analisi dettagliate di come diversi stimoli e processi cognitivi si manifestano nell'attività cerebrale61. Mentre in un disegno a blocchi, gli stimoli o le attività sono presentati in blocchi continui, con ogni blocco contenente più prove della stessa condizione. Questo metodo migliora il rapporto segnale/rumore e produce robuste risposte emodinamiche, facilitando l'analisi61. Alternando questi blocchi con blocchi di condizione controllati, i ricercatori possono esaminare sistematicamente gli effetti prolungati delle interazioni di consulenza sull'attività cerebrale. A differenza dei disegni correlati agli eventi che si concentrano su risposte immediate a momenti specifici, i disegni a blocchi possono rivelare processi neurali sostenuti durante l'intero processo di consulenza. La ricerca futura potrebbe prendere in considerazione l'impiego di un design a blocchi o di un design misto per approfondire i cambiamenti nell'IBS durante i processi di consulenza a lungo termine. Integrando questi disegni, i ricercatori possono comprendere in modo completo l'impatto della consulenza sulla funzione cerebrale e sui meccanismi neurali.
Allo stesso tempo, vale la pena notare che l'esperimento qui discusso si discosta dalla sessione di consulenza standard di 50 minuti, della durata di soli 40 minuti. Questa durata abbreviata deriva principalmente dal disagio che i partecipanti provano quando indossano il berretto fNIRS con optodi per periodi prolungati e dalla difficoltà di mantenere la quiete durante il processo di consulenza. Con questa regolazione, si prevede un miglioramento della qualità dei segnali di dati raccolti, garantendo sia un'elevata affidabilità che validità.
Inoltre, dato l'effetto di genere accertato nell'IBS, come evidenziato da studi precedenti39,40, questo studio ha specificamente reclutato solo partecipanti di sesso femminile per mitigare questa influenza. Concentrarsi esclusivamente sulle femmine consente un isolamento e un'analisi più precisi degli effetti di altre variabili, riducendo così al minimo l'impatto confondente del genere sull'attività cerebrale sincrona durante le interazioni cooperative. Ulteriori ricerche potrebbero esplorare se diverse combinazioni di genere suscitano distinti modelli di sincronia cerebrale durante la consulenza.
Negli esperimenti di hyperscanning fNIRS, garantire la qualità del segnale è fondamentale. Gli sperimentatori devono sottoporsi a una formazione completa per prepararsi a situazioni in cui i segnali possono essere bloccati o degradati. Dato il coinvolgimento di più partecipanti, è necessario un numero adeguato di sperimentatori per adattare e regolare correttamente i condensatori fNIRS per ottenere segnali di alta qualità. Immediatamente dopo il posizionamento, i segnali dei canali devono essere controllati e confermati prima dell'inizio dell'esperimento per assicurarsi che tutto sia in ordine.
Data la riservatezza del processo di consulenza, la presenza degli sperimentatori non è ideale. Di conseguenza, garantire la qualità del segnale durante la registrazione sperimentale rappresenta una sfida. Le tecniche di monitoraggio remoto possono essere esplorate per consentire agli sperimentatori di supervisionare il processo senza compromettere la privacy. Inoltre, lo sviluppo di controlli automatizzati della qualità del segnale e di avvisi può aiutare a identificare potenziali problemi in tempo reale, consentendo azioni correttive tempestive e migliorando l'integrità e l'affidabilità dei dati.
L'analisi dei dati qui presentata comprende tre parti: pre-elaborazione dei dati, calcolo IBS e ulteriori statistiche. Il processo di pre-elaborazione dei dati mira a rimuovere il possibile rumore (ad esempio, artefatti di movimento, artefatti ottici). Filtri e algoritmi appropriati dovrebbero essere utilizzati per ridurre l'impatto di queste interferenze. Nel presente studio, viene utilizzato un metodo basato su wavelet per rimuovere il rumore fisiologico globale poiché è più sensibile alla proprietà temporale dei dati. Altri metodi, come l'analisi delle componenti principali (PCA)3, potrebbero anche essere utilizzati per rimuovere componenti globali come l'attività cerebrale non specifica per il compito quando un modello generale di interazione tra i partecipanti è più interessato piuttosto che cambiamenti dettagliati in ogni momento.
Per calcolare l'IBS viene adottato il metodo del WTC. Questo metodo è stato scelto per i seguenti vantaggi principali: in primo luogo, fornisce informazioni dettagliate sul contenuto di frequenza variabile nel tempo dei segnali, consentendo ai ricercatori di osservare come la coerenza tra due segnali cambia nel tempo e tra frequenze diverse. Inoltre, aiuta a rilevare e quantificare il grado di sincronizzazione tra diverse regioni cerebrali o soggetti in una configurazione di hyperscanning. Inoltre, è particolarmente adatto per l'analisi di dati non stazionari, che è comune nei dati fNIRS a causa di variazioni fisiologiche e sperimentali. Tutto sommato, è in grado di identificare i periodi e le frequenze in cui si verificano relazioni significative, rendendo più facile collegare le dinamiche neurali agli eventi cognitivi o comportamentali.
Inoltre, lo studio qui presentato ha esplorato la direzionalità dell'IBS tra i partecipanti applicando la funzione di ritardo temporale ai dati fNIRS, che ha approfondito la comprensione delle caratteristiche di interazione tra consulenti e clienti. Altri metodi, come l'analisi di causalità di Granger (GCA)62, possono essere utilizzati anche per rilevare la direzionalità dell'IBS caratterizzando la direzione del flusso di informazioni e le relazioni causali tra due sequenze di segnali utilizzando modelli di autoregressione vettoriale. Quando si utilizza questo metodo, è importante notare che l'analisi di causalità di Granger (GCA) presuppone una relazione lineare tra le variabili durante l'analisi dei dati. Questa ipotesi può limitare la sua capacità di catturare relazioni non lineari più complesse, influenzando così l'accuratezza e la completezza dei risultati dell'analisi. Nella letteratura esistente sugli studi di hyperscanning fNIRS, la GCA è stata impiegata per stimare l'IBS in vari compiti, tra cui la cooperazione63 e l'imitazione64. Potrebbero essere prese in considerazione anche future applicazioni di questo metodo nel campo della consulenza psicologica.
È necessario notare diversi limiti di questo studio. In primo luogo, la validità ecologica di questo studio è limitata. Considerando che i partecipanti avvertono disagio nell'indossare il cappuccio della sonda fNIRS per lunghi periodi e hanno difficoltà a rimanere immobili durante la consulenza, la durata della sessione è stata regolata a 40 minuti. Tuttavia, le tipiche sessioni di consulenza in contesti di vita reale spesso vanno da 50 minuti a 60 minuti. La ricerca futura dovrebbe concentrarsi sullo sviluppo di tecnologie di raccolta dati più comode e convenienti e sull'esplorazione di disegni di studio più flessibili e diversificati per riflettere meglio la vera complessità dei processi di consulenza. In secondo luogo, secondo studi precedenti, c'è un effetto di genere39,40 nell'IBS; Il presente studio recluta quindi solo partecipanti di sesso femminile per evitare questo effetto. Ulteriori ricerche esplorano se diverse combinazioni di genere producono modelli di sincronia cerebrale distinti durante la consulenza. Infine, l'fNIRS utilizzato in questo studio ha un limite: rileva solo le variazioni della concentrazione del flusso sanguigno a livello corticale. Questo vincolo limita l'esplorazione degli eventi neurali legati allo sviluppo delle relazioni tra clienti e consulenti durante il processo di consulenza. Di conseguenza, questo studio si è concentrato esclusivamente sulla rTPJ, che potrebbe essere ulteriormente estesa ad altre regioni del cervello in futuro. Inoltre, lo studio ha osservato inaspettatamente i risultati nel giro angolare. Sebbene vi sia una certa sovrapposizione tra l'rTPJ e il giro angolare, le funzioni uniche di ciascuno meritano ulteriore attenzione e studi futuri dovrebbero esplorare questo aspetto in modo più approfondito.
Il protocollo fornisce una pipeline di conduzione di esperimenti ed elaborazione dei dati in uno scenario di consulenza psicologica in tempo reale, esplorando i modelli di leading-lag nell'IBS del consulente-cliente. Tale pipeline fornisce una guida standard nel campo, consentendo ai ricercatori di ripetere gli esperimenti e ulteriori possibili prospettive. In futuro, dovrebbero essere proposti algoritmi più adatti e completi per perfezionare la qualità del segnale, calcolare l'IBS ed esplorare la direzionalità dell'IBS. Inoltre, dovrebbe essere sviluppata un'area di applicazione più ampia, come il campo della psichiatria, la coppia sposata, un sistema familiare o anche un sistema organizzativo. Inoltre, i ricercatori potrebbero combinare fNIRS con altre tecniche di imaging come l'EEG o la risonanza magnetica per fornire informazioni più ricche e complete sull'attività e le interazioni cerebrali. L'analisi in tempo reale dei dati fNIRS dovrebbe essere implementata anche per fornire un feedback immediato in contesti clinici, educativi o gestionali, migliorando l'apprendimento terapeutico e gestendo i risultati.
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Questa ricerca è stata supportata dalla National Natural Science Foundation of China (31900767), dal Progetto di ricerca della Shanghai Science and Technology Commission (20dz2260300) e dai Fondi per la ricerca di base per le università centrali.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Chinese online survey platform | Ranster Technology Company,Changsha,China | The Free version of Wenjuanxing | |
EEG cap | Compumedics Neuroscan, Charlotte,USA | 64-channel Quik-Cap | |
fNIRS system | Hitachi Medical Corporation, Tokyo,Japan | ETG-7100 Optical Topography System | The NIRSport emitted and collected near-infrared light at two wavelengths (760 and 850 nm) at a sampling rate of 10.1725Hz. |
MATLAB 2018a | The MathWorks, Inc., Natick, MA | MATLAB 2018a | |
Swimming cap | Decathlon Group, Villeneuve-d'Ascq,France | 1681552 | medium size |
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