Nový zobrazovací nástroj dokáže měřit, jak dobře lidé komunikují

Biomedicínští inženýři navrhli nositelné zařízení pro zobrazování mozku, aby zjistili, jak se mozky synchronizují při interakci lidí. V současné době se v překladu často ztrácejí skvělé nápady - od učitele matematiky, který se nedokáže dostat ke svým studentům, až po stand-up komika, který bombarduje během noci otevřeného mikrofonu.

Abychom tuto prázdnotu vyřešili, vyvinuli biomedicínští inženýři z Drexel University ve spolupráci s psychology z Princetonské univerzity funkční systém blízké infračervené spektroskopie (nebo fNIRS) s nositelným zařízením jako jednou z mnoha aplikací.

Nový systém používá světlo k měření nervové aktivity během reálných situací a lze jej nosit jako čelenku. Vyšetřovatelé věří, že nová technika zlepší výměnu informací mezi lidmi.

Vědci skutečně vysvětlují, že zařízení fNIRS může úspěšně měřit synchronizaci mozku během konverzace. Tuto technologii lze nyní použít ke studiu všeho od komunikace mezi lékařem a pacientem až po to, jak lidé konzumují kabelové zprávy.

Studie se objeví v Vědecké zprávy.

"Schopnost podívat se na to, jak interaguje více mozků, je objevujícím se kontextem v sociální neurovědě," řekl Hasan Ayaz, Ph.D., docent výzkumu na Drexel's School of Biomedical Engineering, Science and Health Systems, který vedl výzkumný tým.

"Žijeme v sociálním světě, kde všichni komunikují." A nyní máme nástroj, který nám může poskytnout bohatší informace o mozku během každodenních úkolů - jako je přirozená komunikace -, které jsme nemohli získat v prostředí umělé laboratoře nebo ze studií s jediným mozkem. “

Současná studie je založena na předchozím výzkumu Uri Hassona, Ph.D., docenta na Princetonské univerzitě, který používal funkční magnetickou rezonanci (fMRI) ke studiu mozkových mechanismů, které jsou základem produkce a porozumění jazyku.

Hasson zjistil, že mozková aktivita posluchače ve skutečnosti zrcadlí mozek mluvčího, když vypráví příběh o skutečném zážitku. A vyšší vazba je spojena s lepším porozuměním.

Tradiční metody zobrazování mozku však mají určitá omezení. Zejména fMRI vyžaduje, aby subjekty nehybně ležely v hlučném prostředí skenování. S tímto druhem nastavení není možné současně skenovat mozky více jednotlivců, kteří mluví tváří v tvář.

To je důvod, proč se vědci společnosti Drexel snažili prozkoumat, zda by přenosný systém fNIRS mohl být efektivnějším přístupem k prozkoumání otázky propojení mozek-mozek v přirozeném prostředí.

Rodilý mluvčí angličtiny a dva rodilí mluvčí turečtiny pro své studium vyprávěli v jejich rodném jazyce neprozkoumaný příběh ze skutečného života. Jejich příběhy byly zaznamenány a jejich mozky byly skenovány pomocí fNIRS. Patnáct anglicky hovořících si pak poslechlo nahrávku, kromě příběhu, který byl zaznamenán na živém příběhu.

Vědci se zaměřili na prefrontální a temenní oblasti mozku, které zahrnují kognitivní oblasti a oblasti vyššího řádu, které jsou zapojeny do schopnosti člověka rozlišovat víry, touhy a cíle ostatních.

Předpokládali, že mozková aktivita posluchače bude korelovat s řečníkovou pouze při poslechu příběhu, kterému rozumí (anglická verze). Druhým cílem studie bylo porovnat výsledky fNIRS s údaji z podobné studie, která použila fMRI, aby bylo možné tyto dvě metody porovnat.

Zjistili, že když fNIRS měřily okysličení a deoxygenaci krevních buněk v mozku testovaného, ​​mozková aktivita posluchačů se shodovala pouze s anglicky mluvícími. Tyto výsledky také korelovaly s předchozí studií fMRI.

Tento nový výzkum podporuje fNIRS jako životaschopný budoucí nástroj pro studium vazby mozek na mozek během sociální interakce. Systém lze použít k poskytování důležitých informací o tom, jak lépe komunikovat v mnoha různých prostředích, včetně učeben, obchodních jednání, politických shromáždění a ordinací lékařů.

"S fMRI by to nebylo možné." Existuje příliš mnoho výzev, “řekl Banu Onaral, Ph.D., profesor H. H. Sun na School of Biomedical Engineering, Science and Health Systems.

"Nyní, když víme, že fNIRS je proveditelný nástroj, se dostáváme do vzrušující éry, kdy můžeme vědět mnohem více o tom, jak funguje mozek, když se lidé zabývají každodenními úkoly."

Zdroj: Drexel University / EurekAlert

Fotografie: