Новий інструмент візуалізації може визначити, наскільки добре люди спілкуються

Біомедичні інженери розробили пристрій, що носить зображення мозку, щоб побачити, як мозок синхронізується, коли люди взаємодіють. В даний час чудові ідеї часто губляться в перекладі - від викладача математики, який не може пройти до своїх учнів, до стенда-коміка, який бомбить під час відкритої мікрофонної ночі.

Щоб усунути цю порожнечу, біомедичні інженери Університету Дрексель, у співпраці з психологами Принстонського університету, розробили функціональну систему ближньої інфрачервоної спектроскопії (або fNIRS), а носійний пристрій було одним із багатьох додатків.

Нова система використовує світло для вимірювання нервової активності в реальних ситуаціях і може носитись як пов'язка на голові. Слідчі вважають, що нова техніка покращить обмін інформацією між людьми.

Дійсно, дослідники пояснюють, що пристрій fNIRS може успішно вимірювати синхронізацію мозку під час розмови. Тепер цю технологію можна використовувати для вивчення всього, від спілкування лікаря та пацієнта, до того, як люди споживають кабельні новини.

Дослідження з'являється в Наукові звіти.

"Можливість поглянути на взаємодію кількох мозків - це контекст, що виникає в соціальній неврології", - сказав доктор філософії Хасан Аяз, доцент кафедри біомедичної інженерії, науки та систем охорони здоров'я Дрекселя, який керував дослідницькою групою.

«Ми живемо у соціальному світі, де всі взаємодіють. І тепер ми маємо інструмент, який може дати нам багатшу інформацію про мозок під час повсякденних завдань - таких як природне спілкування -, яку ми не могли отримати в штучних лабораторних умовах або під час досліджень одного мозку ».

Поточне дослідження ґрунтується на попередніх дослідженнях Урі Хассона, доктора філософії, доцента Принстонського університету, який використовував функціональну магнітно-резонансну томографію (fMRI) для вивчення мозкових механізмів, що лежать в основі виробництва та розуміння мови.

Хассон виявив, що мозкова діяльність слухача насправді відображає мозок оратора, коли він або вона розповідає історію про реальний досвід. А вища взаємозв’язок пов’язана з кращим розумінням.

Однак традиційні методи візуалізації мозку мають певні обмеження. Зокрема, фМРТ вимагає від випробовуваних лежати нерухомо в шумному середовищі сканування. За такої настанови неможливо одночасно сканувати мозок кільком особам, які говорять віч-на-віч.

Ось чому дослідники Drexel прагнули дослідити, чи портативна система fNIRS може бути більш ефективним підходом для дослідження питання взаємозв'язку мозок-мозок у природних умовах.

Для свого навчання носій англійської мови та двоє носіїв турецької мови розповіли нерепетировану історію в реальному житті рідною мовою. Їхні історії записували, а мозок сканували за допомогою fNIRS. Потім п'ятнадцять носіїв англійської мови прослухали запис, окрім історії, яка була записана на події, яка ведеться в прямому ефірі.

Дослідники орієнтувались на префронтальну та тім’яну ділянки мозку, які включають когнітивні та області вищого порядку, які беруть участь у здатності людини розпізнавати переконання, бажання та цілі інших.

Вони висунули гіпотезу про те, що мозкова діяльність слухача буде корелювати з діяльністю мовця лише під час прослуховування історії, яку вони зрозуміли (англійська версія). Другою метою дослідження було порівняння результатів fNIRS з даними аналогічного дослідження, яке використовувало фМРТ, для порівняння двох методів.

Вони виявили, що коли fNIRS вимірював оксигенацію та дезоксигенацію клітин крові в мозку досліджуваного, мозкова активність слухачів співпадала лише з англійською мовою. Ці результати також корелювали з попереднім дослідженням fMRI.

Це нове дослідження підтримує fNIRS як життєздатний майбутній інструмент для вивчення взаємозв’язку мозок-мозок під час соціальної взаємодії. Система може бути використана для надання важливої ​​інформації про те, як краще спілкуватися у багатьох різних середовищах, включаючи навчальні класи, ділові зустрічі, політичні мітинги та кабінети лікарів.

“Це не було б можливим за допомогою фМРТ. Занадто багато викликів », - сказав Бану Онарал, доктор філософії, професор Х. Х. Сонця в Школі біомедичної інженерії, науки та систем охорони здоров’я.

"Тепер, коли ми знаємо, що fNIRS є можливим інструментом, ми переходимо до захоплюючої ери, коли ми можемо знати набагато більше про те, як працює мозок, коли люди беруть участь у повсякденних завданнях".

Джерело: Університет Дрекселя / EurekAlert

Фото: