Jauns attēlveidošanas rīks var novērtēt, cik labi cilvēki sazinās

Biomedicīnas inženieri ir izstrādājuši valkājamu smadzeņu attēlveidošanas ierīci, lai redzētu, kā smadzenes sinhronizējas, kad cilvēki mijiedarbojas. Pašlaik lieliskas idejas bieži tiek pazaudētas tulkošanā - sākot no matemātikas skolotāja, kurš nevar tikt cauri saviem skolēniem, līdz pat stand-up komiķim, kurš bombardē atklātā mikrofona naktī.

Lai novērstu šo tukšumu, Drexel universitātes biomedicīnas inženieri sadarbībā ar Prinstonas universitātes psihologiem izstrādāja funkcionālu gandrīz infrasarkano staru spektroskopijas (vai fNIRS) sistēmu, kuras valkājamā ierīce bija viena no daudzajām lietojumprogrammām.

Jaunā sistēma izmanto gaismu, lai izmērītu nervu aktivitāti reālās dzīves situācijās, un to var nēsāt kā galvas saiti. Izmeklētāji uzskata, ka jaunā tehnika uzlabos informācijas apmaiņu starp cilvēkiem.

Patiešām, pētnieki paskaidro, ka fNIRS ierīce var veiksmīgi izmērīt smadzeņu sinhronizāciju sarunas laikā. Šo tehnoloģiju tagad var izmantot, lai izpētītu visu, sākot no ārsta un pacienta saziņas līdz pat tam, kā cilvēki lieto kabeļtelevīzijas ziņas.

Pētījums parādās Zinātniskie ziņojumi.

"Spēja aplūkot, kā mijiedarbojas vairākas smadzenes, ir jauns konteksts sociālajā neirozinātnē," sacīja Hasans Ajazs, Ph.D., asociētais pētījumu profesors Drexel's Biomedicīniskās inženierzinātņu, zinātnes un veselības sistēmu skolā, kurš vadīja pētnieku komandu.

“Mēs dzīvojam sociālā pasaulē, kurā visi mijiedarbojas. Un tagad mums ir rīks, kas ikdienas uzdevumu laikā, piemēram, dabiskās komunikācijas laikā, var sniegt bagātīgāku informāciju par smadzenēm, ko mēs nevarētu saņemt mākslīgās laboratorijas apstākļos vai veicot atsevišķu smadzeņu pētījumus. ”

Pašreizējais pētījums ir balstīts uz iepriekšējiem pētījumiem, ko veicis Prinstonas universitātes asociētais profesors, doktors Uri Hasons, kurš ir izmantojis funkcionālo magnētiskās rezonanses attēlveidošanu (fMRI), lai pētītu smadzeņu mehānismus, kas ir pamatā valodas ražošanai un izpratnei.

Hasons ir atklājis, ka klausītāja smadzeņu darbība patiesībā atspoguļo runātāja smadzenes, kad viņš stāsta stāstu par reālās dzīves pieredzi. Un augstāka saikne ir saistīta ar labāku izpratni.

Tomēr tradicionālajām smadzeņu attēlveidošanas metodēm ir noteikti ierobežojumi. Jo īpaši fMRI prasa, lai subjekti gulētu nekustīgi trokšņainā skenēšanas vidē. Ar šāda veida uzstādīšanu nav iespējams vienlaikus skenēt vairāku personu smadzenes, kas runā aci pret aci.

Tāpēc Drexel pētnieki centās izpētīt, vai pārnēsājamā fNIRS sistēma varētu būt efektīvāka pieeja smadzeņu un smadzeņu savienošanas jautājuma pārbaudei dabiskos apstākļos.

Pētījumam angļu valoda un divi turku valoda runāja nepieredzētu, reālu dzīvi savā dzimtajā valodā. Viņu stāsti tika ierakstīti, un smadzenes tika skenētas, izmantojot fNIRS. Pēc tam ierakstu klausījās piecpadsmit angliski runājošie, kā arī stāsts, kas tika ierakstīts tiešraidē.

Pētnieki mērķēja uz smadzeņu prefrontālo un parietālo zonu, kas ietver kognitīvās un augstākās kārtas zonas, kas ir iesaistītas personas spējā saskatīt citu cilvēku uzskatus, vēlmes un mērķus.

Viņi izvirzīja hipotēzi, ka klausītāja smadzeņu darbība korelēsies ar runātāju tikai tad, kad klausās viņu saprotamu stāstu (angļu valodas versija). Otrais pētījuma mērķis bija salīdzināt fNIRS rezultātus ar datiem no līdzīga pētījuma, kurā tika izmantota fMRI, lai salīdzinātu abas metodes.

Viņi atklāja, ka tad, kad fNIRS izmērīja asins šūnu skābekli un deoksigenāciju testa subjekta smadzenēs, klausītāju smadzeņu darbība sakrita tikai ar angliski runājošajiem. Šie rezultāti arī korelēja ar iepriekšējo fMRI pētījumu.

Šis jaunais pētījums atbalsta fNIRS kā dzīvotspējīgu nākotnes instrumentu, lai pētītu smadzeņu savstarpēju savienošanu sociālās mijiedarbības laikā. Sistēmu var izmantot, lai piedāvātu svarīgu informāciju par to, kā labāk sazināties daudzās dažādās vidēs, tostarp klasēs, biznesa sanāksmēs, politiskos mītiņos un ārstu kabinetos.

"Tas nebūtu iespējams ar fMRI. Ir pārāk daudz izaicinājumu, ”sacīja Banu Onarals, Ph.D., H. H. Sun profesors Biomedicīnas inženierzinātņu, zinātnes un veselības sistēmu skolā.

"Tagad, kad mēs zinām, ka fNIRS ir reāls līdzeklis, mēs pārietam aizraujošā laikmetā, kad mēs varam uzzināt daudz vairāk par to, kā darbojas smadzenes, cilvēkiem veicot ikdienas uzdevumus."

Avots: Drexel University / EurekAlert

Foto: