Movendo-se em sincronia: Como os cérebros se ligam durante uma partida colaborativa de ping-pong – um estudo fNIRS

Esta publicação a primeira parte de uma série sobre o hyperscanning durante um jogo de pingue-pongue cooperativo, com objetivo fornecer uma introdução geral sobre como utilizar a fNIRS durante experiências de hyperscanning que envolvam movimento.

A espetroscopia de infravermelho próximo funcional (fNIRS) mede de forma não invasiva as alterações relativas da concentração de hemoglobina oxigenada e desoxigenada, que refletem a atividade neural em áreas cerebrais corticais.

Em comparação com outras modalidades de neuroimagem, a fNIRS é relativamente fácil de utilizar e configurar, acessível e portátil. Este último aspeto foi melhorado durante os últimos anos com novos desenvolvimentos técnicos, o que levou a uma maior liberdade e permitiu a deslocação dos participantes.

Além disso, quando comparada com outras modalidades, como o EEG e a fMRI, a fNIRS é relativamente insensível a artefatos de movimento. No seu conjunto, a fNIRS é uma tecnologia de neuroimagiologia ideal para estudos realizados fora dos ambientes laboratoriais típicos e que envolvam movimento, por exemplo, em psicologia, neurociência ou ciências do desporto, para melhorar a validade ecológica da investigação.

Além da sua vantagem de ser utilizada durante o movimento, a fNIRS pode também ser aplicada a vários indivíduos simultaneamente. Isto permite a sua utilização durante o hyperscanning, medindo dois ou mais sujeitos ao mesmo tempo durante a interação social e/ou tarefas cognitivas.

Nas experiências de hiperscanning, é avaliada a sincronia inter-cerebral (SCI), que fornece informações sobre o grau de sincronização entre os cérebros dos participantes. A medição da SII pode ser utilizada como uma ferramenta mais objetiva para estudar o desempenho da colaboração, em comparação com os métodos atualmente aplicados, como os inquéritos ^[1,2].

Nos últimos anos, o hyperscanning fNIRS é cada vez mais utilizado para investigar a colaboração em muitas aplicações diferentes, por exemplo, no trabalho de equipe educacional ou profissional ^[1,2,3].

Realizamos um mini estudo interno de hiperdigitalização com o objetivo de, em primeiro lugar, investigar o uso da fNIRS durante pesquisas que envolvem movimento e, em segundo lugar, avaliar a viabilidade de nossos dispositivos a serem usados durante experimentos colaborativos de hiperdigitalização.

Nesse experimento de design em blocos, chamado de “desafio do pingue-pongue”, os participantes realizaram uma tarefa dupla colaborativa em duplas Durante o experimento, o Brite Frontal foi aplicado a ambos os indivíduos para medir simultaneamente a atividade cerebral pré-frontal.

Assista ao vídeo abaixo para saber mais sobre o estudo do desafio do ping-pong utilizando a fNIRS durante experimentos (” hyperscanning”) que envolvem movimento.

Nas próximas postagens, os métodos de projeto do estudo, aquisição de dados e análise (básica) de dados para o estudo do desafio do pingue-pongue serão mais detalhados.

Dispositivos NIRS E fNIRS Artinis

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Sensor de Oxigênio Muscular

Train.Red – Sensor de Oxigênio Muscular

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Podologia

PhysioSensing I Podo – Baropodômetro Portátil

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Quantitative Sensory Testing QST

VSA2 – Vibratory Sensory Analyzer

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Dispositivos NIRS - Imagem Muscular

OctaMon M – NIRS portátil de 8 canais

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Dispositivos fNIRS - Imagem Cerebral

Brite Connect Ultra – fNIRS Hyperscanning em Grupo

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Dispositivos NIRS - Imagem Muscular

PortaMon – NIRS portátil de 3 canais

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DispositIvos NIRS/fNIRS

Brite Lite Frontal – fNIRS do córtex Pré-Frontal 8 canais

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DispositIvos NIRS/fNIRS

Brite Lite – fNIRS portátil 10 canais

Literatura Sugerida

[1] Wang Y, Dong Y, Leuk JSP, Zhai X, Xu C, Fu Y, Teo WP. The Role of Functional Near-Infrared Spectroscopy in Collaborative Research: A systematic Review. Educ Psychol Rev 36, 1 (2024).

[2] Shih YT, Wang L, Wong CHY, Sin ELL, Rauterberg M, Yuan Z, Chang L. The Effects of Distancing Design Collaboration Necessitated by COVID-19 on Brain Synchrony in Teams Compared to Co-Located Design Collaboration: A Preliminary Study. Brain Sci. 2024 14,60.

[3] Song W, Zhou X, Jiang Z, Li Y, Wang F, Chen J, Zhou X, Lin Y. The performance difference of interdisciplinary teams in the field specific and general innovation tasks. ISCTA 2022. Vol. 1 No. 3

[4] Czeszumski A, Eustergerling S, Lang A, Menrath D, Gerstenberger M, Schuberth S, Schreiber F, Rendon ZZ, König P. Hyperscanning: A Valid Method to Study Neural Inter-brain Underpinnings of Social Interaction. Front Hum Neurosci. 2020 Feb 28;14:39.