Công cụ hình ảnh mới có thể đo lường mức độ giao tiếp của mọi người

Các kỹ sư y sinh đã thiết kế một thiết bị chụp ảnh não có thể đeo được để xem cách bộ não đồng bộ hóa khi con người tương tác. Hiện tại, những ý tưởng tuyệt vời thường bị mất trong bản dịch - từ giáo viên dạy toán, người không thể truyền đạt cho học sinh của mình, đến một diễn viên hài độc lập, người ném bom trong một đêm mic mở.

Để giải quyết khoảng trống này, các kỹ sư y sinh của Đại học Drexel, phối hợp với các nhà tâm lý học của Đại học Princeton, đã phát triển một hệ thống quang phổ cận hồng ngoại chức năng (hoặc fNIRS), với thiết bị đeo được là một trong nhiều ứng dụng.

Hệ thống mới sử dụng ánh sáng để đo hoạt động thần kinh trong các tình huống thực tế và có thể được đeo như một chiếc băng đô. Các nhà điều tra tin rằng kỹ thuật mới sẽ cải thiện việc trao đổi thông tin giữa mọi người.

Thật vậy, các nhà nghiên cứu giải thích rằng thiết bị fNIRS có thể đo thành công sự đồng bộ hóa của não trong quá trình trò chuyện. Công nghệ này hiện có thể được sử dụng để nghiên cứu mọi thứ, từ giao tiếp giữa bác sĩ và bệnh nhân, đến cách mọi người sử dụng tin tức truyền hình cáp.

Nghiên cứu xuất hiện trong Báo cáo khoa học.

"Có thể xem cách nhiều bộ não tương tác là một bối cảnh mới nổi trong khoa học thần kinh xã hội", Hasan Ayaz, Tiến sĩ, phó giáo sư nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật Y sinh, Khoa học và Hệ thống Y tế Drexel, người dẫn đầu nhóm nghiên cứu, cho biết.

“Chúng ta đang sống trong một thế giới xã hội, nơi mọi người đều tương tác. Và giờ đây chúng tôi có một công cụ có thể cung cấp cho chúng tôi thông tin phong phú hơn về não trong các công việc hàng ngày - chẳng hạn như giao tiếp tự nhiên - mà chúng tôi không thể nhận được trong môi trường phòng thí nghiệm nhân tạo hoặc từ các nghiên cứu não đơn lẻ. "

Nghiên cứu hiện tại dựa trên nghiên cứu trước đây của Uri Hasson, Ph.D., phó giáo sư tại Đại học Princeton, người đã sử dụng Hình ảnh Cộng hưởng Từ chức năng (fMRI) để nghiên cứu các cơ chế não làm cơ sở cho việc sản xuất và hiểu ngôn ngữ.

Hasson đã phát hiện ra rằng hoạt động não bộ của người nghe thực sự phản ánh não bộ của người nói khi họ đang kể câu chuyện về trải nghiệm thực tế. Và khớp nối cao hơn có liên quan đến sự hiểu biết tốt hơn.

Tuy nhiên, các phương pháp chụp ảnh não truyền thống có những hạn chế nhất định. Đặc biệt, fMRI yêu cầu đối tượng nằm bất động trong môi trường quét ồn ào. Với kiểu thiết lập này, không thể đồng thời quét não của nhiều cá nhân đang nói chuyện trực tiếp.

Đây là lý do tại sao các nhà nghiên cứu của Drexel đã tìm cách điều tra xem liệu hệ thống fNIRS di động có thể là một cách tiếp cận hiệu quả hơn để thăm dò câu hỏi ghép não-não trong môi trường tự nhiên hay không.

Đối với nghiên cứu của họ, một người nói tiếng Anh bản ngữ và hai người nói tiếng Thổ Nhĩ Kỳ bản ngữ đã kể một câu chuyện thực tế, không thể hiểu được bằng ngôn ngữ mẹ đẻ của họ. Câu chuyện của họ đã được ghi lại và não của họ được quét bằng fNIRS. Sau đó, mười lăm người nói tiếng Anh đã nghe đoạn ghi âm, cùng với một câu chuyện được ghi lại tại một sự kiện kể chuyện trực tiếp.

Các nhà nghiên cứu đã nhắm mục tiêu vào các vùng não trước và vùng đỉnh, bao gồm các vùng nhận thức và bậc cao hơn liên quan đến khả năng phân biệt niềm tin, mong muốn và mục tiêu của một người.

Họ đưa ra giả thuyết rằng hoạt động não của người nghe sẽ chỉ tương quan với người nói khi nghe một câu chuyện mà họ hiểu (phiên bản tiếng Anh). Mục tiêu thứ hai của nghiên cứu là so sánh kết quả fNIRS với dữ liệu từ một nghiên cứu tương tự đã sử dụng fMRI, để so sánh hai phương pháp.

Họ phát hiện ra rằng khi fNIRS đo quá trình oxy hóa và khử oxy của các tế bào máu trong não của đối tượng thử nghiệm, hoạt động não của người nghe chỉ khớp với những người nói tiếng Anh. Những kết quả này cũng tương quan với nghiên cứu fMRI trước đó.

Nghiên cứu mới này hỗ trợ fNIRS như một công cụ khả thi trong tương lai để nghiên cứu sự ghép nối giữa não và não trong quá trình tương tác xã hội. Hệ thống có thể được sử dụng để cung cấp thông tin quan trọng về cách giao tiếp tốt hơn trong nhiều môi trường khác nhau, bao gồm lớp học, cuộc họp kinh doanh, cuộc biểu tình chính trị và văn phòng bác sĩ.

“Điều này sẽ không khả thi với fMRI. Có quá nhiều thách thức, ”Banu Onaral, Tiến sĩ, Giáo sư H. H. Sun tại Trường Kỹ thuật Y sinh, Khoa học và Hệ thống Y tế cho biết.

“Bây giờ chúng tôi biết fNIRS là một công cụ khả thi, chúng tôi đang chuyển sang một kỷ nguyên thú vị khi chúng tôi có thể biết nhiều hơn về cách bộ não hoạt động khi mọi người tham gia vào các công việc hàng ngày.”

Nguồn: Đại học Drexel / EurekAlert

Ảnh: