Reproducible Inter-Personal Brain Coupling Measurements in Hyperscanning Settings With functional Near Infra-Red Spectroscopy

联轴节(管道) 功能连接 光谱学 计算机科学 神经科学 物理 心理学 材料科学 量子力学 冶金
作者
Andrea Bizzego,Atiqah Azhari,Gianluca Esposito
出处
期刊:Neuroinformatics [Springer Science+Business Media]
卷期号:20 (3): 665-675 被引量:7
标识
DOI:10.1007/s12021-021-09551-6
摘要

Despite a huge advancement in neuroimaging techniques and growing importance of inter-personal brain research, few studies assess the most appropriate computational methods to measure brain-brain coupling. Here, we focus on the signal processing methods to detect brain-coupling in dyads. From a public dataset of functional Near Infra-Red Spectroscopy signals (N=24 dyads), we derived a synthetic control condition by randomization, we investigated the effectiveness of four most used signal similarity metrics: Cross Correlation, Mutual Information, Wavelet Coherence and Dynamic Time Warping. We also accounted for temporal variations between signals by allowing for misalignments up to a maximum lag. Starting from the observed effect sizes, computed in terms of Cohen’s d, the power analysis indicated that a high sample size ( $$N> 150$$ ) would be required to detect significant brain-coupling. We therefore discuss the need for specialized statistical approaches and propose bootstrap as an alternative method to avoid over-penalizing the results. In our settings, and based on bootstrap analyses, Cross Correlation and Dynamic Time Warping outperform Mutual Information and Wavelet Coherence for all considered maximum lags, with reproducible results. These results highlight the need to set specific guidelines as the high degree of customization of the signal processing procedures prevents the comparability between studies, their reproducibility and, ultimately, undermines the possibility of extracting new knowledge.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
高大莺完成签到 ,获得积分20
刚刚
Myownway完成签到,获得积分10
1秒前
juliar完成签到 ,获得积分10
2秒前
笑笑完成签到,获得积分10
3秒前
小蓝完成签到,获得积分10
4秒前
酷酷的安柏完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
燕儿完成签到 ,获得积分20
7秒前
易槐完成签到 ,获得积分10
7秒前
Rxtdj完成签到 ,获得积分10
8秒前
重击老大完成签到 ,获得积分10
10秒前
Moving_Dr完成签到,获得积分10
14秒前
彦凝毓完成签到,获得积分10
14秒前
Wb完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
额对发布了新的文献求助10
20秒前
东风完成签到,获得积分10
21秒前
free完成签到,获得积分10
22秒前
Double_N完成签到,获得积分10
22秒前
催化剂发布了新的文献求助10
23秒前
乙肝结核梅毒艾滋完成签到,获得积分20
23秒前
24秒前
郭长银完成签到 ,获得积分10
25秒前
xiaofenzi完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
清修完成签到,获得积分10
26秒前
Simpson完成签到 ,获得积分0
27秒前
彭于晏应助菲菲采纳,获得10
27秒前
28秒前
31秒前
32秒前
Sthool完成签到,获得积分10
32秒前
沉静凡松完成签到 ,获得积分10
32秒前
lzr完成签到 ,获得积分10
33秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
34秒前
现实的小蚂蚁完成签到,获得积分10
34秒前
gj2221423完成签到 ,获得积分10
39秒前
cly完成签到 ,获得积分10
39秒前
wxn完成签到 ,获得积分10
42秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6034756
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7746260
关于积分的说明 16206414
捐赠科研通 5181069
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2772925
邀请新用户注册赠送积分活动 1756059
关于科研通互助平台的介绍 1640893