Natural stimuli and experimental setups in the study of the neural basis of social interaction

Show full item record

Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-1229-3
Title: Natural stimuli and experimental setups in the study of the neural basis of social interaction
Author: Hirvenkari, Lotta
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences, Department of Biosciences, Division of Physiology and Neuroscience
Department of Neuroscience and Biomedical Engineering, School of Science, Aalto University
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Belongs to series: Dissertationes Scholae Doctoralis Ad Sanitatem Investigandam Universitatis Helsinkiensis - URN:ISSN:2342-317X
Abstract: Social interaction consists of events of different modalities that unfold on a subsecond timescale and are usually influenced by all involved participants. Therefore, social interaction is difficult to be simulated in laboratory, as simple, static, and unidirectional stimuli and tasks do not cover its properties accurately enough. However, moving towards more natural experimental setups in brain imaging, e.g. in magnetoencephalography (MEG), means giving up many traditional ways of analysis, such as signal averaging on the basis of pre-classified well-controlled stimuli. Thus, in addition to developing naturalistic experimental setups, new ways are needed to analyse the data and to classify the events of interest. In this thesis, ecologically valid experimental setups for brain imaging of social interaction were developed and tested in three MEG and two behavioural experiments. Of the MEG studies, the first study presented in this thesis introduced a free-viewing paradigm for MEG and showed different responses to congruent and incongruent audiovisual stimuli in the auditory cortex. In the second MEG study auditory cortex was shown to respond differently to the anticipation of emotional and neutral sounds. The third MEG study presented a setup for simultaneous MEG measurements of two interacting persons, validating its feasibility by showing reproducible and similar auditory responses in both subjects to stimuli delivered from the two measurement sites. The two behavioural studies of this thesis concentrated on turn taking behaviour in conversation. The first of them showed that the organization of turn-taking guides the gaze of an external viewer of the conversation. The latter study demonstrated that speech is a strong inducer of behavioural entrainment as speakers mutually adapted their speaking rhythms when producing sentences with a partner.Sosiaalinen vuorovaikutus koostuu jopa alle sekunnin aikaskaalalla muuttuvista ja eri aistien kautta välittyvistä tapahtumista, joihin kaikki vuorovaikutukseen osallistujat vaikuttavat. Vuorovaikutusta on vaikea simuloida laboratorio-olosuhteissa, koska yksinkertaiset, liikkumattomat ja yksisuuntaiset ärsykkeet ja tehtävät eivät toista sen ominaisuuksia riittävän tarkasti. Luonnollisempien ärsykkeiden käyttöön siirtyminen aivokuvantamisessa, kuten magnetoenkefalografiassa (MEG) tarkoittaa luopumista etukäteen luokitelluista, helposti kontrolloitavista ärsykkeistä ja niiden perinteisistä keskiarvoistusmenetelmistä. Luonnollisia ärsykkeitä hyödyntävien koeasetelmien kehittämisen lisäksi on tilalle löydettävä uusia signaalinkäsittelymenetelmiä ja tapoja etsiä ja luokitella kiinnostavia tapahtumia jatkuvan luonnollisen ärsykevirran joukosta. Väitöskirja esittelee luonnonmukaisia koeasetelmia sosiaalisen vuorovaikutuksen aivomekanismien tutkimiseen kolmessa MEG- ja kahdessa käyttäytymistutkimuksessa. MEG-tutkimuksista ensimmäisessä kuvattiin vapaan katselun mahdollistava koeasetelma ja osoitettiin sitä käyttäen yhdenmukaisten audiovisuaalisten ärsykkeiden aiheuttavan voimakkaampia kuulovasteita kuin epäyhdenmukaisten ärsykkeiden. Toinen MEG-tutkimus käsitteli kuulovasteita tunteita herättäviin luonnollisiin ääniärsykkeisiin ja osoitti neutraalien äänien herättämien vasteiden eroavan tunteita herättävien äänten aiheuttamista kuulovasteista jo ääntä odotettaessa. MEG-tutkimuksista kolmas esitteli kahden vuorovaikutuksessa olevan henkilön samanaikaiseen tutkimiseen soveltuvan MEG-järjestelmän ja osoitti sen toimivuuden molemmilta koehenkilöiltä mitatuilla toistettavilla ja yhdenmukaisilla kuulovasteilla. Väitöskirjan käyttäytymistutkimukset keskittyivät keskusteluvuoronvaihtoon. Niistä ensimmäisessä katsojien havaittiin seuraavan kahden henkilön keskustelua yhtenäisesti, ja tarkemmin silloin, kun heillä oli sekä visuaalinen että auditorinen informaatio saatavillaan. Jälkimmäinen tutkimus osoitti puheen olevan vahva puherytmien yhtenäistäjä, kun koehenkilöt kertoivat tarinaa yhdessä, vuorotellen sana sanalta lauseita muodostaen.
URI: URN:ISBN:978-951-51-1229-3
http://hdl.handle.net/10138/154610
Date: 2015-05-29
Subject: neurobiologia
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
naturals.pdf 11.96Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record