An investigation of brain-to-brain connectivity patternsduring a cooperative fluid intelligence task

Abstract

Bazı çalı¸smalar, aynı görevi simültane olarak gerçekle¸stirmeninkatılımcıların beyin hemodinamikleri arasında senkronizasyona yol açtı ˘ gınıgöstermi¸stir.Bu tezde katılımcların sunulan bulmacanın parçalarına ula¸smakiçin gözbakı¸slarını ortak bir ¸sekilde kullanmaları gereken Sandia matrisleri(Raven matrislerinin ücretsiz bir versiyonu) görevini gerçekle¸stirirkenkibeyin hemodinamiklerini incelemektir. Katılımcılar simültane bir ¸sekildeyapboz formatında hazırlanmı¸s akı¸skan zeka görevine angaje olmu¸slarkenbeyin hemodinamikleri NIRS (kızıl-ötesi tayfölçümü) cihazı ile ölçülmü¸stür.Bu çalı¸smanın sonucunda dorsolateral prefrontal korteks ve dorsomedialprefrontal korteks bölgelerine yakın beyin bölgelerinde aktivasyon veba˘gda¸sımlılı ˘ga rastlanmı¸stır. Buna ek olarak, ortak olarak yapılan görevinzorlu˘gunun bu ba˘gda¸sıklı ˘ gı arttırdı˘ gı gözlemlenmi¸stir. Bu bulgular,ortakla¸sa problem çözmenin ki¸siler arasında problemin zorlu˘guyla beraberartı¸s gösteren bir ba˘gda¸sıklı ˘ga sebep oldu˘gunu ima etmektedir.

Several studies have shown that executing the same task simultaneously cancreate synchronization among participants' brain hemodynamics. In thisthesis, we examined multiple participants' brain hemodynamics while theyare engaged in cooperative Sandia matrices (free version Raven's matrices)task that requires them to coordinate their gaze position to reach informationneeded to solve the given puzzle. We used functional near-infrared spectroscopy(fNIRS) hyperscanning to observe the brain hemodynamics of twoparticipants simultaneously while they are engaged in a joint task. We foundthat, forcing people to cooperate in a fluid intelligence task increases behavioraland neural coherence between them. We found increase activation andcoherence in areas close to dorsolateral prefrontal cortex and dorsomedialprefrontal cortex. Furthermore, we found that the difficulty of the joint taskenhances the neural coherence between people. These finding implies thatjointly solving a problem causes a degree of neural synchrony among peopleand the degree of synchrony increases with the difficulty of the problem.