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Hyperscanning

Osservare la relazione: cos’è l’hyperscanning

Il nostro cervello, con la sua intricata rete di neuroni e connessioni sinaptiche, è uno dei misteri più affascinanti e complessi dell’universo. Negli ultimi decenni, gli scienziati hanno fatto passi da gigante nella comprensione di come funziona questo incredibile organo e uno strumento che sta portando nuove prospettive è l’hyperscanning, una tecnica neuroscientifica che consente di studiare l’attività cerebrale di più individui contemporaneamente, mentre essi interagiscono tra loro. Questa metodologia rivoluzionaria offre un’opportunità senza precedenti per comprendere i meccanismi neurali sottostanti ai processi sociali, come la comunicazione, la cooperazione e la coordinazione. In questa voce di glossario esploreremo i principi fondamentali dell’hyperscanning, le sue applicazioni in diversi campi e le implicazioni per la nostra comprensione del cervello sociale.

 

Come viene eseguito un hyperscanning?

L’hyperscanning si basa sull’uso simultaneo di più apparecchiature di neuroimaging per monitorare l’attività cerebrale di due o più individui mentre essi interagiscono. La chiave è sincronizzare accuratamente i dati cerebrali registrati da più soggetti durante una determinata attività interattiva. Questo può coinvolgere attività come conversazioni, giochi collaborativi o anche compiti di risoluzione di problemi di gruppo. Questa tecnica consente di esaminare come i cervelli delle persone si influenzino a vicenda durante situazioni sociali e come questo condizioni il comportamento collettivo. Ad esempio, durante un gioco di cooperazione l’hyperscanning può rivelare i pattern di attivazione cerebrale associati alla reciproca collaborazione. La risonanza magnetica funzionale (fMRI) è stata la prima tecnica utilizzata per l’hyperscanning, in quanto consente di rilevare i cambiamenti nell’attività cerebrale misurando i livelli di ossigenazione del sangue. Successivamente, l’EEG (Elettroencefalogramma) e la fNIRS (functional Near Infrared Spectroscopy) sono state estese all’hyperscanning per consentire registrazioni più agevoli e meno invasive dell’attività cerebrale durante l’interazione sociale. L’EEG misura l’attività elettrica del cervello attraverso elettrodi posizionati sul cuoio capelluto, mentre la fNIRS rileva i cambiamenti nel flusso sanguigno cerebrale utilizzando la luce nel vicino infrarosso. Entrambe le tecniche forniscono un’eccellente risoluzione temporale, consentendo di catturare le rapide dinamiche dell’attività cerebrale durante l’interazione sociale.

 

Quali sono le applicazioni di questa tecnica?

L’hyperscanning ha diverse applicazioni in ambito scientifico e clinico. In campo scientifico, viene impiegato per studiare la dinamica neurale sottostante a fenomeni sociali complessi, come l’empatia, la fiducia e l’interazione sociale. Ad esempio, studi condotti con l’hyperscanning hanno evidenziato i correlati neurali dell’interazione madre-bambino e dei processi di imitazione reciproca. Nel contesto clinico, l’hyperscanning viene utilizzato per indagare i disturbi legati all’interazione sociale, come l’autismo e la schizofrenia. Comprendere come i pattern di attivazione cerebrale differiscano durante le interazioni sociali in questi disturbi può fornire preziose informazioni per lo sviluppo di interventi terapeutici mirati.

 

Quali sono le implicazioni e le prospettive future?

L’hyperscanning ha il potenziale per rivoluzionare la nostra comprensione del cervello sociale. La capacità di osservare l’attività cerebrale di più individui in tempo reale durante l’interazione fornisce un’inedita finestra sui processi neurali sottostanti ai legami sociali e alla comunicazione. Tuttavia, sorgono anche sfide etiche e metodologiche legate all’impiego di questa tecnica, come la necessità di garantire il consenso informato dei partecipanti e la corretta interpretazione dei dati ottenuti. Per quanto riguarda le prospettive future, l’hyperscanning potrebbe essere impiegato per studiare una vasta gamma di fenomeni sociali, tra cui la leadership, la negoziazione e persino la dinamica di gruppo. Inoltre, lo sviluppo di nuove tecniche di analisi dei dati consentirà di estrarre informazioni ancora più dettagliate dalle registrazioni di attività cerebrale ottenute con l’hyperscanning. Dal punto di vista terapeutico, l’hyperscanning potrà essere utilizzato per costruire interventi mirati per migliorare le abilità sociali in individui con difficoltà di interazione sociale. Inoltre, potrebbe aprire nuove prospettive nel campo dell’intelligenza artificiale, aiutando a sviluppare algoritmi avanzati che replicano in modo più accurato le dinamiche sociali umane.

 

Bibliografia
  • Babiloni, F., & Astolfi, L. (2014). Social neuroscience and hyperscanning techniques: past, present and future. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 44, 76-93.
  • Czeszumski, A., Eustergerling, S., Lang, A., Menrath, D., Gerstenberger, M., Schuberth, S., … & König, P. (2020). Hyperscanning: a valid method to study neural inter-brain underpinnings of social interaction. Frontiers in Human Neuroscience, 14, 39.
  • Misaki, M., Kerr, K. L., Ratliff, E. L., Cosgrove, K. T., Simmons, W. K., Morris, A. S., & Bodurka, J. (2021). Beyond synchrony: the capacity of fMRI hyperscanning for the study of human social interaction. Social Cognitive and Affective Neuroscience, 16(1-2), 84-92.
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