Laboratorium Procesów Neuropoznawczych

Laboratorium Procesów Neuropoznawczych Zakładu Kognitywistyki jest zlokalizowane w budynku Wydziału Matematyki i Informatyki, Łojasiewicza 6, Kraków. Laboratorium jest wyposażone w funkcjonalny spektroskop w bliskiej podczerwieni NIRScoutX 48 32 firmy NIRx, USA, elektroencefalograf ACTIVE2 BASE EURO firmy Biosemi, Holandia, dwa wysokiej jakości okulografy (SR Research EyeLink 1000 Plus, Kanada oraz Tobii REX, Szwecja), kilkanaście stacji roboczych i serwerów oraz oprogramowanie do analizy danych: Brain Vision Analyzer (dla EEG), NAVI (dla NIRS), Statistica 10, Experiment Builder (do projektowania procedur dla EyeLinka) oraz Data Viewer (do analiz danych z EyeLinka). Okazjonalnie, prowadzimy także badania metodą neuroobrazowania funkcjonalnym rezonansem magnetycznym w Pracowni firmy Voxel.

Nasz funkcjonalny spektroskop w bliskiej podczerwieni NIRScoutX zawiera 48 kanałów emisyjnych oraz 32 kanały detekcyjne. Urządzenie stanowi relatywnie nową, nieinwazyjną metodę pomiaru zmian w korowej odpowiedzi hemodynamicznej (w poziomach utlenowanej i nieutlenowanej hemoglobiny [Hb]) przy pomocy detekcji osłabienia światła w bliskiej podczerwieni przechodzącego przez tkankę mózgową. Ogółem, podniesiona koncentracja utlenowanej Hb oraz obniżona koncentracja nieutlenowanej Hb wskazują na wzmożoną aktywność określonych obszarów kory (odpowiednio, zapotrzebowanie oraz faktyczne zużycie tlenu przez mózg). W porównaniu z funkcjonalnym rezonansem magnetycznym (fMRI), fNIRS charakteryzuje się wyższą rozdzielczością czasową oraz mniejszą wrażliwością na artefakty ruchowe. Z kolei w zestawieniu z elektroencefalografią (EEG), cechuje się wyższą rozdzielczością przestrzenną oraz odpornością na zakłócenia wynikające z interferencji fal elektromagnetycznych emitowanych przez różne urządzenia. Podstawowym ograniczeniem fNIRS jest to, że pozwala na rejestrację zmian aktywności jedynie tych obszarów korowych, które są położone blisko wewnętrznej powierzchni czaszki. Mimo to metoda ta stanowi bardzo dobry kompromis między możliwościami EEG i fMRI, a ponadto posiada kilka dodatkowych zalet czyniących ją powszechnie akceptowanym narzędziem do badań nad wyższymi procesami poznawczymi. Co istotne, system NIRScoutX posiada tzw. funkcję hyperscanning, dającą możliwość realizowania pomiarów jednocześnie na kilku osobach badanych.

Elektroencefalograf ACTIVE2 BASE EURO zalicza się do najnowszej generacji systemów EEG, przeznaczonych do celów naukowo-badawczych. Pozwala na nieinwazyjną rejestrację aktywności bioelektrycznej mózgu z bardzo dużą rozdzielczością czasową (milisekundową). Pomiar realizowany jest przy użyciu zestawu 64 elektrod aktywnych, rejestrujących zmiany potencjałów elektrycznych na powierzchni skóry głowy oraz 16 dodatkowych elektrod peryferyjnych. Głowica elektrodowa może także pełnić rolę urządzenia poligraficznego, pozwalając na jednoczesną realizację pomiaru elektroencefalograficznego, elektromiograficznego, elektrokardiograficznego i elektrodermalnego. Oznacza to, że oprócz zmian w aktywności bioelektrycznej mózgu, urządzenie może rejestrować zmiany w czynności elektrycznej mięśni i nerwów obwodowych, mięśnia sercowego, a ponadto w przebiegu reakcji skórno-galwanicznej.

Urządzenie EyeLink 1000 Plus do pomiaru ruchów gałek ocznych pozwala rejestrować fiksacje wzroku z dokładnością przestrzenną rzędu .05 stopnia kątowego oraz rozdzielczością czasową 500 Hz. Oprogramowanie do analizy danych pozwala badaczom na indywidualną oraz zagregowaną analizę danych, takich jak mapy ciepła, ścieżki skanowania, wykresy czasowe, a także raporty dotyczące fiksacji, sakad oraz obszarów zainteresowania itp. (do dalszej analizy w pakietach statystycznych).