Abstract
La peur de la menace certaine et l'anxiété à propos de la menace incertaine sont des émotions distinctes avec comportementale, cognitive-attentionnel unique, et les composants neuroanatomiques. L'anxiété et la peur peuvent être étudiés dans le laboratoire en mesurant la potentialisation du réflexe de sursaut. Le réflexe de sursaut est un réflexe de défense qui est potentialisée par un organisme est menacé et la nécessité de la défense est élevée. Le réflexe de sursaut est évaluée par électromyographie (EMG) dans le muscle orbiculaire des paupières provoquée par de brèves, intenses, des rafales de bruit blanc acoustique (c.-à-sondes "sursaut"). Potentialisation sursaut est calculé comme l'augmentation de la grandeur de réaction de sursaut lors de la présentation d'ensembles de signaux de menace visuels qui signalent la livraison de légère décharge électrique par rapport à des ensembles de signaux appariés qui signalent l'absence de choc (des indices aucun-menaces). Dans le groupe de la menace de probabilité, la peur est mesurée par la potentialisation sursaut avec une probabilité élevée (100% de choc cue-contingent; CERTAIindices n) de la menace, tandis que l'anxiété est mesurée par la potentialisation de sursaut à faible probabilité (20% choc cue-contingent; incertains) les indices de menaces. Mesure de potentialisation sursaut durant le Groupe de la menace de probabilité fournit une alternative objective et facilement mis en œuvre à l'évaluation de l'affect négatif via l'auto-évaluation ou d'autres méthodes (par exemple, la neuro-imagerie) qui peuvent être inapproprié ou impossible pour certains chercheurs. Potentialisation sursaut a été rigoureusement étudiée chez les animaux (par exemple., Les rongeurs, les primates non humains) et les humains qui facilite la recherche translationnelle l'animal à l'humain. Potentialisation sursaut pendant certain et incertain menace fournit une mesure de affectif négatif et les états émotionnels distincts (peur, anxiété) objectif à utiliser dans la recherche sur la psychopathologie, la consommation de substances / abus et largement en sciences affectives. En tant que tel, il a été largement utilisé par les scientifiques cliniques qui s'intéressent à la psychopathologie étiologie et par les scientifiques intéressés par affectifs individeux différences dans l'émotion.
Introduction
L'objectif global du Groupe de la menace de probabilité est de démêler expérimentalement l'expression de l'anxiété en réponse à une faible probabilité (c'est à dire, incertain) les menaces de la peur en réponse à une forte probabilité (c'est à dire, certaines menaces). L'incertitude se produit lorsque certains aspects d'une menace est mal définie. Alors que l'anxiété peut être décrit de nombreuses façons, exacerbé les réponses à faible probabilité ou autres événements négatifs incertains est un symptôme clinique distinctif dans les troubles anxieux 1,2. En outre, l'augmentation de l'anxiété liée physiologique de répondre pendant menace incertaine de choc contre la peur liée physiologique de répondre pendant certaine menace de choc dans les tâches de laboratoire peuvent fournir un marqueur physiologique pour les troubles anxieux 3. Mouillage de l'anxiété à des menaces incertaines spécifiquement peut être un élément essentiel de la réponse au stress propriétés d'amortissement de drogues telles que l'alcool 4-7. Augmentation de l'anxiété pendant uncertains menace peut marquer un neuroadaptation dans les circuits de stress du cerveau suite à l'utilisation chronique de drogues 4,8. Ainsi, le groupe menace de probabilité fournit une mesure objective de la affectif négatif et les états émotionnels distincts (anxiété, la peur) à utiliser dans la recherche sur la psychopathologie, l'utilisation de la substance / abus et la science affective. En tant que tel, il peut être un outil puissant pour l'utilisation par les scientifiques cliniques et affectifs qui s'intéressent à la psychopathologie étiologie et les différences individuelles dans l'émotion.
Les méthodes traditionnelles utilisées pour l'étude des émotions chez l'homme
Scientifiques affectifs ont utilisé de nombreuses mesures et les paradigmes d'étudier l'émotion humaine 9, mais la plupart de ceux-ci ne fournit pas la précision nécessaire trouvés dans le groupe de la menace de probabilité pour analyser l'anxiété d'autres émotions négatives comme la peur. Par exemple, l'auto-évaluation est couramment utilisé, mais il peut souffrir de caractéristiques de la demande et d'autres formes de biais de réponse. Les participants ne peuvent pas être able de distinguer avec précision entre l'anxiété et la peur, et la connexion de leur rapport aux mécanismes neurobiologiques sous-jacents est distale au mieux. De plus, l'auto-évaluation doit souvent être effectué a posteriori puisque le processus d'introspection et de rapport pourrait altérer l'expérience des stimuli affectifs des participants. Bien sûr, rapport rétrospectif souffre d'interférences de la mémoire et de la dégradation. Psychophysiologistes mesurent souvent des émotions au cours d'une manipulation qui consiste à affecter émotionnellement présentation de photos évocatrices 10. Cette image tâche d'observation est bien validé, est moins affecté par les défauts de l'auto-évaluation, et a donné lieu à de nombreuses informations importantes concernant les différences individuelles dans la réponse affective et leur contribution à la psychopathologie 11,12. Cependant, seule une large affect négatif est mesurée au cours de cette image tâche de visualisation qui ne permet pas pour l'étude des émotions négatives distincts tels que l'anxiété et la peur which peut être mesurée avec le Groupe de la menace de probabilité. Neuroscientifiques affectifs mesurent souvent l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pendant les tâches qui suscitent un affect négatif, mais ces approches peuvent être trop coûteux pour de nombreux chercheurs. En outre, les résolutions spatiales et temporelles des méthodes IRMf sont actuellement limitées, ce qui rend difficile pour l'IRMf pour démêler les structures neurologiques soupçonnés d'être associée à l'anxiété par rapport à d'autres émotions. Plus important encore, un indice IRMf bien défini de n'importe quel type de sentiments négatifs n'a pas encore été établie.
La recherche translationnelle avec des animaux à l'aide de la réponse de sursaut
Le Groupe de la menace de probabilité est calquée sur la recherche fondamentale avec des animaux qui ont fourni le premier exemple de la précision nécessaire pour démêler l'anxiété de la peur. Les neuroscientifiques ont utilisé des études de lésions soigneusement contrôlées avec des rongeurs pour modéliser l'anxiété et la peur à l'aide des réponses différentielles à incertain et certade la menace indicé de choc électrique. Ce travail a élucidé d'importantes différences dans les réponses de l'anxiété liée à la faible probabilité, ambiguë définie, choc distale ou autrement incertain contre la peur liée réponses hautement probable, clairement défini, imminent certain choc 13. Menaces incertaines susciter la congélation et hyper vigilance chez les animaux, alors que certaines menaces suscitent évitement actif, attaque défensive, ou les deux 14. Imminentes, certaines menaces attirer l'attention sur la menace elle-même, alors que distales, les menaces dans le temps incertains encouragent distribués attention à l'environnement global 15 - 17. Réponse aux menaces dans le temps incertains semble se maintenir, alors que la réponse à certaines menaces est phasique et temps-verrouillé à la menace 13. Dans une étude connexe, études de lésions ont montré que la réponse aux menaces incertaines sont sélectivement médiée par le facteur et la noradrénaline voies de libération de la corticotrophine par le latéraldivisions du noyau central de l'amygdale et le noyau du lit de la strie terminale 18. Une grande partie de ce travail utilise la potentialisation de la réponse acoustique comme une mesure dépendante primaire 13, qui est la même mesure dépendante utilisée dans le groupe de la menace de probabilité. Les substrats neurobiologiques du circuit de réaction de sursaut ont été étudiés avec la découverte de liens clairs pour les structures cérébrales actives en réponse aux menaces incertaines et certaines 19,20. La réaction de sursaut peut être évaluée dans de nombreuses espèces qui fournit un outil de traduction puissant pour étudier les émotions. La réaction de sursaut chez l'homme se produit par réflexe en réponse à un stimulus auditif soudaine et intense. Sursaut est le plus souvent mesurée chez l'homme par la mise en place de l'électromyographie (EMG) des électrodes sur le muscle orbiculaire (fermeture du couvercle) muscle de l'œil. Surprendre activité EMG liés est potentialisée par un organisme est présenté avec une stimul dangernous comme un imminent choc électrique par rapport à des stimuli non menaçante 19.
Le Pas-choc, prévisible-choc, imprévisible-choc (NPU) tâche et menace l'incertitude
Le Groupe de la menace de probabilité a été inspiré par Grillon et ses collègues quand ces chercheurs ont introduit l'utilisation de la potentialisation sursaut d'étudier l'anxiété et la peur chez les humains avec la tâche n-choc, prévisible-choc, imprévisible-choc (NPU) 21. Dans l'état prévisible de la tâche NPU, les chocs sont 100 pour cent cue-contingent et se produisent à un moment compatible connue (fin de brève présentation de repère). Dans l'état imprévisible de la tâche NPU, les chocs sont entièrement imprévisible. Les patients qui subissent un stress post-traumatique et troubles paniques présentent une augmentation sélective sursaut potentialisation lors d'un choc imprévisible mais non prévisible dans la tâche NPU 22,23. Dans d'autres travaux, les médicaments prescrits pour traiter l'anxiété avoir un effet plus important sur potentiati sursautdurant choc imprévisible que lors d'un choc prévisible dans la tâche NPU 24. Dans la recherche sur les effets anxiolytiques de l'alcool, Moberg et Curtin 4 utilisés la tâche NPU pour démontrer qu'une dose modérée d'alcool réduit sélectivement surprendre potentialisation pendant menace de choc prévisible imprévisible, mais non. L'incertitude est multiforme et chocs dans l'état imprévisible de la tâche NPU sont incertaines en ce qui concerne les deux si elles sont de se produire (probabilité incertitude) et quand ils se produisent (incertitude temporelle). De nombreuses théories suggèrent que la QUAND dimension d'incertitude est essentiel dans la production de l'anxiété 19. Toutefois, les données de Curtin et al. 5 suggère un mécanisme commun pour le déclenchement de l'anxiété à travers différents types d'incertitude. La tâche de la menace de probabilité décrit ici manipule incertitude sur si un choc se produit tout en maintenant toutes les autres dimensions de l'incertitude constante rendant ainsi clairquel aspect de l'incertitude est responsable des effets de la tâche présente. Les tâches qui utilisent potentialisation sursaut à la menace indicé sont flexibles et peuvent être modifiées par les scientifiques affectifs de manipuler l'incertitude sur l'endroit où vont les chocs se produire 25 et à quel point ils seront 7,26. De toutes ces tâches, la menace Probabilité Groupe est l'un des plus faciles à interpréter en raison de l'accent mis sur une dimension d'incertitude et la plus simple à mettre en œuvre en raison de son inclusion de seulement deux variantes de l'incertitude de la menace (faible probabilité et de choc de forte probabilité).
Le Groupe de la menace de probabilité
Dans le groupe de la menace de probabilité, le participant est assis environ 1,5 m à partir d'un tube à rayons cathodiques (CRT) du moniteur. Les indices de menaces sont affichés sur l'écran pendant 5 secondes chacune avec un ITI de durée variable (de gamme = 15-20 s). Les indices de menaces sont répartis par groupes de deux conditions choc de la menace et une condition de non-menace (voir
La tâche de la menace de probabilité a été utilisée pour démontrer que la faible probabilité (incertain) choc seule est suffisante pour déclencher l'anxiété et de permettre l'évaluation des effets anxiolytiques de l'alcool
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Protocol
Le comité d'éthique local a approuvé la procédure suivante et tous les participants qui ont pris part à cette procédure ont donné un consentement éclairé. Pour plus de détails de la mesure et de stimulation présentation psychophysiologique s'il vous plaît voir 30,27.
1. électromyographie (EMG) Préparation d'enregistrement
- Demandez au participant de se laver le visage avec du savon, en accordant une attention particulière à l'emplacement des capteurs de cibles, qui sont situés en dessous de l'œil et dans le milieu du front du participant (voir la figure 2).
- Placer le participant dans une chaise droite et confortable dans la chambre expérimentale.
- Préparer la peau du participant pour la mesure EMG.
- Nettoyez les capteurs de cible avec un tampon d'alcool.
- Nettoyez les mêmes endroits avec un gel exfoliant granuleux aide d'un petit tampon de gaze pour éliminer davantage la saleté ou de la peau morte des cellules qui peuvent entraver la mesure of l'activité électromyographique.
- Préparer et joindre électrodes EMG.
- Remplissez tous chlorure d'argent-argent (Ag-AgCl) Capteur tasses avec gel conducteur à l'aide d'une seringue et d'une aiguille émoussée.
- Attacher une grande (par exemple 8 mm) capteur Ag-AgCl au centre du front de l'adhérent à l'aide d'une collerette adhésive.
- Fixez les deux petites (par exemple, 4 mm) capteurs Ag-AgCl supplémentaires ci-dessous l'œil du participant à l'aide de colliers adhésifs. Placez la première de ces petits capteurs en ligne avec l'élève au regard de l'avant et le second capteur 1-2 cm latéral à la première (Figure 2, voir aussi 27). Ne laissez pas les colliers adhésifs pour se chevauchent, car cela pourrait augmenter le mouvement artefact. Empêcher le débordement de gel afin d'éviter la formation d'un pont de gel entre les deux détecteurs ci-dessous l'œil comme cela va provoquer le passage du courant par l'intermédiaire du pont et nuire à la mesure de l'activité EMG.
- Démarrez le logiciel d'acquisition EMG sur til physiologie ordinateur et demander à ce participant à clignoter quelques fois pour vérifier que la réponse EMG est correctement enregistré et que les clignements d'yeux peut être observé sur l'écran du logiciel de collecte de données (voir la figure 3A pour un exemple d'activité EMG associé à un clignote).
- Vérifiez l'impédance pour chaque capteur.
NOTE: De nombreux laboratoires nécessitent des impédances inférieures à 10 kQ (ou plus conservatrice, 5 kQ), mais les seuils tolérables réels pour les niveaux d'impédance mesurées dépendent de nombreuses variables telles que la conception expérimentale, la conception de l'amplificateur, et des contraintes pratiques par rapport au temps nécessaires pour réduire les impédances et la population de participants. Quoiqu'il en soit, des impédances élevées augmentent la sensibilité du signal EMG à artefact électrique, qui peut être problématique (bruit de 60 Hz; voir la figure 3B). - Placez le casque sur la tête du participant.
2. de référence de mesure de Genral sursaut Réactivité
NOTE: Cette évaluation sert aussi à s'habituer encore la réponse de sursaut avant les trois sondes d'accoutumance livrés juste avant démarrage de la tâche 31. Y compris sursaut réactivité générale comme covariable dans l'analyse statistique de la potentialisation sursaut augmente la puissance statistique pour détecter à l'intérieur et entre les effets des participants. Sursaut général réactivité peut également refléter une mesure de la différence individuelle intéressante 12,32.
- Demandez au participant de mettre à l'aise avant le début de la tâche de base et de rester aussi immobile que possible tout au long de la tâche avec leurs pieds à plat sur le sol. mouvement de participant peut présenter artefact dans le signal EMG (voir la figure 3C).
- Rappeler au participant qui ils peuvent cesser leur participation à n'importe quel moment pendant l'expérience. Surveiller le participant en utilisant la vidéo et audio de la chambre expérimentale pendant deuxl'évaluation de base et la tâche principale.
- Enregistrer le signal EMG avec le logiciel d'acquisition sur l'ordinateur de la physiologie et de lancer le logiciel de présentation du stimulus sur l'ordinateur de contrôle de relance.
- Présenter le participant à une série de carrés de couleur qui sera utilisée dans la tâche principale, mais n'ont pas encore été jumelé avec un choc électrique. Sondes de sursaut présents pendant une partie de ces indices et l'intervalle entre les signaux. Paramètres de synchronisation pour une durée de repère, intervalle entre les indices, et sursauter sondes doivent correspondre à des paramètres de la tâche principale. Mesure fiable du réflexe de sursaut réactivité générale nécessite la présentation d'au moins 4 sondes. Cette tâche de base prend environ 5 minutes pour terminer.
- Moyenne ensemble pic réaction de sursaut EMG du participant à chaque sursauter sonde dans la procédure de base pour produire une valeur qui servira de sursaut général réactivité de ce participant (voir les étapes 6.1 à 6.6 pour la façon de traiter les données EMG). Incluresursaut réactivité générale comme additif ou interactif covariable dans les modèles statistiques concernant la potentialisation de sursaut (voir l'étape 6.8).
3. Shock évaluation du seuil de tolérance
- Apposer deux électrodes de choc avec du ruban adhésif médical standard pour la main du participant (par exemple, des phalanges distales des index et l'annulaire de la main) de 33 à 35.
- Présenter le participant à une série de chocs électriques de plus en plus intenses. Après chaque choc est administré, demander au participant d'évaluer dans quelle aversion qu'ils ont trouvé le choc sur une échelle de 100 points. Demandez-leur d'utiliser une note de 0 si elles ne peuvent pas se sentir un choc à tous, une note de 50 pour le premier niveau de choc qu'ils considèrent être mal à l'aise, et une cote de 100 pour le plus haut niveau de choc qu'ils peuvent tolérer.
- Demandez au participant qu'il est important de signaler avec précision le plus élevé de choc qu'ils peuvent tolérer. Le participant ne doit pas be informés que leur rapport aura un impact sur les chocs réels qu'ils reçoivent, car cela pourrait conduire à des biais dans leur rapport.
- Arrêter l'évaluation de la tolérance aux chocs une fois que le participant évalue un choc 100 Enregistrez le niveau de choc et d'administrer des chocs à ce niveau dans le groupe de la menace de probabilité pour contrôler les différences individuelles de sensibilité aux chocs.
NOTE: électrique chocs sont administrés à subjective seuil de tolérance aux chocs maximale de chaque participant. Cependant, les chocs de faible intensité sont également utilisés 21. Quoiqu'il en soit, il est important que l'intensité des chocs sélectionné est suffisant pour provoquer une réponse négative affectif solide et la potentialisation de sursaut associé de tous les participants.
4 Le groupe menace de probabilité
- Fournir au participant une histoire de couverture qui favorise l'attention tout au long de la tâche.
NOTE: Certains participants peuvent trouver difficile de maintenir l'attention throughout le Groupe menace de probabilité. Un exemple d'une histoire de couverture que les chercheurs peuvent dire aux participants afin d'encourager l'attention dans cette tâche est de dire au participant que les chercheurs sont intéressés à évaluer la capacité des participants à accorder une attention au fil du temps au cours d'une tâche simple, répétitif visuelle similaire à la tâche nécessaire de contrôleurs de la circulation aérienne. - Fournir aux participants des informations sur la tâche générale et contingences spécifiques cue-choc pour chaque condition.
- Demandez au participant que l'opération dure environ 20 min.
- Demandez au participant que la tâche comprend indices qui durent 5 secondes à chaque séparées par 15-20 secondes en moyenne.
- Informer le participant que les indices sont organisés en jeux, chaque jeu dure 2-3 min chacun.
- Demandez au participant qu'il existe trois types de jeux, 20% des ensembles de choc, 100% des ensembles de choc et ensembles Pas de choc.
- Demandez au participant qu'ils recevront chocs à l'fin d'environ 1 sur toutes les 5 indices dans 20% des ensembles de choc et 5 sur tous les 5 indices dans 100% des ensembles de choc.
- Assurer le participant qu'ils recevront pas de chocs à tout moment pendant Aucun ensembles de choc ou pendant le temps entre les présentations des indices (ITI) dans l'un des ensembles.
- Permettre aux participants de poser des questions sur la tâche à la fin des instructions. Suite à cela, interroger le participant afin de s'assurer qu'ils comprennent parfaitement les risques de choc. Rappeler au participant qui ils peuvent cesser leur participation à n'importe quel moment pendant l'expérience.
- Enregistrer le signal EMG avec le logiciel d'acquisition sur l'ordinateur de la physiologie et de lancer le logiciel de présentation du stimulus sur l'ordinateur de contrôle de relance qui permettra de contrôler les stimuli de la tâche.
- Surveiller attentivement le participant pour les mouvements volontaires, la fermeture des yeux, ou gêne excessive.
5. post-expérience
- Une fois la tâche de menace indicé, Administrer un questionnaire au participant de vérifier que les risques de menaces ont été bien compris au cours de la tâche. Demandez au participant d'évaluer dans quelle anxieux ou craintifs, ils étaient quand ils ont vu chaque queue de menace sur une échelle de notation à 5 points allant de 1 (pas du tout inquiet / peur) à 5 (extrêmement anxieux / peur).
REMARQUE:. Résultats de Bradford et al 7,25 en utilisant deux tâches de l'incertitude de la menace distinctes ont montré une tendance des résultats de l'anxiété auto-déclarée qui ressemblent beaucoup celle de la potentialisation sursaut. - Un compte rendu du participant, de les indemniser pour leur temps, et les rejeter.
- Nettoyez et désinfectez tous les capteurs.
6 Traitement des données, la réduction et l'analyse
NOTE: Les chercheurs peuvent accomplir le traitement et la réduction des données avec divers logiciels. EEGLAB 36 est un logiciel gratuit, boîte à outils open source pour l'analyse des données psychophysiologiques dans Matlab <sup> 37. Pour un script modèle de EEGLAB de traitement des données et des mesures de réduction s'il vous plaît voir le matériel complémentaire. Le traitement et la réduction des données de suivi ont publié des directives 27. Pour un affichage de quelques secondes de la (première) Signal EMG continue non transformés entourant une sonde de sursaut, voir la figure 4A.
- Appliquer un filtre passe-haut avant-arrière (4 e pour 28 Hz filtre Butterworth) à l'état brut continue EMG (voir la figure 4A, B).
- Rectifier l'EMG continue filtré (voir la figure 4C).
- Lisser le signal EMG rectifié l'aide d'un avant-arrière 4 e ordre de 30 Hz Butterworth filtre passe-bas (voir la figure 4D).
- Époque le signal continu lissé, tout en conservant de -50 à 250 msec entourant le début de la sonde acoustique de sursaut et "ligne de base correcte", le signal epoched en soustrayant la moyenne de la ligne de base pré-sonde (-50 à 0 msec) à partir de la totalité de epochedignal (voir la figure 4E).
- Note réaction de sursaut de chaque époque comme une réponse maximale entre 20 et 100 ms après l'apparition sonde (voir la figure 4F).
- Rejeter essais avec artefact excessive (par exemple, les déviations excessives dans la ligne de base pré-sonde, voir Figure 5).
Remarque: Les signaux qui contiennent plus de 40 mV déviations dans la ligne de base pré-sonde peuvent être identifiées comme artefact. - Réaction de sursaut moyenne pour les époques au sein de chaque état de la tâche (sans choc, choc 20%, 100% choc) (voir la figure 6A).
- Calculer potentialisation sursaut pour le choc incertain comme la différence entre la réponse de sursaut moyenne à surprendre sondes pendant 20% par rapport à aucune choc indices-repères choc (voir figure 6B). REMARQUE: réponse de sursaut à sondes ITI pendant la condition des 20% peut également être mesuré pour étudier les effets de l'anticipation et soutenue potentialisation de sursaut pertinentes dans une certaine conceptualizations d'anxiété 6,21.
- Calculer potentialisation sursaut pour certain choc comme la différence entre la réponse de sursaut moyenne à surprendre sondes pendant 100% choc des indices par rapport à aucune choc indices (voir figure 6B).
- Analyser potentialisation sursaut en utilisant un modèle linéaire général avec des mesures répétées sur l'état de la tâche et de sursaut général réactivité (calculée à l'étape 2.5) comme additif ou covariable interactif 32.
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Representative Results
Le Groupe de la menace de probabilité produit robuste sursaut potentialisation pendant les deux à 100% (certain) probabilité et 20% (incertains) indices probabilité de la menace (voir figure 6B). Résultats précédents à l'aide de cette tâche spectacle sursaut potentialisation pendant l'incertain (20%) l'état de la menace d'être augmenté de façon significative au-dessus de la potentialisation sursaut pendant la haute probabilité (100%) de l'état (certains) de la menace. L'administration aiguë d'un modéré fait de l'alcool (cibler taux d'alcoolémie de 0,08%) produit sélectivement une plus grande réduction de la potentialisation sursaut pendant 20% de menace (incertain) contre 100% (certain) menace (voir Figure 7) chez l'homme. Cela confirme la réponse au stress "classique" effet modérateur de l'alcool sur l'anxiété 38,39. De même, à court terme (3 jours) la privation de la marijuana chez les lourds usagers quotidiens de cannabis produit une plus grande augmentation sélective de potentialisation sursaut pendant 20% (incertain) menace contre 100% (certain) menace chez l'homme (voir figure 8). Ce résultat est cohérent avec les neurosciences preuve de rongeur actuel qui implique sélective «stress neuroadaptation" dans les circuits responsables de l'anxiété pendant menaces incertaines ou d'autres facteurs de stress 8,13 cerveau.
Figure 1 Cues dans le groupe de la menace de probabilité sont divisés en deux menace de choc (chocs affichées avec des éclairs jaunes) des conditions de probabilité de 100% de probabilité et 20% de probabilité. Chocs se produisent 4,5 sec dans les temps de présentation de repère dans les blocs de la menace. Potentialisation sursaut des indices de menace est calculée à partir de sursaut à des ensembles de pas-indices de menaces. Chaque type de repère est affiché dans une couleur différente pour faciliter la compréhension de l'état actuel. Sondes de sursaut acoustique (affichéssous forme d'astérisques noir) sont présentés 4 sec dans les temps de présentation de repère. Sondes de sursaut acoustique sont également présentés à 13 ou 15 secondes dans les périodes de l'IIT entre les indices.
Figure 2: EMG positionnement des électrodes. Deux petits (4 mm) de gel électro-conducteur remplis électrodes Ag-AgCl EMG sont placés sur la partie inférieure du muscle orbiculaire. Un large (8 mm) Ag-AgCl électrode de masse est placée sur le site non-focal tel que le front du participant.
Figure 3 signaux EMG brut. Panel A affiche 2 secondes du signal EMG présentation d'une sonde de sursaut (ligne verticale en pointillés gris) entourant. Panneau Baffiche une période similaire de signaux EMG qui est contaminé par un degré élevé de bruit électrique dû à de hautes impédances. Panel C affiche une période similaire de signaux EMG qui est contaminé par le mouvement artefact. Cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 4 Réduction des données pour la réponse de sursaut. Panneaux AF afficher un signal EMG brut pris à chaque étape de traitement décrit dans le protocole. La présence de la sonde de sursaut est indiqué par une ligne pointillée verticale grise) Groupe A affiche un signal EMG brut. Panneau B Affiche un signal EMG qui a été filtré passe-haut pour supprimer faible artefact de fréquence. Panel C affiche le même signal EMG après rectification. Panneau D affiche le même signal EMG après qu'il a été lissé par un filtre passe-bas. Panneau E affiche le même signal EMG après qu'il a été epoched et base corrigée. Panneau F affiche le même signal EMG panneau E avec la bande grise représente les 20 ms à 100 ms fenêtre de notation de la réponse de sursaut pic (marqué avec une marque de trappe verticale). Cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 5 artefact excessive en pré-sonde de référence. Un signal EMG entièrement traitée à l'activité de base pré-sonde excessive. Dans ce cas, le participant déplacé ou cligna des yeux immédiatement avant la présentation de la sonde acoustique de sursaut (ligne verticale en pointillés gris).05fig5highres.jpg "target =" _blank "> Cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 6 Trial niveau sursaut et signifier potentialisation sursaut par condition. Panneau A montre un entièrement traités contre la montre individuel de chacun des trois conditions (20% de choc [en bleu], 100% choc [en rouge], pas de choc [en vert] ) superposée sur une autre. Présentation de la sonde de sursaut est indiqué par une ligne pointillée verticale grise. La bande grise représente les 20 ms à 100 ms fenêtre de notation pour la réponse de sursaut pic. Pic réaction de sursaut marqué est indiqué par une ligne de trappe verticale. Le panneau B montre la potentialisation de sursaut moyenne après soustraction de la moyenne a reçu une réponse dans les 6 essais individuels dans l'état Non-Shock de la moyenne a reçu une réponse dans les 8 essais individuels pour chaque shock condition. Potentialisation sursaut moyenne pour les conditions de choc 100% de chocs et de 20% sont affichées en rouge et bleu, respectivement. Cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 7 sursaut potentialisation par le groupe de boissons et de probabilité de la menace. Moyenne potentialisation sursaut de l'état de choc de 20% est indiqué par la ligne bleue. Potentialisation sursaut moyen pour l'état de choc 100% est indiqué par la ligne rouge. Erreur standard de la moyenne des estimations ponctuelles de prédire la potentialisation de sursaut dans le modèle linéaire général sont affichés avec des barres d'erreur 6. Cliquez ici pour voir une version plus grandede ce chiffre.
Figure 8 sursaut potentialisation par le groupe de marijuana et de la probabilité de la menace. Moyenne potentialisation sursaut de l'état de choc de 20% est indiqué par la ligne bleue. Potentialisation sursaut moyen pour l'état de choc 100% est indiqué par la ligne rouge. Erreur standard de la moyenne des estimations ponctuelles de prédire la potentialisation de sursaut dans le modèle linéaire général sont affichés avec des barres d'erreur 29. Cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 1 supplémentaire. Schéma des connexions de la boîte de choc personnalisé utilisé dans John Curtin 's Laboratoire de recherche en toxicomanie.
Complémentaires Tableau 1. Une série entièrement contrebalancée d'essais pour le groupe de la menace de probabilité. Plusieurs commandes doivent être utilisés pour tous les participants à réduire les effets de la commande.
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Discussion
Le Groupe de la menace de probabilité peut être utilisée pour étudier l'expression de l'anxiété et de la peur en évaluant potentialisation sursaut à faible probabilité (incertain) et une forte probabilité (certain) menace de choc électrique. Les primaires dépendants de mesure et de menaces contingences utilisés dans cette tâche peuvent être utilisés avec les rongeurs, les primates non-humains et les humains, fournissant ainsi un excellent outil de traduction pour l'étude de l'expression de l'affect négatif 13,18,40. Potentialisation sursaut à la menace de choc électrique est clairement liée à l'activation du système de défense, est résistant à contrôle volontaire, et a bien défini substrats neurobiologiques. Ceci est en contraste à des mesures d'auto-évaluation affect qui peut être indûment influencé par les caractéristiques de la demande et sont distale à la neurobiologie connu. Le Groupe de la menace de probabilité offre la précision d'analyser des formes distinctes de l'affect négatif de contrastes à d'autres méthodes psychophysiologiques communs comme l'image émotionnelle Regarde tâche.Le Groupe de la menace de probabilité est simple à mettre en œuvre et facile à analyser contrairement à d'autres méthodes plus coûteuses et techniques telles que l'IRMf.
Le Groupe de la menace de probabilité est un exemple d'une classe plus large de missions de la menace qui manipulent l'incertitude de la menace en utilisant un choc électrique indicé comme la menace et surprennent potentialisation de la mesure dépend. En tant que tel, il ya une flexibilité considérable dans éventualités cue-choc et les caractéristiques de choc qui peuvent soutenir un programme de recherche avec de fortes répliques conceptuels. Par exemple, le groupe menace de probabilité est un dérivé de la précédemment validé Non-Shock, Choc prévisible, la tâche de choc imprévisible 21. La tâche NPU manipule incertitude concernant à la fois SI (choc probabilité) et quand (calendrier de choc) les chocs se produisent. La tâche NPU a été utilisé pour examiner l'administration du médicament et la privation des effets sur la réponse affective négative 4,34 et mécanismes étiologiques de l'humeur et de l'anxiététroubles 22 - 24,41 - 43. Dans d'autres recherches, Curtin et ses collègues ont également mis au point des variantes de ces tâches de menace indicé qui manipulent précisément menace incertitude quant au (calendrier de choc) 5,29,44; Lieu (ville ou de l'administration sur le corps en état de choc) 25; et à quel point (intensité de choc) 7. . Tandis que Curtin et al l 'utilisation de ces tâches a jusqu'ici porté sur les effets de l'administration du médicament et le retrait chez les participants en bonne santé; toutes ces tâches pourraient être utilisées pour étudier l'anxiété et la peur réponses chez des patients souffrant d'anxiété et d'autres troubles mentaux 2,45.
Curtin et ses collègues ont utilisé toutes les classes précitées de tâches de menace indicé dans un programme de recherche qui a sondé les conditions aux limites d'effets anxiolytiques de l'alcool sur l'anxiété exprimée au cours de menace incertaine, au sens large. Dans l'ensemble de ces tâches, l'alcool a un signifificativement plus la réponse au stress effet modérateur sur la potentialisation sursaut pendant incertain que certaine menace. Le modèle cohérent des résultats confirme la validité de la construction de l'incertitude de la menace et l'utilisation de l'ensemble de cette classe de tâches pour manipuler cette construction. Les modèles animaux neurosciences de toxicomanie indiquent que neuroadaptation dans la réponse aux menaces incertaines et d'autres facteurs de stress suivants répétée, l'utilisation chronique de médicaments fournit un mécanisme important dans l'étiologie de l'alcool et autres toxicomanies 8. Les recherche dans notre laboratoire en utilisant ces tâches de menace indicés a fourni un soutien préliminaire de ce mécanisme étiologique chez l'homme 29,34,44.
Bien que la potentialisation sursaut fournit une mesure de la traduction attrayant de réactivité défensive aux événements aversifs à la menace Probabilité des tâches, la validation croisée avec d'autres mesures distinctes de l'affect négatif qui intervient en réduire les inquiétudes concernant d'autres explications qui pourraientêtre spécifique à cette mesure dépend. En fait, le groupe menace de probabilité peut facilement s'adapter à d'autres mesures dépendantes. Par exemple, liés à un événement potentiel, l'inhibition du réflexe de sursaut de frayeur, et les réponses comportementales peuvent être examinés dans le groupe de la menace de probabilité pour permettre aux chercheurs de sonder différences dans la fonction attentionnelle durant l'anxiété par rapport à la peur 15,17,46. Les chercheurs intéressés à l'anxiété et à l'acquisition de la peur, plutôt que l'expression, peuvent modifier les instructions et les paramètres de stimulation dans le groupe de la menace de probabilité afin de mieux servir leurs questions de recherche. Comme indiqué précédemment, rétrospective d'auto-évaluation de l'anxiété / la peur après chaque série ou à la fin de la tâche peut être obtenu facilement 7. Mesure en ligne de la perception probabilité de choc peut également être obtenu par voie de communiqué de clavier ou de l'enregistrement de la voix pour que les participants à maintenir l'attention et la compréhension des instructions tout au long de la tâche (par exemple voir 47). Travaux futurs avec le Prob de la menacecapacité des tâches et des tâches similaires de menace indicé peuvent combiner d'autres méthodes tout en utilisant les populations cliniques du patient pour augmenter la validité externe de la tâche et de mieux définir l'anxiété et la peur. Par exemple, il est possible d'établir une corrélation entre les différences individuelles dans la réponse au cours de la menace Probabilité Groupe de répondre aux menaces et aux autres facteurs de stress dans le «monde réel» qui sont évaluées par l'évaluation momentanée écologique (EMA). En outre, participant de répondre pendant le Groupe menace de probabilité peut être utilisée comme un critère de substitution de 48 à 50 pour étudier les effets des interventions pharmacologiques et / ou de comportement pour traiter l'humeur et les troubles anxieux et les troubles de dépendance aux substances.
Le Groupe de la menace de probabilité peut également accueillir des menaces autres que les chocs électriques ainsi que d'autres méthodes de mesure de sursaut. Par exemple, la potentialisation de la réponse de sursaut eyeblink a été confirmé en réponse à aversive jet d'air dirigé à la gorge 51 et aversif bruit 52. La réaction de sursaut peut être potentialisé par l'obscurité chez l'homme, qui constitue un pont de translation clairement à la lumière potentialisée sursaut chez les rongeurs (une espèce nocturne 13). La réaction de sursaut clignement peut également être provoquée par des sondes dans d'autres modalités sensorielles, y compris visuelle et tactile 27 53. De toute évidence, la mesure de la potentialisation sursaut dans le groupe de la menace de probabilité et les tâches liées indicé des menaces fournit un outil flexible pour affectifs scientifiques intéressés par la réponse affective négative normatif et pathologique.
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Amplifier | Numerous options | See Curtin, Lorenzo, and Allen (2007) for a list of vendors. | |
| Small Ag/AgCl EMG Sensors |  Discount Disposables |
TDE-023-Y-ZZ-S | 4 mm, and 48 in lead length |
| Large Ag/AgCl EMG sensor | Discount Disposables |
TDE-022-Y-ZZ-S | 8 mm, and 48 in lead length |
| Small electrode collars | Discount Disposables |
TD-23 | 5 mm |
| Large electrode collars | Discount Disposables |
TD-22 | 8 mm |
| Shock box | Custom | Custom | See supplemental material for a circuit diagram for the custom shock box used by the Curtin laboratory. An example of a commerical shock box can be found at: http://www.psychlab.com/stim_SHK_shockers.html. |
| Alcohol pads | Fisher Scientific |
06-669-72 | |
| Exfoliant gel | Weaver and Company |
NuPrep | |
| Conductive Gel | Electro-Cap International |
ECA E9 | |
| Gauze pads | Neuromedical Supplies |
95000025 | |
| Blunt Needle | Electro-Cap International |
E8B | |
| Medical tape | Neuromedical Supplies |
95000032 | |
| Electrode Sterilizing Solution | Emergency Medical Products: |
MX-2800 | Gloves should be warn when handling metricide. |
| Headphones | Sennheiser |
4974 | Head phones should be capable of repeatedly delivering startle probe’s at the level chosen by experimenters (e.g.102 dB). |
| Participant monitoring camera | PolarisUSA |
BC-660B | Infrared capable camera so participant can be monitored while lights are off in experiment room. |
| Infrared panel | PolarisUSA | IR-TILE | http://www.polaris.com/en-us/home.aspx |
| Video monitor for participant monitoring | Marshall Electronics |
M-Pro CCTV 19 | |
| Stimulus Computer | Dell |
Dell Optiplex3010 | Most modern computers appropriate |
| Sound card (Stimulus computer) | Creative |
70SB127000002 | The sound card delivers the startle probes. An example of a stand alone noise generator can be found at: http://www.psychlab.com/stim_TG_WN_sound.html#. |
| I/O card (Stimulus computer) | Measurement Computing |
PCI-DIO24 | I/O card allows control of shock box and communication of event markers (e.g. for startle probe occurrence) to data collection computer. |
| Stimulus control software | Psychtoolbox |
Open source (free) toolbox based in Matlab. | |
| Computational platform for stimulus control and data reduction | MathWorks |
Required to use Psychtoolbox and EEGLAB (below). | |
| Data collection computer | Dell |
Dell Optiplex3010 | Most modern computers are appropriate |
| Psychophysiology acquisition software | Numerous options | See Curtin, Lorenzo, and Allen (2007) for a list of vendors. | |
| Stimulus Monitor | Acer |
Acer AL1916W | |
| Data Collection Monitor | Acer |
Acer AL1916W | |
| Participant CRT monitor | ViewSonic |
P810 | |
| Data processing software | EEGLAB |
Open source (free) software package based in Matlab. |
References
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