使用机械臂接触范式调查疼痛相关避免行为

回避是慢性疼痛残疾的核心，但缺乏足够的范例来研究与疼痛有关的避免。因此，我们开发了一个范式，允许研究如何学习疼痛相关的避免行为（获取），传播到其他刺激（一般化），可以减轻（灭绝），以及它如何随后可能重新出现（自发恢复）。

与疼痛相关的回避行为主要导致慢性疼痛残疾。它现有的范式通常喜欢生态学，并通过采用有指导的、低成本或无成本的避免响应来构建有效性。我们的范式通过允许调查自然学习和强化回避的方式，以及通过纳入成本研究回避反应来解决这些限制。

我们的范式可以独特地用于解释与回避行为相关的疼痛学习背后的过程，慢性疼痛中的行为如何变得残疾，以及如何减轻它。在一个房间或区域为研究人员放置一台计算机，并在单独的房间或区域为参与者放置一台大型电视。为了准备检测，请让每个人在到达实验室时对双手进行消毒。

让参与者坐在距离电视屏幕约 2.5 米的带扶手椅子上，距离机械臂传感器约 15 厘米的舒适距离。在获得参与者的书面知情同意后，用导电电解质凝胶填充每个电极的中心。并使用带子将刺激电极连接到参与者右臂的肱三头肌肌腱上。

在解释校准程序后，要求参与者以从 0 到 10 的数字等级对每个刺激进行评分，其中 0 代表我什么都感觉不到，10 代表可以想象到的最严重的疼痛。打开刺激器。您将强度设置为 1 毫安以开始，并宣布即将提供疼痛刺激。

当参与者确认公告时，按下恒流刺激器上的橙色触发按钮以传递刺激。获得参与者的疼痛等级后，以下一个强度级别施加刺激，如图所示，以 1、2、3 和 4 毫安的增量逐步增加疼痛刺激的强度。当参与者达到他们描述为非常痛苦并且需要一些努力才能忍受的疼痛强度时，终止校准程序，并记录以毫安为单位的最终疼痛强度和参与者的疼痛强度等级。

在开始机械臂到达与疼痛相关的回避任务之前，请在屏幕上向参与者提供该任务的标准化书面说明。对任务进行编程，使三个拱门位于运动平面的中间，确保最短的手臂运动 T1 配对，没有偏差或阻力。中臂运动 T2 与中等偏差和阻力配对，最远的手臂运动 T3 与最大的偏差和最强的阻力配对。

通过移动传感器，指导参与者使用惯用手作机械臂，传感器由电视屏幕上的绿球表示。并将传感器从移动平面左下角的起点移动到移动平面左上角的目标。告诉参与者，他们可以自由选择在每次试验中执行哪些可用的运动轨迹。

并指导参与者通过使用三个脚踏开关上的两个相应的脚踏板在量表上向左和向右滚动，在连续评定量表上提供疼痛预期和对运动相关疼痛恐惧的自我报告测量。在练习阶段结束时，回答完任何问题后离开房间并调暗灯光。从研究人员区域或房间观察参与者。

要执行采集方案，请让参与者按下确认脚踏板以启动实验。在回避采集阶段，如果参与者执行最短的运动轨迹 T1，则一旦完成了三分之二的运动，就对恒流刺激器进行编程，使其始终提供疼痛刺激。如果参与者选择中间运动轨迹 T2，则在 50% 的时间内呈现疼痛刺激，同时确保参与者必须付出更多努力。

如果参与者执行最远、最费力的运动轨迹 T3，请不要提供疼痛刺激，但要确保参与者必须付出最大的努力才能达到目标。成功完成的试验将通过视觉和听觉停止信号的呈现来表示。应对机械臂进行编程，使其在试验结束时自动返回其起始位置。

3000 毫秒后，显示视觉和听觉开始信号，指示参与者可以开始下一次试验。在测试回避泛化时，屏幕上的轨迹拱在采集阶段被分开，以便为泛化轨迹拱留出空间。为了测试采集阶段后回避的泛化，提出了与采集轨迹相邻的三个新颖的泛化运动轨迹 G1、G2 和 G3。

为了通过反应预防来调查回避的消失，在采集阶段之后，告诉参与者在即将到来的阶段，他们只能执行 T1。在响应预防阶段，从视觉和视觉上阻止 T2 和 T3，以便只有 T1 可用。因此，可以确保在具有响应预防的灭绝阶段，参与者仅执行最短的运动轨迹 T1。大约 24 小时后，连接刺激电极并在屏幕上提供任务的简短复习说明，但不包括有关疼痛刺激的任何信息。然后在没有疼痛刺激的情况下呈现三种采集轨迹。

实验完成后，拆下刺激电极并用消毒剂溶液彻底清洁刺激电极。然后用软纸巾擦干电极，并用消毒湿巾或喷雾清洁机械臂的传感器。与习得阶段开始时相比，或与对照组相比，参与者在习得阶段结束时更多地避免疼痛，从而证明回避行为的习得。

T1 和 T2 相比，参与者报告对 T3 期间疼痛刺激的恐惧较低且预期较少，这证明了恐惧和疼痛预期的获得。与 G1 和 G2 相比，实验组的参与者报告恐惧 2 较低，并且预期 G3 期间的疼痛刺激较低，这表明恐惧和疼痛预期的普遍性。与采集阶段结束时相比，当参与者报告在反应预防阶段结束时的恐惧较低并且预期疼痛刺激的预期较低时，恐惧和疼痛预期的消失是显而易见的。与反应预防阶段结束时相比，参与者在自发恢复测试开始时避免更多，表明回避行为的自发恢复。与反应预防阶段结束时相比，参与者在自发恢复测试开始时报告对 T1 的恐惧和疼痛预期更高，这表明恐惧和疼痛预期的自发恢复。

远离刺激诗句不是一种特定于痛苦的防御反应。这种方法也可以用于调查与焦虑症相关的厌恶或尴尬的回避。我们的范式可以测试与健康人群相比，在回避学习和慢性疼痛方面的潜在差异。

更深入地了解回避的潜在机制可能会优化或提供新的治疗选择。