Untersuchung des schmerzbedingten Vermeidungsverhaltens mit einem Robotik-Arm-Reaching-Paradigma

Schmerzbezogenes Vermeidungsverhalten trägt wesentlich zur chronischen Schmerzbehinderung bei. Es sind bestehende Paradigmen, oft wie ökologisch und konstruieren Gültigkeit, indem sie eine angewiesene und kostengünstige oder keine Kostenvermeidungsreaktion anwenden. Unser Paradigma geht diese Einschränkungen an, indem es die Untersuchung der Art und Weise ermöglicht, wie Vermeidung auf natürliche Weise erlernt und verstärkt wird, und indem es eine Kostenstudie zur Vermeidungsreaktion einbezieht.

Unser Paradigma kann auf einzigartige Weise verwendet werden, um die Prozesse zu erklären, die dem Lernen von schmerzbezogenem Vermeidungsverhalten zugrunde liegen, wie Verhalten bei chronischen Schmerzen behindernd wird und wie es gemildert werden kann. Stellen Sie einen Computer in einem Raum oder Bereich für den Forscher auf und stellen Sie einen großen Fernseher in einem separaten Raum oder Bereich für den Teilnehmer auf. Um sich auf eine Testsitzung vorzubereiten, lassen Sie alle ihre Hände bei der Ankunft im Labor desinfizieren.

Lassen Sie den Teilnehmer auf einem Stuhl mit Armlehne sitzen, der etwa 2,5 Meter vom Fernsehbildschirm entfernt ist, in einem bequemen Abstand von etwa 15 Zentimetern zum Sensor des Roboterarms. Nachdem Sie die schriftliche Einverständniserklärung des Teilnehmers eingeholt haben, füllen Sie die Mitte jeder Elektrode mit leitfähigem Elektrolytgel. Und befestigen Sie die Stimulationselektroden mit einem Gurt über der Trizepssehne des rechten Arms des Teilnehmers.

Nachdem Sie das Kalibrierungsverfahren erklärt haben, bitten Sie den Teilnehmer, jeden Reiz auf einer numerischen Skala von null bis 10 zu bewerten, wobei Null für "Ich fühle nichts" und 10 für den schlimmsten vorstellbaren Schmerz steht. Schalten Sie den Stimulator ein. Sie stellen die Intensität zu Beginn auf ein Milliampere ein und kündigen an, dass gleich ein Schmerzreiz abgegeben wird.

Wenn der Teilnehmer die Ansage quittiert, drücken Sie die orangefarbene Auslösetaste am Konstantstromstimulator, um den Reiz abzugeben. Nachdem Sie die Schmerzbewertung des Teilnehmers erhalten haben, wenden Sie den Stimulus auf der nächsten Intensitätsstufe an, wie gezeigt, und erhöhen Sie die Intensität des Schmerzstimulus schrittweise in Schritten von einem, zwei, drei und 4 Milliampere. Wenn der Teilnehmer eine Schmerzintensität erreicht, die er als signifikant schmerzhaft beschreiben würde und die eine gewisse Anstrengung erfordert, um sie zu tolerieren, beenden Sie das Kalibrierungsverfahren und dokumentieren Sie die endgültige Schmerzintensität in Milliampere und die Schmerzintensität des Teilnehmers.

Bevor Sie mit dem Roboterarm beginnen, die schmerzbezogene Vermeidungsaufgabe zu erreichen, geben Sie dem Teilnehmer auf dem Bildschirm standardisierte schriftliche Anweisungen für die Aufgabe. Programmieren Sie die Aufgabe so, dass drei Bögen in der Mitte der Bewegungsebene dargestellt werden, und stellen Sie sicher, dass die kürzeste Armbewegung T1 ohne Abweichung oder Widerstand gepaart wird. Die mittlere Armbewegung T2 ist mit mäßiger Abweichung und Widerstand gepaart und die am weitesten entfernte Armbewegung T3 ist mit der größten Abweichung und dem stärksten Widerstand gepaart.

Weisen Sie den Teilnehmer an, den Roboterarm mit der dominanten Hand zu bedienen, indem er seinen Sensor bewegt, der durch einen grünen Ball auf dem Fernsehbildschirm dargestellt wird. Und um den Sensor von einem Startpunkt in der unteren linken Ecke der Bewegungsebene zu einem Ziel in der oberen linken Ecke der Bewegungsebene zu bewegen. Informieren Sie den Teilnehmer darüber, dass er frei wählen kann, welche der verfügbaren Bewegungstrajektorien er bei jedem Versuch ausführen möchte.

Und weisen Sie den Teilnehmer an, Selbsteinschätzungen der Schmerzerwartung und der Angst vor bewegungsbedingten Schmerzen auf einer kontinuierlichen Bewertungsskala bereitzustellen, indem Sie auf der Skala mit zwei entsprechenden Fußpedalen an einem dreifachen Fußschalter nach links und rechts scrollen. Am Ende der Übungsphase, nachdem Sie alle Fragen beantwortet haben, verlassen Sie den Raum und dimmen Sie das Licht. Beobachten Sie den Teilnehmer aus dem Forscherbereich oder -raum.

Um das Erfassungsprotokoll auszuführen, lassen Sie die Teilnehmer das Bestätigungspedal drücken, um das Experiment zu starten. Wenn der Teilnehmer während der Vermeidungserfassungsphase die kürzeste Bewegungsbahn T1 ausführt, ist der Konstantstromstimulator so zu programmieren, dass er den Schmerzreiz immer abgibt, sobald zwei Drittel der Bewegung abgeschlossen sind. Wenn der Teilnehmer die mittlere Bewegungsbahn T2 wählt, präsentieren Sie den Schmerzreiz in 50 % der Fälle und stellen Sie sicher, dass der Teilnehmer mehr Anstrengung aufwenden muss.

Wenn der Teilnehmer die am weitesten und anstrengendste Bewegungsbahn T3 ausführt, präsentieren Sie nicht den Schmerzreiz, sondern stellen Sie sicher, dass der Teilnehmer die größte Anstrengung aufwenden muss, um das Ziel zu erreichen. Ein erfolgreich abgeschlossener Versuch wird durch die Präsentation von visuellen und auditiven Stoppsignalen angezeigt. Der Roboterarm sollte so programmiert werden, dass er am Ende eines Versuchs automatisch in seine Ausgangsposition zurückkehrt.

Präsentieren Sie nach 3000 Millisekunden die visuellen und auditiven Startsignale, die anzeigen, dass der Teilnehmer den nächsten Versuch starten kann. Beim Testen der Verallgemeinerung der Vermeidung werden die Trajektorienbögen auf dem Bildschirm während der Erfassungsphase getrennt, um Platz für die Verallgemeinerungstrajektorienbögen zu lassen. Um die Verallgemeinerung der Vermeidung nach der Akquisitionsphase zu testen, stellen wir die drei neuartigen Verallgemeinerungsbewegungstrajektorien G1, G2 und G3 neben den Akquisitionstrajektorien vor.

Um das Aussterben der Vermeidung mit Response-Prävention zu untersuchen, informieren Sie den Teilnehmer nach der Akquisitionsphase, dass er in der kommenden Phase nur noch T1 durchführen kann. Blockieren Sie während der Reaktionspräventionsphase T2 und T3 visuell und optisch, so dass nur T1 verfügbar ist. Somit wird sichergestellt, dass der Teilnehmer während der Extinktionsphase mit Response-Prävention nur die kürzeste Bewegungsbahn T1 ausführt. Bringen Sie etwa 24 Stunden später die Stimulationselektroden an und geben Sie auf dem Bildschirm kurze Auffrischungsanweisungen für die Aufgabe, ohne Informationen über den Schmerzreiz zu enthalten. Präsentieren Sie dann die drei Akquisitionsverläufe in Abwesenheit des Schmerzreizes.

Nach Beendigung des Experiments werden die Stimulationselektroden abgenommen und die Stimulationselektroden gründlich mit einer Desinfektionslösung gereinigt. Trocknen Sie dann die Elektroden mit weichem Seidenpapier ab und reinigen Sie den Sensor des Roboterarms mit Desinfektionstüchern oder Spray. Der Erwerb von Vermeidungsverhalten wird dadurch demonstriert, dass die Teilnehmer am Ende einer Akquisitionsphase Schmerzen stärker vermeiden als zu Beginn der Akquisitionsphase oder im Vergleich zur Kontrollgruppe.

Der Erwerb von Angst und Schmerzerwartung zeigt sich darin, dass die Teilnehmer während T3 im Vergleich zu T1 und T2 weniger Angst vor dem Schmerzreiz hatten und ihn weniger erwarteten. Die Verallgemeinerung der Angst- und Schmerzerwartung wird dadurch angezeigt, dass die Teilnehmer der Versuchsgruppe während G3 im Vergleich zu G1 und G2 eine geringere Angst vor Angst und weniger Angst vor sich hatten und den Schmerzreiz weniger erwarteten. Das Aussterben der Angst- und Schmerzerwartung zeigt sich, wenn die Teilnehmer am Ende der Reaktionspräventionsphase während T1 über eine geringere Angst berichten und den Schmerzreiz weniger erwarten als am Ende der Akquisitionsphase. Die spontane Wiederherstellung des Vermeidungsverhaltens wird dadurch angezeigt, dass die Teilnehmer zu Beginn des Tests der spontanen Erholung im Vergleich zum Ende der Reaktionspräventionsphase mehr vermeiden. Die spontane Erholung der Angst- und Schmerzerwartung wird dadurch angezeigt, dass die Teilnehmer zu Beginn des Tests der spontanen Erholung im Vergleich zum Ende der Reaktionspräventionsphase eine höhere Angst- und Schmerzerwartung für T1 angaben.

Sich von einem Vers von Reizen zu entfernen, ist keine schmerzspezifische Abwehrreaktion. Diese Methode könnte auch zur Untersuchung der Vermeidung von Ekel oder Verlegenheit eingesetzt werden, die für Angststörungen relevant sind. Unser Paradigma ermöglicht es, potenzielle Unterschiede im Vermeidungslernen, bei chronischen Schmerzen im Vergleich zu gesunden Populationen zu testen.

Ein tieferes Verständnis der zugrundeliegenden Mechanismen der Vermeidung kann die Behandlung optimieren oder neue Möglichkeiten bieten.