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Behavior

Investigar el comportamiento de evitación relacionado con el dolor usando un paradigma robótico de alcance de brazos

Published: October 3, 2020 doi: 10.3791/61717
Automatic Translation
1,2, 1, 1,3, 2, 1,2, 1,2
1Experimental Health Psychology, Maastricht University, 2Research Group Health Psychology, KU Leuven, 3Laboratory of Biological Psychology, KU Leuven

Summary

La evitación es fundamental para la discapacidad crónica del dolor, pero faltan paradigmas adecuados para examinar la evitación relacionada con el dolor. Por lo tanto, desarrollamos un paradigma que permite investigar cómo se aprende (adquisición) el comportamiento de evitación relacionado con el dolor, se propaga a otros estímulos (generalización), se puede mitigar (extinción) y cómo posteriormente puede resurgir (recuperación espontánea).

Abstract

El comportamiento de evitación es un factor clave para la transición del dolor agudo a la discapacidad crónica del dolor. Sin embargo, ha habido una falta de paradigmas ecológicamente válidos para investigar experimentalmente la evasión relacionada con el dolor. Para llenar este vacío, desarrollamos un paradigma (el paradigma robótico de alcance de brazos) para investigar los mecanismos subyacentes al desarrollo de comportamientos de evitación relacionados con el dolor. Los paradigmas de evitación existentes (principalmente en el contexto de la investigación de la ansiedad) a menudo han puesto en funcionamiento la evitación como una respuesta instruida por el experimentador y de bajo costo, superpuesta en estímulos asociados con la amenaza durante un procedimiento de acondicionamiento del miedo pavloviano. Por el contrario, el método actual ofrece una mayor validez ecológica en términos de aprendizaje instrumental (adquisición) de la evasión, y añadiendo un costo a la respuesta de evitación. En el paradigma, los participantes realizan movimientos de alcance de brazos desde un punto de partida hasta un objetivo usando un brazo robótico, y eligen libremente entre tres trayectorias de movimiento diferentes para hacerlo. Las trayectorias de movimiento difieren en probabilidad de ser emparejadas con un estímulo electrocutáneo doloroso, y en el esfuerzo requerido en términos de desviación y resistencia. Específicamente, el estímulo doloroso se puede evitar (en parte) a costa de realizar movimientos que requieran un mayor esfuerzo. El comportamiento de evitación se opera como la desviación máxima de la trayectoria más corta en cada ensayo. Además de explicar cómo el nuevo paradigma puede ayudar a entender la adquisición de la evasión, describimos adaptaciones del paradigma robótico de alcance de brazos para (1) examinar la propagación de la evitación a otros estímulos (generalización), (2) modelar el tratamiento clínico en el laboratorio (extinción de la evitación mediante la prevención de respuesta), así como (3) modelar la recaída, y el retorno de la evitación después de la extinción (recuperación espontánea). Dada la mayor validez ecológica, y numerosas posibilidades de extensiones y/o adaptaciones, el paradigma robótico de alcance de brazos ofrece una herramienta prometedora para facilitar la investigación del comportamiento de evitación y para promover nuestra comprensión de sus procesos subyacentes.

Introduction

Evitar es una respuesta adaptativa a la amenaza corporal que indica dolor. Sin embargo, cuando el dolor se vuelve crónico, el dolor y la evitación relacionada con el dolor pierden su propósito adaptativo. En línea con esto, el modelo de prevención del miedo del dolor crónico1,2,3,4,5,6,7,8 postula que las interpretaciones erróneas del dolor como catastróficos, desencadenan aumentos en el miedo al dolor, que motivan el comportamiento de evitación. La evasión excesiva puede conducir al desarrollo y mantenimiento de la discapacidad crónica del dolor, debido al desuso físico y la disminución de la participación en las actividades y aspiraciones diarias1,2,3,4,5,9. Además, dado que la ausencia de dolor puede atribuirse erróneamente a la evitación en lugar de a la recuperación, se puede establecer un ciclo autosostenible de miedo y evitación relacionados con el dolor10.

A pesar del reciente interés en evitar en la literatura de ansiedad11,12, la investigación sobre la evitación en el dominio del dolor todavía está en su infancia. Investigaciones previas de ansiedad, guiadas por la influyente teoría de dos factores13,generalmente ha asumido el miedo a impulsar la evasión. En consecuencia, los paradigmas de evitación tradicionales12 implican dos fases experimentales, cada una correspondiente a un factor: la primera para establecer el miedo (acondicionamiento pavloviano14 fase), y la segunda para examinar la evitación (fase Instrumental15). Durante el acondicionamiento pavloviano diferencial, un estímulo neutro (estímulo condicionado, CS+; por ejemplo, un círculo) se combina con un estímulo intrínsecamente aversivo (estímulo no condicionado, EE.UU.; por ejemplo, una descarga eléctrica), que produce naturalmente respuestas no condicionadas (UR, por ejemplo, miedo). Un segundo estímulo de control nunca se empareja con los EE.UU. (CS-; por ejemplo, un triángulo). Después de los emparejamientos de los CS con los EE.UU., el CS+ provocará miedo en sí mismo (respuestas condicionadas, CRs) en ausencia de los Estados Unidos. El CS- viene a la seguridad de la señal y no activará los RP. Después, durante el acondicionamiento instrumental, los participantes aprenden que sus propias acciones (respuestas, R; por ejemplo, pulsación de botón) conducen a ciertas consecuencias (resultados; O, por ejemplo, la omisión de shock)15,16. Si la respuesta impide un resultado negativo, aumenta la probabilidad de que esa respuesta aumente; esto se conoce como refuerzo negativo15. Así, en la fase pavloviana de paradigmas tradicionales de evitación, los participantes aprenden por primera vez la asociación CS-US. Posteriormente, en la fase instrumental, se introduce una respuesta de evitación instruida por el experimentador (R), cancelando los Estados Unidos si se realiza durante la presentación de CS, estableciendo una asociación R-O. Por lo tanto, el CS se convierte en un estímulo discriminatorio (SD),indicando el momento adecuado para, y motivando el rendimiento de, el condicionado R15. Aparte de algunos experimentos que muestran el condicionamiento instrumental de los informes de dolor17 y las expresiones faciales relacionadas con el dolor18,las investigaciones sobre los mecanismos instrumentales de aprendizaje del dolor, en general, son limitadas.

Aunque el paradigma de evitación estándar, descrito anteriormente, ha aclarado muchos de los procesos subyacentes a la evitación, también tiene varias limitaciones5,19. En primer lugar, no permite examinar el aprendizaje, o la adquisición, de la propia evitación, porque el experimentador instruye la respuesta de evitación. Tener participantes elegir libremente entre múltiples trayectorias y, por lo tanto, aprender qué respuestas son dolorosas/seguras y qué trayectorias evitar/no evitar, modela con mayor precisión la vida real, donde la evitación surge como una respuesta natural al dolor9. En segundo lugar, en los paradigmas tradicionales de evitación, la respuesta de evitación de pulsación de botones no tiene costo alguno. Sin embargo, en la vida real, la evasión puede llegar a ser extremadamente costosa para el individuo. De hecho, la evitación de alto costo interrumpe especialmente el funcionamiento diario5. Por ejemplo, evitar el dolor crónico puede limitar gravemente la vida social y laboral de las personas9. En tercer lugar, las respuestas dicotomas, como pulsar/no pulsar un botón, tampoco representan muy bien la vida real, donde se producen diferentes grados de evitación. En las siguientes secciones, describimos cómo el paradigma robótico de alcance de brazos20 aborda estas limitaciones, y cómo el paradigma básico se puede extender a múltiples preguntas de investigación novedosas.

Adquisición de la evasión
En el paradigma, los participantes utilizan un brazo robótico para realizar movimientos de alcance de brazos desde un punto de partida hasta un objetivo. Los movimientos se emplean como respuesta instrumental porque se asemejan mucho a estímulos específicos del dolor que evocan el miedo. Una pelota representa virtualmente los movimientos de los participantes en pantalla(Figura 1),lo que permite a los participantes seguir sus propios movimientos en tiempo real. Durante cada prueba, los participantes eligen libremente entre tres trayectorias de movimiento, representadas en pantalla por tres arcos (T1–T3), que difieren entre sí en términos de lo esfuerzos que son, y con la probabilidad de que se combinen con un doloroso estímulo electrocutáneo (es decir, estímulo del dolor). El esfuerzo se manipula como desviación de la trayectoria más corta posible y mayor resistencia del brazo robótico. Específicamente, el robot está programado de tal manera que la resistencia aumenta linealmente con la desviación, lo que significa que cuantos más participantes se desvían, más fuerza necesitan ejercer sobre el robot. Además, la administración del dolor está programada de tal manera que la trayectoria más corta y fácil (T1) siempre se combina con el estímulo del dolor (100% dolor/sin desviación o resistencia). Una trayectoria media (T2) se combina con un 50% de probabilidad de recibir el estímulo del dolor, pero se requiere más esfuerzo (desviación moderada y resistencia). La trayectoria más larga y exitosa (T3) nunca se combina con el estímulo del dolor, pero requiere el mayor esfuerzo para alcanzar el objetivo (0% dolor / mayor desviación, resistencia más fuerte). El comportamiento de evitación se opera como la desviación máxima de la trayectoria más corta (T1) por ensayo, que es una medida más continua de evitación, que por ejemplo, presionar o no presionar un botón. Además, la respuesta a la evasión tiene un costo de un mayor esfuerzo. Además, dado que los participantes eligen libremente entre las trayectorias del movimiento, y no están explícitamente informados sobre las contingencias experimentales R-O (trayectoria de movimiento-dolor), el comportamiento de evitación se adquiere instrumentalmente. El miedo autoinformado en línea al dolor relacionado con el movimiento y la esperanza de dolor se han recogido como medidas de miedo condicionado hacia las diferentes trayectorias de movimiento. La esperanza de dolor también es un índice de concienciación sobre contingencias y evaluación de amenazas21. Esta combinación de variables permite examinar la interacción entre el miedo, las evaluaciones de amenazas y el comportamiento de evitación. Utilizando este paradigma, hemos demostrado consistentemente la adquisición experimental de avoidance20,22,23,24.

Generalización de la evasión
Hemos ampliado el paradigma para investigar la generalización de la evasión23,un posible mecanismo que conduce a una evasión excesiva. La generalización del miedo pavloviano se refiere a la propagación del miedo a estímulos o situaciones (estímulos de generalización, GSs) que se asemejan al CS+ original, con el miedo disminuyendo con la disminución de la similitud con el CS+ (gradiente de generalización)25,26,27,28. La generalización del miedo minimiza de nuevo la necesidad de aprender las relaciones entre estímulos, permitiendo la detección rápida de nuevas amenazas en entornos en constante cambio25,26,27,28. Sin embargo, la generalización excesiva conduce al miedo a estímulos seguros (SG similares al CS-), causando así angustia innecesaria28,29. En línea con esto, los estudios que utilizan la generalización del miedo pavloviano muestran consistentemente que los pacientes con dolor crónico generalizan excesivamente el miedo relacionado con el dolor30,31,32,33,34,mientras que los controles saludables muestran generalización selectiva del miedo. Sin embargo, cuando el miedo excesivo causa incomodidad, la evasión excesiva puede culminar en discapacidad funcional, debido a la evitación de movimientos y actividades seguras, y el aumento de la desconexión de la actividad diaria1,2,3,4,9. A pesar de su papel clave en la discapacidad crónica del dolor, la investigación sobre la generalización de la evasión es escasa. En el paradigma adaptado para estudiar la generalización de la evasión, los participantes adquieren por primera vez la evitación, siguiendo el procedimiento descrito anteriormente20. En una fase de generalización posterior, se introducen tres trayectorias de movimiento novedosas en ausencia del estímulo del dolor. Estas trayectorias de generalización (G1-G3) se encuentran en el mismo continuo que las trayectorias de adquisición, que se asemejan a cada una de estas trayectorias, respectivamente. Específicamente, la trayectoria de generalización G1 está situada entre T1 y T2, G2 entre T2 y T3, y G3 a la derecha de T3. De esta manera, se puede examinar la generalización de la evasión a nuevas trayectorias seguras. En un estudio anterior, mostramos la generalización de los auto-informes, pero no la evitación, posiblemente sugiriendo diferentes procesos subyacentes para el miedo relacionado con el dolor- y evitar la generalización23.

Extinción de la evasión con prevención de respuestas
El método principal para tratar el alto miedo al movimiento en el dolor musculoesquelético crónico es la terapia de exposición35—la contraparte clínica de la extinción pavloviana36,es decir, la reducción de los RP a través de la experiencia repetida con el CS+ en ausencia de los EE.UU.36. Durante la exposición al dolor crónico, los pacientes realizan actividades o movimientos temidos con el fin de desconcertar las creencias catastróficas y las expectativas de daño34,37. Dado que estas creencias no necesariamente se refieren al dolor per se, sino más bien a la patología subyacente, los movimientos no siempre se llevan a cabo sin dolor en la clínica34. Según la teoría del aprendizaje inhibitorio38,39, el aprendizaje de extinción no borra la memoria del miedo original (por ejemplo, trayectoria de movimiento-dolor); más bien, crea una nueva memoria inhibitoria de extinción (por ejemplo, trayectoria de movimiento-sin dolor), que compite con la memoria de miedo original para la recuperación40,41. La nueva memoria inhibitorio depende más del contexto que la memoria del miedo original40,considerando que la memoria del miedo extinguido es susceptible a la re-aparición (retorno del miedo)40,41,42. A menudo se impide a los pacientes realizar comportamientos de evitación incluso sutiles durante el tratamiento de la exposición (extinción con prevención de respuesta, RPE), para establecer la extinción del miedo genuino mediante la prevención de la mala atribución de la seguridad para evitar10,43.

Retorno de la evasión
La recaída en términos de retorno de la evasión sigue siendo común en las poblaciones clínicas, incluso después de la extinción del miedo43,44,45,46. Aunque se han encontrado múltiples mecanismos para dar lugar al retorno del miedo47, poco se sabe acerca de los relacionados con la evitación22. En este manuscrito, describimos específicamente la recuperación espontánea, es decir, el retorno del miedo y la evitación debido al paso del tiempo40,47. El paradigma robótico de alcance de brazos se ha implementado en un protocolo de 2 días para investigar el retorno de la evasión. Durante el día 1, los participantes reciben por primera vez capacitación en adquisiciones en el paradigma, como se describe anteriormente20. En una fase RPE posterior, se impide a los participantes realizar la respuesta de evitación, es decir, sólo pueden realizar la trayectoria asociada al dolor (T1) en extinción. Durante el día 2, para probar la recuperación espontánea, todas las trayectorias están disponibles de nuevo, pero en ausencia de estímulos para el dolor. Usando este paradigma, demostramos que, un día después de la extinción exitosa, la evasión regresó22.

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Protocol

Los protocolos presentados aquí cumplen con los requisitos del comité de Ética Social y Social del KU Leuven (número de registro: S-56505), y del Comité de Revisión ética psicología y neurociencia de la Universidad de Maastricht (números de registro: 185_09_11_2017_S1 y 185_09_11_2017_S2_A1).

1. Preparación del laboratorio para una sesión de prueba

  1. Antes de la sesión de prueba: Envíe al participante un correo electrónico informándole sobre la entrega de estímulos del dolor, del esquema general del experimento y los criterios de exclusión. Los criterios de exclusión para los participantes sanos comprenden: ser menores de 18 años; dolor crónico; analfabetismo o dislexia diagnosticada; embarazo; zurda; enfermedad cardiovascular, enfermedad respiratoria crónica o aguda (por ejemplo, asma, bronquitis), enfermedad neurológica (por ejemplo, epilepsia) y/o trastorno psiquiátrico (por ejemplo, depresión clínica, trastorno de pánico/ansiedad); problemas no corregidos con la audición o la visión; tener dolor en la mano dominante, muñeca, codo o hombro que puede dificultar la realización de la tarea de alcance; presencia de dispositivos médicos electrónicos implantados (por ejemplo, marcapasos cardíacos); y presencia de cualquier otra condición médica grave.
  2. Debido a las precauciones de seguridad de COVID-19, pida al participante que lave/desinfecte sus manos a su llegada al laboratorio, y hágalo usted mismo. Use una máscara facial desechable durante toda la duración de la sesión de prueba y guantes de látex siempre que se requiera contacto físico con el participante.
  3. Utilice dos salas o secciones separadas para el ajuste experimental: una para el participante y otra para el experimentador.
  4. Utilice un ordenador con dos pantallas separadas: una pantalla de ordenador para el experimentador y una pantalla de televisión más grande para el participante.
  5. Para encender el brazo robótico (por ejemplo, HapticMaster), presione el interruptor de encendido en la parte delantera del robot (específico de este robot). Posteriormente, encienda el interruptor de emergencia, que más tarde se puede utilizar para apagar el robot si es necesario.
  6. Recalibrar el brazo robótico antes de cada día de prueba. Esto se hace a través de una conexión directa de interfaz de programación de aplicaciones (API) con el brazo robótico, y sólo debe hacerse una vez, al comienzo del día de prueba.
    1. Para establecer la conexión a la API, abra un explorador de Internet en el equipo y escriba la dirección de API específica del brazo robótico.
    2. En la página web, seleccione Estado en HapticMASTER. Posteriormente, pulse el botón Inicio junto a Init (para inicializar).
      NOTA: Este es el procedimiento de calibración estándar para este robot. Diferentes robots pueden requerir diferentes procedimientos de calibración.
  7. Utilice un estimulador de corriente constante, que está conectado al ordenador (consulte el paso 1.4). Durante el experimento, el estímulo del dolor se entrega a través del guión experimental, que se ejecuta en el ordenador. El experimento está programado con un motor de juego multiplataforma (consulte Tabla de materiales).
    1. Por razones de seguridad, desactive la salida del estimulador de corriente constante cambiando el interruptor de palanca naranja en la esquina superior derecha del panel de control frontal del estimulador.
    2. Utilice el interruptor de palanca naranja en el centro del panel de control frontal para ajustar el rango de salida a x 10 mA.
    3. Utilice la perilla giratoria negra en la esquina superior izquierda del panel de control frontal para ajustar la duración del pulso a 2 ms (2000 μs).
    4. Para encender el estimulador de corriente constante, pulse el botón de encendido en la esquina inferior izquierda del panel de control frontal.

2. Detección de criterios de exclusión y obtención de consentimiento informado

  1. Coloque al participante aproximadamente a 2,5 m de la pantalla del televisor (ver paso 1.4), a una distancia cómoda (~15 cm) del mango (sensor) del brazo robótico, en una silla con reposabrazos(Figura 1).
  2. Examine al participante en busca de criterios de exclusión mediante autoinfoncia (véase el paso 1.1 para los criterios de exclusión).
  3. Informar al participante sobre la entrega de estímulos del dolor y del esquema general del experimento. Además, infórmele que es libre de retirar la participación en cualquier momento durante el experimento, sin ninguna repercusión. Obtenga un consentimiento informado por escrito.
  4. Para minimizar el contacto físico con el participante, asegúrese de que la sección participante del laboratorio incluya una tabla sobre qué formularios de exclusión y consentimiento informado, así como una tableta para cuestionarios (ver paso 6.2) se colocan antes de la llegada del participante. El participante debe poder acceder y firmar los formularios de forma independiente utilizando esta tabla.

3. Fijación de los electrodos de estimulación

NOTA: El estímulo del dolor es un estímulo eléctrico de onda cuadrada de 2 ms suministrado cutáneamente a través de dos electrodos de estimulación de barra de acero inoxidable (diámetro del electrodo 8 mm, distancia interelectrodo 30 mm).

  1. Si el participante lleva mangas largas, pídale que arremangarse la manga en su brazo derecho al menos 10 cm por encima de su codo.
  2. Llene el centro de los electrodos de estimulación con gel de electrolito conductor y conecte los cables de electrodo al interruptor de emergencia, que está conectado al estimulador de corriente constante en la sección del experimentador del laboratorio.
  3. Coloque los electrodos de estimulación sobre el tendón de tríceps del brazo derecho del participante con una correa. Asegúrese de que la correa no esté demasiado apretada ni demasiado suelta. Una vez que los electrodos se han unido, dígale al participante que relaje su brazo.

4. Calibrar el estímulo del dolor

  1. Explicar el procedimiento de calibración del dolor y la escala correspondiente presentándolo en la pantalla del televisor (ver paso 1.4).
    1. Aclare al participante que puede elegir el estímulo que recibirá durante el experimento, pero explique que para la integridad de los datos se le pide que seleccione un estímulo que describiría como "significativamente doloroso y exigente algún esfuerzo para tolerar".
    2. Pida al participante que califique cada estímulo en la escala numérica presentada en la pantalla de televisión, que oscila entre 0 y 10, donde 0 está etiquetado como "No siento nada"; 1 como "Siento algo, pero esto no es desagradable; es sólo una sensación" (es decir, umbral de detección), 2 ya que "el estímulo aún no es doloroso, pero está empezando a ser desagradable"; 3 a medida que "el estímulo comienza a ser doloroso" (es decir, umbral de dolor); y 10 como "este es el peor dolor que puedo imaginar".
  2. Habilite la salida constante del estimulador de corriente cambiando el interruptor de palanca naranja (véase el paso 1.7.1).
  3. Durante el procedimiento de calibración del dolor, aumente manualmente la intensidad de los estímulos del dolor utilizando la perilla giratoria en el panel de control frontal del estimulador de corriente constante. La intensidad del estímulo del dolor se puede ver por encima de esta perilla.
    1. Comience con una intensidad de 1 mA, y aumente gradualmente la intensidad de manera escalonada, con aumentos de 1, 2, 3 y 4 mA. Utilice el siguiente orden de presentaciones de estímulo en mA: 1, 2, 4, 6, 8, 11, 14, 17, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 52, etc.
  4. Para entregar los estímulos del dolor un estímulo a la vez, active manualmente el estimulador de corriente constante pulsando el botón de disparo naranja en el panel de control frontal.
    1. Anuncie cada estímulo al participante antes de activar el estimulador de corriente constante.
  5. Terminar el procedimiento de calibración una vez que el participante alcance un nivel de intensidad de dolor que describiría como "significativamente doloroso y exigente algún esfuerzo para tolerar". Idealmente, esto debe corresponder a un 7-8 en la escala de clasificación de calibración del dolor.
  6. Documente la intensidad final del dolor del participante en mA y su índice de intensidad de dolor (0-10) y mantenga esta intensidad durante el resto del experimento.

5. Ejecutar la tarea experimental

  1. Informe verbalmente al participante de que recibirá instrucciones sobre el paradigma robótico de alcance de brazos en la pantalla de televisión frente a él/ ella, después de lo cual podrá practicar la tarea bajo la supervisión del experimentador.
  2. Proporcione al participante instrucciones escritas estandarizadas de la tarea en pantalla.
  3. Práctica: A través del guión experimental, en la pantalla de televisión, presentan tres arcos (T1-T3) situados a mitad del plano de movimiento. El movimiento del brazo más fácil (T1) se combina sin desviación ni resistencia, el movimiento del brazo medio (T2) se combina con una desviación y resistencia moderadas, y el movimiento del brazo más alejado (T3) se combina con la desviación más grande y la resistencia más fuerte.
    1. Instruya al participante a utilizar su mano dominante para operar el sensor del brazo robótico, representado por una bola verde en la pantalla de televisión, y a mover la bola / sensor desde un punto de partida en la esquina inferior izquierda del plano de movimiento, a un objetivo en la esquina superior izquierda del plano de movimiento.
    2. Instruya al participante que puede elegir libremente cuál de las trayectorias de movimiento disponibles para realizar en cada prueba.
  4. No administre el estímulo del dolor (ver sección 3: Nota y paso 5.7.6) durante la fase de práctica. Sin embargo, asegúrese de que la relación entre la desviación y la resistencia (véase el paso 5.3) esté en su lugar.
  5. Proporcionar al participante retroalimentación verbal mientras realiza la fase de práctica.
    1. Asegúrese de que el participante no comience a moverse antes de las "señales de inicio" visuales y auditivas, y de que suelte el brazo robótico inmediatamente cuando se presenten las "señales de parada" visuales y auditivas.
      NOTA: Dos señales auditivas distintas (un "tono de inicio" y un "tono de puntuación") y dos señales visuales distintas (el objetivo y un "semáforo" virtual en verde y rojo, respectivamente; Figura 1) se han utilizado como señales de arranque y parada. Las señales de inicio auditiva y visual se presentan simultáneamente, al igual que las señales auditivas y de parada visual.
    2. Instruya al participante a proporcionar medidas de auto-informe de la esperanza de dolor y el miedo al dolor relacionado con el movimiento en una escala de clasificación continua, desplazándose hacia la izquierda y la derecha en la escala utilizando dos pedales respectivos en un interruptor de pie triple. Instruya a confirmar su respuesta usando un pedal de tercer pie.
      NOTA: Presente preguntas de autoinfoncia sobre ensayos fijos y predeterminados, para cada trayectoria de movimiento por separado. Asegúrese, a través del guión experimental, de que el brazo robótico está inmovilizado y permanece fijo durante el tiempo que el participante está respondiendo a las preguntas.
  6. Al final de la fase de práctica, responda a las preguntas del participante. Deje la sección/habitación experimental y oscurezca las luces. El participante comienza el experimento él mismo presionando el pedal 'Confirm' (ver paso 5.5.2).
  7. Adquisición: Durante la adquisición de evitación, de forma similar a la fase de práctica, permita al participante elegir qué trayectoria de movimiento (T1-T3) realizar en cada prueba.
    1. Durante la adquisición de la evitación, somete al participante a las contingencias experimentales response-outcome (trayectoria-dolor de movimiento), y a los costos de evitación, es decir, el equilibrio entre el dolor y el esfuerzo, a través del guión experimental.
    2. Específicamente, si el participante realiza la trayectoria de movimiento más fácil (T1), siempre presente el estímulo del dolor (100% dolor/ sin desviación o resistencia).
    3. Si realiza la trayectoria de movimiento medio (T2), presente el estímulo del dolor con un 50% de probabilidad, pero asegúrese de que tendrá que ejercer más esfuerzo (desviación moderada y resistencia).
    4. Si el participante realiza la trayectoria de movimiento más lejana y exitosa (T3), no presente el estímulo del dolor en absoluto, sino que se asegure de que tendrá que esforzarse más para alcanzar el objetivo (0% dolor/mayor desviación, resistencia más fuerte).
      NOTA: Si corresponde al diseño, se puede utilizar un grupo Yoked como control. En los procedimientos yoked, cada participante de control se empareja con un participante en el grupo experimental, de modo que los dos reciben los mismos horarios de refuerzo48. Por lo tanto, en el paradigma actual, cada participante del Grupo Yoked recibe estímulos del dolor en los mismos ensayos que su contraparte del Grupo Experimental, independientemente de las trayectorias que elija. No se espera ninguna adquisición de comportamiento de evasión en el Grupo Yoked, dada la falta de contingencias manipuladas de respuesta-resultado (trayectoria de movimiento-dolor).
    5. Cuando corresponda, guarde los datos de cada participante del Grupo Experimental en el equipo (ver sección 1.4) y utilícelo como referencia para las programaciones de refuerzo de cada participante del Grupo Yoked (control).
      1. Si utiliza un procedimiento Yoked (es decir, cada participante de control se empareja con un participante en el grupo experimental, de modo que los dos reciban los mismos horarios de refuerzo48),asigne participantes a grupos utilizando un programa de aleatorización con la regla de que el primer participante debe estar en el Grupo Experimental. Después de esto, los participantes son asignados a cualquiera de los grupos al azar, siempre y cuando, en cada punto, el número de participantes del Grupo Experimental supere el número de participantes del Grupo Yoked.
    6. En ensayos con un estímulo del dolor, presente el estímulo del dolor una vez que se hayan realizado dos tercios del movimiento, es decir, una vez que el participante se haya movido a través de un arco de trayectoria. El estimulador de corriente constante se activa automáticamente a través del script experimental.
    7. La finalización exitosa de la prueba se indica mediante la presentación de señales de parada visuales y auditivas. Posteriormente, asegúrese, a través del script experimental, de que el brazo robótico vuelva automáticamente a su posición inicial donde permanece fijo. Después de 3.000 ms, presente las señales de inicio visuales y auditivas, y el participante puede iniciar la siguiente prueba.
      NOTA: La duración del ensayo difiere entre los ensayos y los participantes, debido a las diferencias en las velocidades de movimiento. El número de ensayos por fase experimental también puede cambiar entre experimentos. Recomendamos un mínimo de 2 x 12 ensayos para la adquisición exitosa de la evitación. Incluyendo los pasos descritos anteriormente, el protocolo de adquisición dura aproximadamente 45 min.
  8. Generalización: En el protocolo de generalización, prueba para la generalización de la evitación después de la fase de adquisición (ver sección 5.7).
    NOTA: Al realizar pruebas de generalización de la evitación, los arcos de trayectoria en pantalla se separan durante la adquisición, para dejar espacio para los arcos de trayectoria de generalización, que se colocan entre los arcos de trayectoria de adquisición (véase la Figura 1).
    1. En la pantalla de televisión, presente tres trayectorias de movimiento novedosas en lugar de las trayectorias de adquisición T1-T3. Asegúrese de que estas "trayectorias de generalización" (G1–G3) se encuentren junto a las trayectorias de adquisición. En concreto, G1 está situado entre T1 y T2, G2 entre T2 y T3 y G3 a la derecha de T3 (véase la figura 1). No empareje las trayectorias de generalización con el estímulo del dolor.
      NOTA: Incluyendo los pasos descritos anteriormente, con una fase de generalización de 3 x 12 ensayos, el protocolo de generalización de evitación dura aproximadamente 1,5 h. Se requiere un grupo Yoked48 para probar la generalización de la evitación (véase el paso 5.7.5). Sin embargo, se pueden utilizar diferentes controles dependiendo de la pregunta de investigación específica (cf. modulación de contexto de la evitación en un diseño dentro de los sujetos24).
  9. Extinción con prevención de respuesta (RPE): En el protocolo RPE, después de la fase de adquisición (ver sección 5.7), proporcionar a los participantes instrucciones escritas estandarizadas que indiquen que en la próxima fase sólo se les permite realizar T1.
    1. Durante la fase RPE, a través del script experimental, visualmente (por ejemplo, bloqueando los arcos de trayectoria con una puerta) y/o hapéticamente (por ejemplo, bloquear el movimiento del brazo del participante con una pared háptica) bloquear T2 y T3, de modo que solo T1 esté disponible. T1 no se combina con el estímulo del dolor durante esta fase. Incluyendo los pasos descritos anteriormente, con una fase RPE de 4 x 12 ensayos, esta sesión dura aproximadamente 60 min.
  10. Prueba de recuperación espontánea: Para probar la recuperación espontánea de la evasión, administrar un protocolo de 2 días con 24 h ± 3 h entre sesiones. El día 1, administre el protocolo RPE (ver sección 5.9).
    1. El día 2, conecte los electrodos de estimulación (ver sección 3). Proporcione instrucciones breves del actualizador en pantalla de la tarea. No incluya ninguna información sobre los estímulos del dolor.
    2. Presente las tres trayectorias de adquisición (T1-T3, cf. fase de adquisición, ver sección 5.7), en ausencia del estímulo del dolor. Incluyendo el cuestionario post-experimental (ver sección 6.2), y una fase de recuperación espontánea de 4 x 12 ensayos, esta sesión dura aproximadamente 45 min.
      NOTA: Para evitar el restablecimiento del miedo (es decir, el retorno del miedo después de encuentros inesperados con el estímulo del dolor42;ver discusión), no recalibrar el estímulo del dolor en el día 2.

6. Concluir el experimento

  1. Una vez que el participante haya completado el experimento, desasociar los electrodos de estimulación.
  2. Proporcionar al participante una tableta ubicada sobre la mesa en la sección del participante del laboratorio (ver sección 2.4), para responder a un cuestionario de salida preguntando sobre la intensidad y desagradable del estímulo del dolor y los costos de evitación, así como la conciencia de las contingencias experimentales de respuesta-resultado (trayectoria de movimiento-dolor).
  3. Mientras el participante completa los cuestionarios de rasgos psicológicos, limpie el gel de electrolito de los electrodos de estimulación.
  4. Una vez que el participante haya terminado de completar los cuestionarios de rasgos psicológicos, proporcionarle un informe y reembolso.
  5. Limpie los electrodos de estimulación a fondo con una solución desinfectante adecuada para la limpieza de instrumentos médicos; eliminar todo el gel dentro y alrededor de los electrodos. Seque los electrodos con papel de tejido blando. Limpie el sensor del brazo robótico con toallitas o aerosoles desinfectantes.

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Representative Results

La adquisición del comportamiento de evitación es demostrada por los participantes evitando más (mostrando mayores desviaciones máximas de la trayectoria más corta) al final de una fase de adquisición, en comparación con el comienzo de la fase de adquisición(Figura 2,indicada por A)20,o en comparación con un grupo de control Yoked (Figura 3)23,48.

La adquisición del miedo y la esperanza de dolor se evidencia por los participantes que informan de menor temor por T3 en comparación con T1 y T2, y esperan el estímulo del dolor menos durante T3 en comparación con T1 y T220. Los informes diferenciales entre T1 y T3 son de interés primario, porque T2 es ambiguo. También se han encontrado autoinformación no diferencial entre T1 y T2, con ambos diferentes de T323 (Figura 4A, Figura 5A, Figura 6Ay Figura 7A).

La adquisición es un requisito previo para la generalización. La generalización del comportamiento de evitación está indicada por los participantes en el Grupo Experimental evitando (desviarse) más que el Grupo Yoked48 al comienzo de la fase de generalización. Dado que la generalización se prueba en ausencia de estímulos para el dolor, el comportamiento de evitación puede disminuir a lo largo de la fase de generalización. Además, se puede esperar una disminución general del comportamiento de evitación entre el final de la fase de adquisición y el inicio de la fase de generalización (decremento de generalización). Esto es el resultado de la introducción de trayectorias de movimiento novedosas, que pueden constituir un cambio de contexto49,50. En un estudio anterior, no encontramos generalización de la evasión, posiblemente debido a parámetros específicos del paradigma23.

La generalización del miedo y la esperanza de dolor está indicada por un patrón similar al de la fase de adquisición, es decir, por los participantes en el Grupo Experimental que informan de menor temor al G3 en comparación con el G1 y el G2, y esperan menos el estímulo del dolor durante el G3 en comparación con G1 y G2, al comienzo de la fase de generalización. Al igual que en la fase de adquisición, los informes diferenciales entre G1 y G3 son de interés primario(Figura 4B y Figura 5B). Hasta el momento se han notificado autoinformes no diferenciales entre G1 y G2, y ambos difieren de G323. Además, dado que la generalización se prueba en ausencia de estímulos para el dolor, los participantes pueden reportar menos miedo y expectativas de dolor a lo largo de la fase de generalización. Además, se puede esperar una disminución general del miedo y las expectativas de dolor hacia las nuevas trayectorias de generalización, en comparación con las trayectorias de adquisición (decrementos de generalización). En un estudio anterior, encontramos generalización del miedo y las expectativas de dolor, a pesar de evitar no generalizar23.

La adquisición es un requisito previo para la extinción. Durante la extinción de las conductas de prevención con prevención de respuesta, los participantes sólo pueden realizar la trayectoria de movimiento previamente dolorosa (T1), mientras que las otras dos trayectorias (T2 y T3) están prohibidas. Por lo tanto, dado que los participantes sólo tienen la opción de realizar T1, y por lo tanto el patrón de datos observado no refleja sus propias opciones, es decir, la verdadera extinción del comportamiento de evitación, la extinción de la evitación no se incluye en los análisis (Figura 2).

La extinción del miedo y las expectativas de dolor es evidente cuando los participantes reportan menor temor por la T1 y esperan que el estímulo del dolor sea menor al realizar T1, al final de la fase RPE, en comparación con el final de la fase de adquisición. (Figura 6B y Figura 7B).

La extinción de las medidas de autoinfoncia es un requisito previo para la recuperación espontánea. La recuperación espontánea del comportamiento de evitación es indicada por los participantes evitando más al comienzo de la prueba de recuperación espontánea, en comparación con el final de la fase RPE (Figura 2B).

La recuperación espontánea del miedo y la esperanza de dolor está indicada por los participantes que reportan mayor miedo y esperanza de dolor para T1, durante el comienzo de la prueba de recuperación espontánea, en comparación con el final de la fase RPE(Figura 6C y Figura 7C).

Figure 1
Figura 1: La configuración experimental y la perspectiva de la tarea experimental. El participante está sentado frente a la pantalla del televisor, a una distancia de alcance del sensor del brazo robótico. Los electrodos se colocan en el tendón de tríceps del brazo derecho, donde se entregan los estímulos del dolor (círculo rojo), y el interruptor de pie triple se utiliza para dar miedo al dolor relacionado con el movimiento y las clasificaciones de esperanza de dolor. La fase de adquisición de la tarea experimental se muestra en la pantalla de televisión y se magnifica en la caja blanca. La pelota está situada en la esquina inferior izquierda, y el objetivo en la esquina superior izquierda (arco verde). T1-T3 están situados a mitad del plano de movimiento, de izquierda a derecha, respectivamente. Los espacios se dejan entre T1-T3 específicamente en los protocolos de generalización de evitación, con el fin de dejar espacio para los arcos de trayectoria de generalización subsiguientes (G1-G3). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2: Datos representativos del comportamiento de prevención durante la adquisición, extinción con prevención de respuesta y prueba de las fases de recuperación espontánea22. Desviación máxima media (en centímetros) desde la trayectoria más corta hasta el objetivo durante la adquisición (ACQ1–2), extinción con prevención de respuesta (RPE1–4) y recuperación espontánea (TEST1–2). Tenga en cuenta que, a los participantes solo se les permite realizar la trayectoria más corta (T1) durante la fase RPE. Las barras de error representan el error estándar de la media (SEM). Los datos de esta cifra proceden de 30 participantes (9 hombres, 21 mujeres; edad media = 21,90)22. Esta figura se modifica con el permiso de la referencia22. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3: Datos representativos del comportamiento de evitación durante la fase de adquisición20. Proporciones relativas de movimientos entre los Grupos Experimental y Yoked48, dentro del plano de movimiento experimental. Los patrones superiores y amarillos representan movimientos realizados predominantemente por el Grupo Experimental, e inferiores, los patrones azules representan movimientos realizados predominantemente por el Grupo Yoked. "Dirección de punto inicial a objetivo" indica la trayectoria más corta posible desde el punto inicial hasta el objetivo. La "desviación horizontal" indica la desviación de la trayectoria de movimiento más corta posible. Los datos de esta cifra proceden de 50 participantes (36 hombres, 14 mujeres; edad media = 24,92)20. Esta figura se reimprime con permiso de la referencia20. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4
Figura 4: Datos representativos del miedo al dolor relacionado con el movimiento durante las fases de adquisición y generalización23. Significa miedo al dolor relacionado con el movimiento hacia las trayectorias de adquisición en los grupos Experimental y Yoked48 durante los bloques de adquisición (ACQ1–3) y los bloques de generalización (GEN1–3). Tenga en cuenta que durante la fase de adquisición, se proporcionan informes personales para las trayectorias T1–T3 y durante la fase de generalización, para G1-G3. Las barras de error representan SEM. Los datos de esta cifra proceden de 64 participantes (32 por grupo; Grupo Experimental: 10 hombres, 22 mujeres, edad media = 22,88; Grupo Yoked: 12 hombres, 20 mujeres; edad media = 23,44)23. Esta figura se modifica con permiso de la referencia23. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 5
Figura 5: Datos representativos de la esperanza de dolor durante las fases de adquisición y generalización23. Media de dolor hacia las trayectorias de adquisición en los grupos Experimental y Yoked48 durante los bloques de adquisición (ACQ1–3) y los bloques de generalización (GEN1–3). Tenga en cuenta que durante la fase de adquisición, se proporcionan informes personales para las trayectorias T1–T3 y durante la fase de generalización, para G1-G3. Las barras de error representan SEM. Los datos de esta cifra proceden de 64 participantes (32 por grupo; Grupo Experimental: 10 hombres, 22 mujeres, edad media = 22,88; Grupo Yoked: 12 hombres, 20 mujeres; edad media = 23,44)23. Esta figura se modifica con permiso de la referencia23. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 6
Figura 6: Datos representativos del miedo al dolor relacionado con el movimiento durante la adquisición, extinción con prevención de respuesta y prueba de las fases22de recuperación espontánea. Miedo medio al dolor relacionado con el movimiento hacia las diferentes trayectorias (T1–T3) durante la adquisición (ACQ1–2), extinción con prevención de respuesta (RPE1–4) y recuperación espontánea (TEST1–2). Las barras de error representan SEM. Los datos de esta cifra proceden de 30 participantes (9 hombres, 21 mujeres; edad media = 21,90)22. Esta figura se modifica con el permiso de la referencia22. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 7
Figura 7: Datos representativos de la esperanza de dolor durante la adquisición, extinción con prevención de respuesta y prueba de las fases22de recuperación espontánea. Esperanza media de dolor hacia las diferentes trayectorias (T1–T3) durante la adquisición (ACQ1–2), extinción con prevención de respuesta (RPE1–4) y recuperación espontánea (TEST1–2). Las barras de error representan SEM. Los datos de esta cifra proceden de 30 participantes (9 hombres, 21 mujeres; edad media = 21,90)22. Esta figura se modifica con el permiso de la referencia22. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Discussion

Dado el papel clave de la evitación en la discapacidad crónica del dolor1,2,3,4,5,y las limitaciones a las que se enfrentan los paradigmas tradicionales de evitación19,es necesario que los métodos investiguen el comportamiento de evitación (relacionado con el dolor). El paradigma robótico de alcance de brazos presentado aquí aborda una serie de estas limitaciones. Hemos empleado el paradigma en una serie de estudios, que han demostrado constantemente la adquisición de la evasión, y estos efectos se han extendido a nuestras medidas de autoinfoncia de la esperanza de dolor y el miedo al dolor relacionado con el movimiento20,22,23,24. Sin embargo, también hemos encontrado disociaciones entre el miedo y la evasión23 que pueden ser genuinas e informativas, lo que sugiere que los dos no siempre comparten una relación uno a uno5,12,43,44,45. Además, el paradigma presenta múltiples oportunidades para investigar diferentes aspectos de la conducta de evitación, como la generalización23,la extinción con prevención de respuesta22,y el retorno posterior a la extinción de la evitación22,como se describe en el manuscrito actual.

El método actual ofrece muchas ventajas sobre los paradigmas tradicionales de evitación. En primer lugar, en lugar de realizar una respuesta de evitación instruida por el experimentador, los participantes en el paradigma robótico de alcance de brazos adquieren el comportamiento de evitación ellos mismos. El paradigma modela mejor las situaciones de la vida real, donde el comportamiento de evitación emerge naturalmente como una respuesta al dolor9. Comprender los procesos subyacentes a cómo se adquiere la evitación, puede proporcionar información sobre cómo la evitación puede convertirse posteriormente en patológica e inspirar formas en que estos procesos pueden ser dirigidos directamente durante el tratamiento51. Por ejemplo, las modificaciones metodológicas, como manipular la recompensa experimental para aumentar el enfoque y reducir las tendencias de evitación52,53, pueden permitir una investigación más cercana de los procesos conductuales y cognitivos subyacentes a la adquisición de la evasión maladaptiva. Con respecto a esto, la adquisición de la evitación demostrada con el paradigma robótico de alcance de brazos se puede aplicar fácilmente para investigar la generalización excesiva de la evasión a estímulos seguros23. Una segunda ventaja es que la naturaleza continua de la respuesta de evitación en el paradigma actual nos permite examinar para quién la evitación podría llegar a ser excesiva, ya que proporciona datos más detallados que una medida dicotoma. Este mayor detalle en los datos permite una mayor sensibilidad para recoger las diferencias individuales, mediante la comparación de las puntuaciones de desviación entre los participantes. Una medida tan continua también es más ecológicamente válida, ya que la evasión en la vida real puede ocurrir en diferentes grados. Por ejemplo, la evitación relacionada con el dolor puede ir desde cambios posturales sutiles (por ejemplo, cambios posturales o cambios en la respiración al realizar un movimiento) hasta la evitación completa (por ejemplo, estar postrado en cama). Además, además de incorporar un costo para evitar, la respuesta actual a la evitación exige cierto esfuerzo físico, lo que significa que los costos aumentan con el tiempo a lo largo de la tarea. Esto modela con precisión la vida real, donde la evasión puede llegar a ser cada vez más costosa para el individuo durante un período de tiempo9. Por ejemplo, el ausentismo prolongado o regular se vuelve costoso desde el punto de vista financiero54,55. Por último, dado el bajo costo asociado con la respuesta de pulsación de botón instruida previamente utilizada, es difícil desentrañar si los participantes en paradigmas de evitación tradicionales evitan debido al miedo genuino, o simplemente debido al seguimiento automático de las instrucciones de tarea. Por el contrario, dada la naturaleza de alto esfuerzo y desinstruida de la respuesta a la evitación en el paradigma actual, parece probable que cualquier comportamiento de evitación observe modelos genuinos de evasión automotivada.

Además de abordar las limitaciones de metodologías anteriores, el paradigma robótico de alcance de brazos ofrece muchas oportunidades para investigar otros aspectos del comportamiento de la evasión, como se demuestra en el manuscrito actual mediante la generalización de la evitación y los protocolos RPE. Cabe destacar que, anteriormente observamos una disociación entre autoinformación y evasión, con miedo y expectativas de dolor que generalizaban las nuevas trayectorias del movimiento, mientras que la evasión no lo hizo. Hay varias explicaciones plausibles para la discrepancia observada entre el miedo y la evasión23, que estamos investigando actualmente. Sin embargo, esta disociación también puede ser un hallazgo genuino e informativo, que de hecho se suma a la literatura anterior que sugiere que el miedo y la evitación no siempre ocurren en sincronía5,12,43,44,45,especialmente cuando la respuesta de evitación es costosa56,57. Este hallazgo hace hincapié en la importancia de investigar experimentalmente el comportamiento de evitación en sí, ya que los procesos distintos probablemente contribuyen a diferentes aspectos del aprendizaje del miedo58,59,y estos procesos serían difíciles de descubrir midiendo únicamente los auto-informes y los índices psicofisiológicos del miedo. Además de la generalización de la evasión a movimientos novedosos, el paradigma robótico de alcance de brazos también se ha aplicado para estudiar la generalización de la evasión a contextos novedosos24. Hasta ahora, se ha investigado la generalización de la evitación basada en contexto utilizando pantallas de diferentes colores como señales contextuales24. Sin embargo, la Realidad Virtual (VR) podría implementarse fácilmente con el paradigma actual para aumentar la validez ecológica de los contextos experimentales. La realidad virtual también podría aplicarse a la generalización de la prevención basada en categorías de estudio, como la generalización de la evasión entre las diferentes categorías de acción60,61. También se pueden implementar adaptaciones adicionales en el protocolo RPE. Además de utilizar un protocolo de 2 días para la investigación de la recuperación espontánea22,también hemos investigado si el comportamiento de evitación relacionado con el dolor no regresa con el paso del tiempo, sino después de encuentros inesperados con el estímulo del dolor (reincorporación)42 en un protocolo de 1 día. Además, para examinar más de cerca los fundamentos proprioceptivos del comportamiento de evitación relacionado con el dolor, el paradigma puede modificarse para incluir menos o ninguna información visual. Esto es algo que estamos investigando actualmente en nuestro laboratorio. Por último, dado que alejarse físicamente de un estímulo aversivo representa una respuesta defensiva específica de la especie62,no exclusiva del miedo y el dolor, este tipo de operacionalización de la prevención permite la investigación de muchos tipos diferentes de evitación también. Por ejemplo, el paradigma puede aplicarse potencialmente para examinar, no sólo evitar estímulos dolorosos, sino también evitar otros tipos de estímulos aversivos, como los que inducen asco o vergüenza63,64.

El protocolo descrito también se puede ampliar fácilmente para incluir medidas de miedo psicofisiológico. Aunque no se describe aquí, hemos incorporado respuestas sorprendentes de parpadeo ocular, así como electroencefalografía (EEG), en el paradigma robótico de alcance de brazos. La medida de sobresalto llamativo ofrece una medida específica del miedo de las respuestas defensivas reflexivas65,66, que puede proporcionar una visión adicional de los mecanismos subyacentes al comportamiento de evitación y su relación con el miedo, mientras que la implementación de EEG en el paradigma permite la investigación de correlatos neuronales específicos del comportamiento de evitación67. Además, la respuesta conductividad cutánea (SCR)68, así como las calificaciones de autoinfoncia en línea de alivio-amabilidad69,70 podrían incluirse como medidas de alivio71. Previamente se ha constatado que los SCR se correlacionan con el alivio72, un refuerzo propuesto de la evitación69,70 dada su valencia positiva inherente en respuesta a la omisión de los acontecimientos negativos73,74. Por último, la frecuencia cardíaca (HR) y la variabilidad de la frecuencia cardíaca (HRV) son medidas fácilmente implementables que se han relacionado con múltiples emociones aversivas asociadas con la evasión, como el miedo, el disgusto y la vergüenza75.

A pesar de sus fortalezas, reconocemos que el paradigma robótico de alcance de brazos también tiene sus limitaciones. Por ejemplo, el paradigma no es fácilmente transferible a otros laboratorios, ya que el equipo utilizado en, y requerido para el paradigma (por ejemplo, robot y estimulador de corriente constante) son caros, limitando el uso generalizado del paradigma y su implementación por otros laboratorios. Sin embargo, tenga en cuenta que robots similares, que son relativamente comunes en las clínicas de rehabilitación, pueden ser programados de la misma manera, y estimulantes de corriente constante más asequibles también están disponibles. También cabe destacar que, en el método actual, se entrelazan los estímulos discriminatorios (SD)y la respuesta instrumental. Esto contrasta con los paradigmas tradicionales de evitación, donde el miedo se adquiere por primera vez hacia el CS durante la fase pavloviana, y la evitación se examina en una fase instrumental posterior. Sin embargo, la relación temporal entre el miedo y la evasión no es estrictamente unidireccional51. Aunque el paradigma actual permite una investigación más estrecha de la dinámica temporal de la evasión-aparición en relación con el miedo-emergencia, las medidas que hemos empleado hasta ahora no nos permiten desentrañar con precisión la dinámica temporal del miedo y la evasión. Actualmente, el comportamiento de evitación en el paradigma se puede examinar ensayo por ensayo, mientras que las calificaciones de miedo y esperanza solo se recopilan en puntos de tiempo discretos y específicos durante la tarea, para no interferir con el flujo de tareas. Sin embargo, para permitir comparaciones precisas entre el miedo y la evasión, un estudio futuro podría utilizar una medida más continua del miedo, por ejemplo, mediante un dial76,EEG77de un solo sensor, o un sobresacertado potenciado por el miedo, para permitir una comprensión detallada del miedo-aparición hacia las diferentes trayectorias, en relación con la evitación. Por último, sólo los estímulos electrocutáneos se han utilizado hasta ahora en el paradigma robótico de alcance de los brazos como estímulos del dolor, por razones de consistencia y comparabilidad con estudios previos de miedo relacionado con el dolor78,79,80. Sin embargo, los estímulos electrocutáneos pueden no imitar completamente el dolor más tónico experimentado por los pacientes con dolor crónico, dado que producen una experiencia de dolor relativamente phasic, poco común y antinatural81. Otros métodos de inducción del dolor, como la estimulación isquémica82 y el ejercicio inducido (por ejemplo, dolor muscular de inicio retardado, DOMS)83,84 dolor se han argumentado como mejores análogos experimentales de dolor musculoesquelético, dada su naturaleza natural y endógena81. Estos métodos de inducción del dolor podrían emplearse en el paradigma robótico de alcanzar los brazos en el futuro. A pesar de estas limitaciones, la capacidad del paradigma actual para demostrar consistentemente la adquisición del miedo y la evitación utilizando tales SDy Rs entrelazados es en sí misma interesante y novedosa. Además, creemos que el paradigma robótico de alcance de brazos puede en sí mismo promover aún más la discusión de la necesidad de paradigmas de evasión más ecológicamente válidos19. Además, el paradigma tiene el potencial de allanar el camino para desarrollar mejores paradigmas de evitación en general, proporcionando un ejemplo de cómo los problemas en el campo pueden abordarse de una manera innovadora.

En conclusión, el paradigma robótico de alcance de brazos ofrece una ruta prometedora para mejorar la validez ecológica de las investigaciones sobre el comportamiento de la evasión, y para promover nuestra comprensión de los procesos subyacentes. Utilizando el paradigma, ya hemos obtenido resultados interesantes, que pueden no haber sido descubiertos mediante la evaluación exclusiva de correlatos pasivos del miedo como informes verbales y excitación fisiológica. Sin embargo, las ampliaciones del paradigma han proporcionado algunos resultados inconclusos, que requieren una mayor investigación y refinamiento del procedimiento. A pesar de esto, el paradigma robótico de alcance de brazos es un gran salto adelante con respecto a la validez ecológica en los paradigmas utilizados para estudiar el comportamiento de evitación.

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Disclosures

Los autores no tienen nada que revelar.

Acknowledgments

Esta investigación fue apoyada por una beca Vidi de la Organización neerlandesa para la Investigación Científica (NWO), los Países Bajos (documento de identidad 452-17-002) y una beca de investigación senior de la Fundación de Investigación Flandes (FWO-Vlaanderen), Bélgica (documento de identidad: 12E3717N) concedida a Ann Meulders. La contribución de Johan Vlaeyen fue apoyada por la subvención Methusalem de financiación estructural a largo plazo "Asthenes" por el Gobierno flamenco, Bélgica.

Los autores desean agradecer a Jacco Ronner y Richard Benning de la Universidad de Maastricht, por programar las tareas experimentales, y diseñar y crear los gráficos para los experimentos descritos.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1 computer and computer screen Intel Corporation 64-bit Intel Core Running the experimental script
40 inch LCD screen Samsung Group Presenting the experimental script
Blender 2.79 Blender Foundation 3D graphics software for programming the graphics of the experiment
C# Programming language used to program the experimental task
Conductive gel Reckitt Benckiser K-Y Gel Facilitates conduction from the skin to the stimulation electrodes
Constant current stimulator Digitimer Ltd DS7A Generates electrical stimulation
HapticMaster Motekforce Link Robotic arm
Matlab MathWorks For writing scripts for participant randomization schedule, and for extracting maximum deviation from shortest trajectory per trial
Qualtrics Qualtrics Web survey tool for psychological questionnaires
Rstudio Rstudio Inc. Statistical analyses
Sekusept Plus Ecolab Disinfectant solution for cleaning medical instruments
Stimulation electrodes Digitimer Ltd Bar stimulating electrode Two reusable stainless steel disk electrodes; 8mm diameter with 30mm spacing
Tablet AsusTek Computer Inc. ASUS ZenPad 8.0 For providing responses to psychological trait questinnaires
Triple foot switch Scythe USB-3FS-2 For providing self-report measures on VAS scale
Unity 2017 Unity Technologies Cross-platform game engine for writing the experimental script including presentations of electrocutaneous stimuli

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Comportamiento Problema 164 dolor crónico miedo adquisición generalización extinción con respuesta-prevención aprendizaje asociativo condicionamiento instrumental recaída
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Glogan, E., Gatzounis, R., Vandael, K., Franssen, M., Vlaeyen, J. W. S., Meulders, A. Investigating Pain-Related Avoidance Behavior using a Robotic Arm-Reaching Paradigm. J. Vis. Exp. (164), e61717, doi:10.3791/61717 (2020).

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