El condicionamiento del miedo humanos realizados en inmersión completa en 3 dimensiones de Realidad Virtual

Este video demuestra el uso del entorno virtual inmersivo de Duke, DIVE, para generar datos realistas de condicionamiento al miedo en humanos. Se crean mundos virtuales mediante software virtual y se genera código para presentar estímulos. El participante se prepara con electrodos para la grabación de la conductancia cutánea y estimulación en la muñeca, así como para presionar botones dentro del entorno de realidad virtual.

Se recopilan entonces la respuesta de conductancia cutánea y los datos de pulsación de botón mientras se presentan estímulos dinámicos en el DIVE; los datos fisiológicos y las medidas de expectativa se analizan para demostrar la adquisición del miedo, la extinción del miedo y el temor a la retención de la memoria frente a estímulos condicionados, o al contexto. Hola, soy Kevin Lebar. Soy profesor en el Centro de Neurociencia Cognitiva de la Universidad de Duke.

Soy Rachel Brady, directora del Entorno Virtual Inmersivo de Duke. Hola, me llamo Nicole Huff. Soy investigadora posdoctoral asociada en el Laboratorio del Dr. Lamar.

Hola, mi nombre es David Zelensky del Grupo de Tecnología de Visualización. Hoy les mostraremos un procedimiento para realizar experimentos de condicionamiento del miedo humano utilizando realidad virtual tridimensional completamente inmersiva. Utilizamos este procedimiento para examinar las influencias contextuales sobre la adquisición del miedo y la retención de la memoria.

Así que comencemos. Para examinar las influencias contextuales en la adquisición y la memoria del miedo, se presentan a participantes humanos estímulos condicionados dinámicos en un entorno virtual completamente inmersivo conocido como el entorno virtual inmersivo de Duke. El sistema DIVE consiste en una habitación de tres metros por tres metros por tres metros, en la cual las cuatro paredes, el techo y el suelo muestran imágenes estereoscópicas generadas por computadora mediante proyección trasera.

Cada pared tiene su propio proyector DLP, que a su vez es controlado por una computadora dedicada. Una de las paredes se desliza hacia un lado para permitir el acceso hacia adentro y hacia afuera del DIVE; hay un sistema de seguimiento que proporciona información sobre la ubicación y orientación en 3D de la cabeza y las manos del participante. La visión estéreo activa se proporciona mediante gafas de cristal líquido con obturador que usan los participantes.

Los seis ordenadores dedicados a las paredes están controlados por un ordenador maestro que se comunica con el sistema de seguimiento, controla el sistema de sonido y controla un sistema de descarga eléctrica, que se utiliza para el condicionamiento aversivo. Los siete ordenadores están sincronizados en los límites de los fotogramas de imagen mediante la capacidad de genlock de sus tarjetas gráficas NVIDIA. La navegación a través del entorno virtual está limitada a una trayectoria fija que es idéntica en todos los mundos virtuales. Movimiento.

A lo largo de este trayecto, el control se realiza mediante el sistema de software virtual. Los VIR se comunican con el sistema de seguimiento a través de la red periférica de realidad virtual y la biblioteca de código abierto. VRPM registra la ubicación y orientación de la cabeza y las manos del participante, así como la información sobre la pulsación de botones.

OLS utiliza la información de seguimiento de la cabeza para representar la escena 3D desde la perspectiva correcta para el participante. Ahora veamos cómo preparar a un participante para un experimento de condicionamiento imparcial dentro del sistema DIVE. Durante los experimentos de condicionamiento imparcial, dentro del DIVE los participantes se enfrentan a estímulos condicionados dinámicos consistentes en serpientes y arañas combinados con una estimulación eléctrica en la muñeca; antes de comenzar el procedimiento de condicionamiento, primero asigne aleatoriamente a cada participante a una condición determinada, término del estímulo el estímulo CS+ compuesto por imágenes de serpientes o imágenes de arañas para todos los participantes.

El estímulo incondicionado que se asociará con el estímulo CS más consiste en una estimulación eléctrica de la muñeca para cada participante. El estímulo que no fue seleccionado para ser el CS más sirve como control y se denomina estímulo CS menos. Ahora, asigne aleatoriamente al participante un contexto virtual específico en el que verá los estímulos.

Un posible contexto de realidad virtual consiste en un entorno interior, y el otro contexto consiste en un entorno exterior para establecer la estimulación eléctrica que se asociará con el estímulo CS más. Aplique una pequeña cantidad de gel conductor sobre los electrodos, luego coloque un electrodo de estimulación superficial bipolar sobre el nervio mediano en la muñeca dominante del participante, asegure los cables de los electrodos con una correa de goma y conéctelos a un estimulador grass tele factor SD nine. Ahora, para encontrar el voltaje de estimulación adecuado, comience con el voltaje ajustado a un nivel bajo de 30 voltios y estimule durante 200 milisegundos.

Entre 30 y 50 hercios, aumente el voltaje en incrementos de cinco voltios hasta que el participante indique que ha alcanzado su nivel de tolerancia sin provocar dolor. El objetivo es encontrar un ajuste que se perciba como muy molesto pero no doloroso. La medida dependiente del miedo en participantes humanos durante este experimento es la respuesta de conductancia de la piel.

Los participantes deben lavarse y secarse las manos primero, mientras esperan al menos 10 minutos para aclimatarse a la temperatura del edificio. Antes de colocar los electrodos de RSC, exfolie las falanges medias de los primeros y segundos dedos de la mano no dominante con nuevo preparado, séquelos y luego aplique una pequeña cantidad de gel conductor Cigna en el electrodo. Ahora, para medir la RSC, coloque discos de electrodos de plata/cloruro de plata en las falanges medias del primer y segundo dedo de la mano no dominante.

Los electrodos llegan a un sistema de registro fisiológico BioPack ubicado justo fuera del DIVE, en la sala de control. El sistema bio se sincroniza con la presentación del estímulo, la computadora que ejecuta el software T'S y el estímulo eléctrico, así como con el conjunto de electrodos para la respuesta electrodermal, colocados en el asiento. El participante se sitúa en el centro del DIVE, mirando hacia adelante, con el seguimiento de la cabeza activado, usando las gafas 3D y colocando en la mano dominante el dispositivo que registrará las respuestas mediante pulsación de botón cuando el participante encuentre una serpiente o una araña.

Ahora informe al participante que su tarea consiste en indicar, mediante una pulsación de botón en el mando, la probabilidad de que, según su criterio, reciba una estimulación eléctrica al encontrarse con una serpiente o una araña. Los botones están ordenados de izquierda a derecha, siendo el izquierdo la menor probabilidad de recibir la estimulación. Recuérdeles que la pulsación del botón no influye en la ocurrencia de la estimulación eléctrica. Ahora veamos los experimentos de condicionamiento justo.

El experimento de condicionamiento al miedo se lleva a cabo en dos sesiones separadas por 24 horas. La primera sesión consiste en un período inicial de habituación seguido inmediatamente por la fase de adquisición del miedo. La segunda sesión consiste en la memoria, retención, prueba y entrenamiento de extinción durante el período inicial de habituación.

Presente al participante cuatro ensayos de cada tipo de EC visualizados sobre un fondo neutro en 3D de inmersión completa, pero sin refuerzo ni el mundo virtual en el que se llevará a cabo el entrenamiento o la prueba. En cada ensayo, el estímulo aparece durante cuatro segundos y coincide con un sonido de traqueteo o golpeteo para señalar la aparición de una serpiente o una araña. Esta fase permite la aclimatación al entorno experimental en el DIVE y la reducción de las respuestas de orientación frente a los estímulos condicionados. Inmediatamente después de la fase de habituación, comience la fase de adquisición del miedo.

Presente 16 ensayos intercalados de cada tipo de EC en los que se presenta el EC menos por sí solo, y refuerce aproximadamente 24 horas después cinco de los 16 ensayos del EC más con estimulación eléctrica. Comience la segunda sesión. En esta fase, presente al participante 16 ensayos del tipo EC H sin estimulación eléctrica en un contexto virtual que sea igual o diferente al contexto de adquisición del miedo, dependiendo del grupo al que se haya asignado inicialmente el participante.

La tarea y las instrucciones para el participante son las mismas que en la segunda sesión. Ahora mostraremos algunos resultados de experimentos de condicionamiento justo en el equivalente DIVE. Dentro de la sesión se encontró adquisición y extinción justas del condicionamiento entre grupos, lo que indica que se pueden realizar estudios de condicionamiento de miedo confiables e informativos dentro de las limitaciones y capacidades de un entorno completamente inmersivo. Además, en los participantes que permanecieron en el mismo contexto durante los días uno y dos del experimento, hubo una memoria de miedo contextual robusta en comparación con aquellos que experimentaron un cambio de contexto.

La retención del miedo es más fuerte en el DIVE que en un paradigma de laboratorio convencional emparejado. Acabamos de mostrarle cómo realizar experimentos de condicionamiento del miedo humano utilizando realidad virtual completamente inmersiva. Esta tecnología es útil para examinar las influencias contextuales sobre el miedo a la memoria.

Y recuerde, al realizar estos experimentos, es importante restringir las capacidades de la realidad virtual para poder generar datos interpretables. Por ejemplo, desea controlar cuánto se mueve un participante, así como la colocación y duración de los estímulos. Eso es todo.

Gracias por ver este video y buena suerte con sus experimentos.