Name: anclado psychophysically-, Umbral robusta en estudiar el dolor relacionado con lateralización del oscilatorio prestimulus Actividad (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-01-21T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 28 s
Description: Aprende a estimar umbrales individuales de dolor mediante métodos psicofísicos con el procedimiento QUEST. Esta técnica utiliza EEG para identificar actividad neural oscilatoria relacionada con la percepción subjetiva del dolor.

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Este trabajo ha sido financiado por el Centro de Investigación de Colaboración Transregional TRR169 &quot;crossmodal aprendizaje: Adaptabilidad, Predicción e Interacción&quot; / Fundación Alemana de Investigación (DFG). Los autores agradecen a Stephanie Shields por los comentarios útiles sobre el manuscrito.

<html> El experimento ha sido aprobado por la comisión de ética de la Asociación Médica Hamburgo (PV4509). 1. Selección de participantes <ol><li> Más allá de los criterios de selección estándar, tales como la aptitud para la estimulación del dolor, los implantes de cabeza o trastornos neurológicos preexistentes, asegúrese de que los participantes no están sufriendo de dolor agudo o crónico, no están tomando ninguna medicación para el dolor, y no tienen antecedentes de abuso de sustancias. Los participantes deben tampoco han participado en estudios farmacológicos durante las 4 semanas previas al experimento. </li><li> Incluir a participantes de cualquier género, sin embargo, tener cuidado de incluir solamente las mujeres participantes que están usando anticonceptivos hormonales 13, 14 para minimizar el efecto de los cambios cíclicos en la percepción del dolor. </li><li> Antes de administrar cualquier tipo de estimulación, asegúrese de que los participantes han dado su consentimiento informado por escrito. </li></ol>_TITLE &quot;&gt; 2. Configuración de EEG <ol><li> Seleccione un tamaño máximo apropiado y preparar la configuración de electrodos EEG de acuerdo con el manual de instrucciones del sistema. </li><li> Ajuste la frecuencia de muestreo y de corte baja / alta, así como los límites de impedancia del aparato de control (recomendado: 500 Hz, 0,5 Hz filtro de paso alto, impedancias &lt;20 kW). </li><li> Asegúrese de que el dispositivo de estimulación y el dispositivo de EEG no se acoplan eléctricamente mediante la ejecución del sistema de EEG en la batería. </li><li> Asegúrese de que cualquier vínculo entre el sistema EEG y el ordenador que controla el dispositivo de estimulación eléctrica es libre de potencial. </li></ol> Configuración 3. Estimulación Eléctrica <ol><li> Para un mejor uso del tiempo de resolución del registro del EEG, mantener la estimulación eléctrica lo más corto posible. Ajuste el estimulador a un solo pulso, estimulación monofásica con 1 ms de duración y el voltaje V como máximo 400. Si se necesita un nivel de dolor más intenso, o el momento exacto del registro del EEG post-estímulo hace not tener prioridad, otros protocolos de estimulación se pueden utilizar. </li><li> Asegúrese de que el estimulador eléctrico está encendido pero la salida al electrodo se desconecta. Para el DS7A estimulador del conmutador con la etiqueta &quot;salida&quot; a la derecha del dispositivo debe estar en la posición hacia abajo. </li><li> Busque el punto de referencia (s) que identifican el lugar de estimulación elegido. Para una estimulación en la mano, utilice el músculo entre el pulgar y el dedo índice (secuestrador / flexor corto del pulgar). Pedir al participante para poner sus manos sobre una superficie plana con todos los dígitos estiradas y yuxtapuestas. Identificar el sitio de la estimulación por divide en dos la distancia entre los primeros nudillos de los dedos pulgar e índice. </li><li> Limpiar la piel mediante la aplicación de gel de preparación del electrodo. Asegúrese de no usar alcohol o desinfectante, lo que podría dejar residuos en la piel que puede conducir a la irritación o la estimulación poco fiable. </li><li> Coloque el electrodo de estimulación y fijarlo en su lugar con cinta textil. </li><li> Pregunta THe participante para encontrar una posición cómoda para la mano y tratar de no mover la mano durante el experimento, si es posible. Para mayor comodidad del participante, colocar un tejido blando bajo la mano para absorber cualquier humedad, dependiendo de la permeabilidad de la superficie. </li><li> Activación de la salida del estimulador poniendo el interruptor de &quot;salida&quot; a la posición hacia arriba. </li></ol> 4. Determinar puntos de partida <ol><li> Instruir al participante sobre la forma de operar de la escala de valoración en la pantalla utilizando el ratón. La mitad izquierda representa sensaciones no dolorosas; la mitad derecha corresponde a una escala de dolor VAS estándar, proporcionando un equivalente visual para un rango de intensidades de sensaciones continuas en la forma de una línea horizontal. Señalar al participante que el punto central de la escala absoluta no se puede seleccionar. Proporcionar al participante las instrucciones estandarizadas sobre los puntos de anclaje 15 (Tabla 1). </li> &lt;li&gt; Dar al participante la oportunidad de sentirse cómodo con el proceso de calificación mediante la aplicación de estímulos de intensidad variable y registro de las respuestas. Utilice la información recopilada durante esta fase para obtener una estimación de dos intensidades que evocan constantemente sensaciones fuertes, pero no dolorosos (de bajo punto) y de las sensaciones dolorosas (moderadamente alto punto), respectivamente. Continuar la estimulación durante unos 25 - 30 ensayos o hasta que esté satisfecho con haber alcanzado buenas estimaciones. Durante este tiempo, que puede ser beneficioso para consultar el participante para la realimentación verbal de las intensidades y la similitud subjetiva de la intensidad de estímulo presentado repetidamente. </li><li> Trate de elegir las intensidades al azar para evocar respuestas de todo el centro de la escala. Para obtener los mejores resultados, no simplemente aumentar o disminuir la intensidad de forma lineal, y también explorar los confines más extremos del lado doloroso. Esta fase también debe dar al participante la oportunidad de acostumbrarse a la estim potencialmente desconocidaion y establecer algún tipo de referencia para un rango de calificación coherente. Debido a esto, es aconsejable aplicar intensidades de toda la gama de posibles intensidades de estímulo, mientras que también repetir algunas intensidades. </li><li> Una vez satisfecho con tener estimaciones obtenidas por tanto un punto alto y la intensidad de partida de bajo punto, informar al participante que la primera parte del experimento está a punto de iniciar y (s) se debe mantener en la calificación como se practica mientras se presentan intensidades de estímulo al azar . </li></ol> 5. Determinar Umbral NOTA: El algoritmo QUEST requiere algunos parámetros que deben ser especificados antes de comenzar la estimación. Esos parámetros incluyen la pendiente de la función psicofísica (beta, generalmente de 3,5), la fracción de ensayos en los que se espera una respuesta al azar (delta, típicamente 0,01), y la fracción de ensayos en los que se espera una respuesta positiva a pesar de que no se da una estimulación (gamma, ninguna recomendación). Para estimat bayesianoiones, se deben especificar el rango (SD) de las calificaciones esperadas y el espaciamiento de las posibles respuestas (grano). Para una VAS, grano se debe establecer en la resolución de la escala (típicamente 1), y el SD debe ser lo suficientemente grande como para incluir tanto el punto cero de la escala y la intensidad máxima posible más algo de margen de seguridad. Las recomendaciones y los valores &quot;típicos&quot; que se dan aquí se explican en detalle en el código fuente incluido con QuestCreate Psychtoolbox 6, 16. Para el dolor en el umbral, un valor gamma de a lo sumo 0,01 debería ser plausible. El método de estimación es relativamente robusto en términos de mala especificación de los parámetros, sin embargo, para la configuración con sólo unos pocos ensayos, falta de especificación de parámetros sensibles podría aumentar la incertidumbre de la estimación final. Si la desviación estándar es demasiado bajo, el procedimiento tendrá problemas que convergen en las estimaciones que se encuentran fuera del área abarcada por la desviación estándar en torno THe conjetura previa para el parámetro. Por lo tanto es importante errar más bien en el lado de una desviación estándar demasiado grande. <ol><li> Cree dos sesiones QUEST con los parámetros dados anteriormente. Iniciar uno de la intensidad de alto punto y otro del punto más bajo. Información sobre la lógica de aplicación del proceso de estimación se puede encontrar en el material complementario (S1). </li><li> Aleatoriamente seleccionar una sonda de intensidad de una de las dos carreras dadas por la respectiva función QuestMean. </li><li> Ajuste el estimulador eléctrico a la intensidad de la sonda. Si una intensidad diferente a la sugerida por el algoritmo necesita ser aplicada o la intensidad sugerido está fuera de rango, alimentar la intensidad presentada de nuevo en la función QuestUpdate en el paso 5.5. </li><li> Desencadenar el estímulo. </li><li> Después de que el participante ha valorado el estímulo, ejecute QuestUpdate para la respectiva sesión de estimación y suministrar con la intensidad del estímulo real presentada, así como la calificación del participante. </li><li> Continuar ejecutando ensayos de calificación hasta que las estimaciones son estables o se ha alcanzado un criterio de parada predefinida (&gt; 40 ensayos). </li><li> Registrar la estimación del umbral medio entre ambos cálculos o, a partir del punto de partida de alta y baja según lo dado por QuestMean. </li><li> Deje que el participante para tomar un descanso en esta etapa, si se desea. </li></ol> 6. Estimular en el Nivel Umbral Nota: Es posible ajustar la clasificación y recuento de bloques a sus necesidades, siempre que sea tolerable para el participante. <ol><li> Informar al participante que para la parte restante del experimento, más bloques al azar con estimulación van a seguir y ellos deben tener calificación como lo hacían antes. Si es necesario, actualice la instrucción sobre los puntos de anclaje escala. </li><li> Iniciar el registro del EEG. </li><li> Ajuste el estimulador eléctrico a la estimación umbral medio obtenido en el paso 5.7 y mantener constante el ajuste de todo el resto de THe experimento. </li><li> Iniciar un bloque de votación (30 ensayos) y observar la calidad de los datos del registro del EEG. Dependiendo de la calidad de los datos de EEG, correr 4 - 5 bloques de restricciones y permitir que el participante que tome descansos en el medio de los bloques. NOTA: Trate de mantener la interacción social con el participante a un mínimo durante estos descansos o uniformar la interacción tanto como sea posible. </li><li> Cuando haya terminado, detener el registro del EEG, cambiar la salida de estimulador en off, y quitar el electrodo. Dé cuenta del participante después de quitar la tapa de EEG. </li></ol>

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</ol>

Los autores declaran que no tienen intereses financieros contrapuestos.

Aquí hemos utilizado el método QUEST, así como fundamento teórico para estimar de manera eficiente un umbral psicofísico robusta entre la no-dolor y la percepción del dolor. El uso de la estimulación constante a este umbral permite un análisis de decisiones perceptivas independientes de los cambios en la magnitud del estímulo. Mientras examinamos la intensidad umbral en el punto de transición entre los dominios de sensaciones inocuos y nocivos, otros puntos a lo largo de la escala de dolor (por ejemplo, 50 en u...

<html> Al llevar a cabo los experimentos de comportamiento con seres humanos, es importante ser capaz de controlar estrechamente las intensidades de los estímulos presentados. El uso de estímulos de la misma intensidad para todos los participantes, sin embargo, será en algunos entornos introducir el sesgo de la percepción subjetiva. Para algunas cualidades perceptivas tales como el dolor, hay grandes variaciones inter e intraindividuales en intensidad percibida en un nivel constante estímulo 1, 2. Para los experimentos que asumen la igualdad de las percepciones subjetivas, por lo que es una necesidad para que coincida con la intensidad percibida subjetivamente través de los participantes. Esto también es importante cuando se examina la percepción a nivel de umbral, por ejemplo, entre la estimulación dolorosa y no dolorosa. la investigación psicofísica se ha ocupado de este tipo de problemas durante décadas, y hoy hay métodos sofisticados pero fáciles de usar disponibles para lograr robusto anclaje psicofísico. ntent &quot;&gt; Un método simple, clásico de la cartografía de la intensidad de un estímulo a una magnitud sensación individual es el método de escalera 3. Por la presente, la intensidad de los estímulos sucesivos se aumenta o disminuye, hasta que hay un cambio en la respuesta del participante con respecto a la umbral deseado o la posición en la escala de sensación subjetiva. la repetición de este proceso número de veces, produce una estimación plausible del punto de inversión. los métodos clásicos, sin embargo, no pueden hacer uso de toda la información contenida en cada ensayo de clasificación. esto lleva a una innecesaria elevado número de ensayos requerido para alcanzar la convergencia. los métodos tales como la regresión (lineal) o accesorio función puede fallar, si los supuestos para la relación entre la intensidad del estímulo y la magnitud sensación son mal o no se sostienen para la gama de estímulos probados. los procedimientos de adaptación no Sólo dar una estimación puntual robusta para una cierta intensidad subjetiva, pero lo hacen de manera más eficiente. EspecialLy para experimentos más largos, que dependen en gran medida la estimación precisa de una magnitud umbral o sensación, es necesario para el método psicofísico ser a la vez robusto y al mismo tiempo eficiente con respecto al número de ensayos requeridos. Esto es especialmente importante en campos como la investigación del dolor, donde la exposición total a la estimulación dolorosa debe mantenerse lo más bajo posible para el beneficio de los participantes. Aunque todavía son ampliamente utilizados los métodos clásicos de la escalera, por ejemplo, en la prueba cuantitativa de la sensibilidad, el uso de métodos de estimación más avanzadas que hacer un mejor uso de la información adquirida a través de ensayos está en constante aumento. En el caso del método de estimación de máxima verosimilitud QUEST 4, 5 se utiliza aquí, esto es probablemente debido a la aplicación fácilmente disponible en el popular suite de Matlab Psychtoolbox 6. La versión moderna, revisada de este procedure es superior a los métodos de estimación clásicos tanto en la robustez y el bajo número de ensayos necesarios para llegar a una estimación suficiente, si se utiliza con la configuración correcta 7. La razón de ser del procedimiento QUEST es adaptada a una función de Weibull para los datos de entrada para modelar la transformación psicofísica entre la intensidad del estímulo y la magnitud sensación. Los parámetros para la función de Weibull psicofísica son, en parte, determinada por el experimentador, por ejemplo, la pendiente de la función o el desplazamiento debido a la tasa de respuesta y la inconsistencia falsa positiva. El posicionamiento del parámetro de interés a lo largo de la dimensión de la intensidad se aproxima por el procedimiento utilizando la estimación de máxima probabilidad Bayesiano. Por la presente, una distribución de probabilidad se supone más de la ubicación del parámetro de destino, es decir, la intensidad umbral. Dada una suposición previa razonable para una distribución de este tipo, el algoritmo determinará tque la intensidad más informativo que el participante debe responder a. Para la aplicación actual del procedimiento, esto es la media de la distribución de probabilidad antes de 8. Para cada ensayo sucesiva, la distribución de probabilidad previa es, en esencia, multiplicado por la probabilidad de respuesta dada del participante en el nivel de estimulación a prueba, tal como se caracteriza por la función de Weibull. Cada respuesta se utiliza para actualizar continuamente la estimación de distribución de probabilidad para el parámetro umbral. Este procedimiento se repite hasta que se produce una estimación satisfactoria. El procedimiento es más eficiente que una regresión simple, ya que hace uso inmediato de las respuestas recogidas para determinar qué intensidad de estimulación para poner a prueba siguiente. Además, el procedimiento tiene que probar específicamente alrededor del punto de interés, por ejemplo, un umbral o intensidad determinada sensación. Utilizando únicamente datos de prueba a partir de una gama tan limitada en la regresión conduciría a una inestableestimar, por lo que los procedimientos de adaptación más robusto en entornos en los que sólo un número relativamente bajo de los ensayos sean factibles. Tal robusto anclaje psicofísica se puede utilizar para medir los cambios en la sensibilidad al dolor a través del tiempo, efectos moduladores en la hiperalgesia / investigación alodinia o efectos analgésicos en las intervenciones farmacológicas, entre otros ajustes. Otra posibilidad interesante de ser capaz de anclar los estímulos a la intensidad justo en el umbral entre dos continuos sensorial es examinar la percepción subjetiva a través de la transición de la no dolorosa de sensación dolorosa 9, 10, 11. Este escenario es muy interesante porque si el umbral de dolor se ha estimado robusta, dolor y no-dolor condiciones pueden ser contrastadas en la actividad electroencefalográfica (EEG), por ejemplo, sin cambiar la intensidad del estímulo físico 12. Esto permite que los observation de los procesos de percepción de dolor específico en condiciones constantes de estímulo mediante el examen de la diferencia en la actividad cerebral entre los ensayos calificados como dolorosos y no dolorosos. Vamos a demostrar cómo utilizar la aplicación fácilmente disponible de la estimación adaptativa en Psychtoolbox para determinar robustamente el umbral de dolor individual en un experimento EEG donde el contraste entre la actividad de dolor y no-dolor se examina para efectos de lateralización, dependiendo de la zona de estimulación. Dado que la intensidad de la estimulación se puede mantener constante después del procedimiento de umbral, no es necesario dar cuenta de la actividad EEG co-varía con la intensidad del estímulo en el análisis posterior.

<table><tbody><tr><td>Tapón de electrodo EasyCap</td><td>EasyCap, Woerthsee-Etterschlag, Alemania</td><td>CUCHW-58</td><td></td></tr><tr><td>ActiCap active Ag/Cl EEG juego de electrodos</td><td>BrainProducts GmbH, Gliching,</td> <td>Alemania-SuperVisc</td><td></td></tr> <tr><td>Gel de electrodo para EEG</td><td>EasyCap, Woerthsee-Etterschlag, Alemania</td><td>V16</td><td></td></tr><tr><td>Amplificador de EEG BrainAmp</td><td>BrainProducts GmbH, Gliching, Alemania</td><td>BrainAmp Standard</td><td></td></tr><tr><td>PsychToolbox-3</td><td>Mario Kleiner / Código</td> <td>abierto-Disponible</td> <td>en http://psychtoolbox.org/</td></tr> <tr><td>Matlab</td><td>MathWorks, Natick, MA</td><td>Matlab R2015b</td><td></td></tr><tr><td>DigiTimer DS7A estimulador eléctrico de corriente constante</td><td>DigiTimer Ltd., Hertfordshire, Reino Unido</td><td>DS7A</td><td></td></tr></tbody></table>

anclado psychophysically-, umbral robusta en estudiar el dolor relacionado con lateralización del oscilatorio prestimulus actividad

Psychophysically-anchored, Robust Thresholding in Studying Pain-related Lateralization of Oscillatory Prestimulus Activity

En los estudios de percepción, a menudo es importante evaluar de manera objetiva la igualdad de estimulación entregado a través de los participantes o de cuantificar la magnitud sensación intra-individual que es evocado por la estimulación a través de múltiples ensayos. Esto requiere una asignación robusta de magnitud de estímulo a la intensidad percibida y se logra comúnmente por los métodos de estimación psicofísicos tales como el procedimiento escalera. Más nuevos, procedimientos más eficientes como el algoritmo QUEST se ajustan a una función psicofísica a los datos en tiempo real, mientras que al mismo tiempo, maximizar la eficiencia de la recogida de datos. Una estimación robusta de la intensidad de umbral entre las percepciones dolorosos y no dolorosos se puede utilizar para reducir la influencia de las variaciones en la entrada sensorial en los análisis posteriores de la actividad cerebral oscilatorio. Al estimular a un umbral de intensidad constante determinada por un procedimiento de estimación adaptativa, la varianza en las puntuaciones se puede atribuir directamente a los procesos perceptivos.la actividad oscilatoria a continuación, se puede contrastar entre los ensayos &quot;sin dolor&quot; directamente &quot;dolor&quot; y, actividad que se relaciona estrechamente con los procesos de clasificación de percepción en la nocicepción rendimiento.

El uso de una clasificación de división escala en un medio para no dolorosa y una media de las sensaciones dolorosas (Figura 1a), la estimulación constante se puede aplicar sobre muchos ensayos, mientras que todavía clasificaciones rendimiento de todo el punto medio escala (Figura 1b). De esta manera, los cambios en la entrada sensorial se puede evitar, y el resultado de la calificación puede estar directamente relacionada con los procesos de clasificaci...

métodos psicofísicos tales como el procedimiento de estimación QUEST pueden producir de manera eficiente estimaciones robustas de la intensidad de la estimulación de transición en el que las sensaciones no dolorosas en sensaciones dolorosas. Al estimular repetidamente en el umbral de intensidad, la variabilidad en las respuestas de calificación directamente se puede atribuir a las clasificaciones de percepción en los análisis posteriores.

anclado psychophysically-, Umbral robusta en estudiar el dolor relacionado con lateralización del oscilatorio prestimulus Actividad

In perceptual studies, it is often important to objectively assess the equality of delivered stimulation across participants or to quantify the ...

El objetivo general de este procedimiento es obtener una estimación robusta de los umbrales de dolor individuales, utilizando un método psicofísico de estimación bien establecido. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la investigación del dolor, como la identificación de la actividad neural oscilatoria relacionada con la percepción subjetiva del dolor y con la estimulación constante. La principal ventaja de esta técnica es que proporciona estimaciones muy robustas de la intensidad de estimulación necesaria para provocar una sensación subjetiva determinada.Comience seleccionando el tamaño de casquillo adecuado para el participante. Y prepare los electrodos de electroencefalografía, o EEG, según el manual de instrucciones del sistema. Luego, configure la tasa de muestreo y los límites de corte alto-bajo, así como los límites de impedancia del equipo de registro.Utilice el sistema de EEG con batería, para asegurar que el dispositivo de estimulación y el EEG no estén acoplados eléctricamente. A continuación, asegúrese de que cualquier conexión entre el sistema de EEG y el ordenador que controla el dispositivo de estimulación eléctrica sea libre de potencia

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Comportamiento

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El presente estudio de potencial relacionado con eventos (ERP) proporciona un protocolo único para investigar cómo el canto religioso puede modular las emociones negativas. Los resultados demuestran que el potencial positivo tardío (LPP) es una respuesta neurofisiológica robusta a los estímulos emocionales negativos y puede ser modulado eficazmente por el canto religioso repetitivo.

Modulación de la respuesta neurofisiológica a estímulos temerosos y estresantes a través del canto religioso repetitivo

APTrack es un complemento de software desarrollado para la plataforma Open Ephys que permite la visualización de datos en tiempo real y el seguimiento de umbral eléctrico de bucle cerrado de potenciales de acción neuronal. Hemos utilizado con éxito esto en microneurografía para nociceptores de fibra C humana y nociceptores de fibra C y fibra Aδ de ratón.

Seguimiento de umbral eléctrico de circuito cerrado en tiempo real de código abierto para la investigación traslacional del dolor

Este protocolo presenta una caja de comportamiento basada en un microcontrolador para evaluar la inhibición de prepulso (PPI) mediante la recopilación de datos de aceleración de un sensor debajo de la caja. Estos datos evalúan los déficits de activación sensorial en ratas socialmente aisladas, con un método adicional para sincronizar los datos con la actividad neuronal para avanzar en los estudios de neurofisiología sobre los trastornos del comportamiento.

Desarrollo de una caja conductual para evaluar la inhibición previa al pulso y la actividad neuronal en modelos animales psiquiátricos

Aquí presentamos un método para evaluar la activación y bloqueo de axones sensoriales en nervios periféricos en experimentos agudos, anestesiados y in vivo con ratas, utilizando dos tipos de mediciones electrofisiológicas espinales que pueden discriminar la actividad de subtipos de fibras nerviosas: Potenciales de Campo Local y registros neuronales individuales de rango dinámico amplio.

Métodos electrofisiológicos para evaluar el bloqueo del dolor periférico en una rata anestesiada

Aprende a estimar umbrales individuales de dolor mediante métodos psicofísicos con el procedimiento QUEST. Esta técnica utiliza EEG para identificar actividad neural oscilatoria relacionada con la percepción subjetiva del dolor.

anclado psychophysically-, Umbral robusta en estudiar el dolor relacionado con lateralización del oscilatorio prestimulus Actividad (Video) | JoVE Journal

anclado psychophysically-, Umbral robusta en estudiar el dolor relacionado con lateralización del oscilatorio prestimulus Actividad

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