Article de méthode

Étudier le comportement d’évitement lié à la douleur à l’aide d’un paradigme robotique d’atteinte des bras

DOI :

10.3791/61717

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3 octobre 2020

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1Experimental Health Psychology, Maastricht University, 2Research Group Health Psychology, KU Leuven, 3Laboratory of Biological Psychology, KU Leuven

Dans cet article

Résumé

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

L’évitement est au cœur de l’incapacité chronique de douleur, pourtant les paradigmes proportion adéquats pour examiner l’évitement pain-connexe manquent. Par conséquent, nous avons développé un paradigme qui permet d’étudier comment le comportement d’évitement lié à la douleur est appris (acquisition), se propage à d’autres stimuli (généralisation), peut être atténué (extinction), et comment il peut réapparaître par la suite (récupération spontanée).

Résumé

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Le comportement d’évitement est un facteur clé de la transition de la douleur aiguë à l’incapacité chronique de douleur. Pourtant, il y a eu un manque de paradigmes écologiquement valides pour étudier expérimentalement l’évitement lié à la douleur. Pour combler cette lacune, nous avons développé un paradigme (le paradigme robotique d’atteinte des bras) pour étudier les mécanismes sous-jacents au développement du comportement d’évitement lié à la douleur. Les paradigmes d’évitement existants (principalement dans le contexte de la recherche sur l’anxiété) ont souvent mis en œuvres d’évitement en tant que réponse à faible coût instruite par l’expérimentateur, superposée à des stimuli associés à la menace au cours d’une procédure pavlovienne de conditionnement de la peur. En revanche, la méthode actuelle offre une validité écologique accrue en termes d’apprentissage instrumental (acquisition) de l’évitement, et en ajoutant un coût à la réponse d’évitement. Dans le paradigme, les participants effectuent des mouvements de bras d’un point de départ à une cible à l’aide d’un bras robotique, et choisissent librement entre trois trajectoires de mouvement différentes pour le faire. Les trajectoires de mouvement diffèrent dans la probabilité d’être jumelées avec un stimulus électrocutané douloureux, et dans l’effort requis en termes de déviation et de résistance. Plus précisément, le stimulus douloureux peut être (en partie) évité au prix d’effectuer des mouvements nécessitant un effort accru. Le comportement d’évitement est opérationnalisé comme écart maximal par rapport à la trajectoire la plus courte de chaque essai. En plus d’expliquer comment le nouveau paradigme peut aider à comprendre l’acquisition de l’évitement, nous décrivons les adaptations du paradigme robotique d’armement pour (1) examiner la propagation de l’évitement à d’autres stimuli (généralisation), (2) modéliser le traitement clinique en laboratoire (extinction de l’évitement par la prévention des réponses), ainsi que (3) modélisation de la rechute, et retour de l’évitement après l’extinction (rétablissement spontané). Compte tenu de la validité écologique accrue et des nombreuses possibilités d’extensions et/ou d’adaptations, le paradigme robotique d’atteinte des bras offre un outil prometteur pour faciliter l’étude des comportements d’évitement et pour mieux comprendre ses processus sous-jacents.

Introduction

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L’évitement est une réponse adaptative à la douleur signalant une menace corporelle. Pourtant, lorsque la douleur devient chronique, la douleur et l’évitement lié à la douleur perdent leur objectif adaptatif. Dans cette ligne de cela, le modèle d’évitement de la peurde la douleur chronique 1,2,3,4 ,5,6,7,8 postule que les interprétations erronées de la douleur comme catastrophique, déclencher augmente la peur de la douleur, qui motivent le comportement d’évitement. L’évitement excessif peut mener au développement et au maintien de l’incapacité chronique de douleur, due à la désuétude physique et à l’engagement diminué dans les activités et aspirationsquotidiennes 1,2,3,4,5,9. En outre, étant donné que l’absence de douleur peut être mal attribuée à l’évitement plutôt qu’au rétablissement, un cycle autonome de peur et d’évitement liés à la douleurpeut être établi 10.

Malgré l’intérêt récent pour l’évitement dans la littératuresur l’anxiété 11,12, la recherche sur l’évitement dans le domaine de la douleur en est encore à ses balbutiements. La recherche précédente d’inquiétude, guidée par la théorie influente de deuxfacteurs 13,a généralement supposé la crainte de conduire l’évitement. En conséquence, les paradigmes traditionnelsd’évitement 12 comportent deux phases expérimentales, chacune correspondant à un facteur : la première pour établir la peur (phasede conditionnement pavlovien 14), et la seconde pour examiner l’évitement (phaseinstrumentale 15). Pendant le conditionnement pavlovien différentiel, un stimulus neutre (stimulus conditionné, CS+; par exemple, un cercle) est jumelé à un stimulus intrinsèquement aversif (stimulus non conditionné, États-Unis; par exemple, un choc électrique), qui produit naturellement des réponses non conditionnées (URs, par exemple, la peur). Un deuxième stimulus de contrôle n’est jamais jumelé avec les États-Unis (CS-; par exemple, un triangle). Après les accords des CS avec les États-Unis, le CS+ suscitera la peur en soi (réponses conditionnées, RC) en l’absence des États-Unis. Le CS- vient à la sécurité des signaux et ne déclenchera pas de RC. Par la suite, pendant le conditionnement instrumental, les participants apprennent que leurs propres actions (réponses, R; p. ex., bouton-presse) entraînent certaines conséquences (résultats; O, p. ex., l’omission du choc)15,16. Si la réponse empêche un résultat négatif, le risque que cette réponse augmente de façon récurrente; c’est ce qu’on appelle le renforcementnégatif 15. Ainsi, dans la phase pavlovienne des paradigmes traditionnels d’évitement, les participants apprennent d’abord l’association CS-US. Par la suite, dans la phase instrumentale, une réponse d’évitement (R) instruite par l’expérimentateur est introduite, annulant les États-Unis si elle est exécutée pendant la présentation de CS, établissant une association de R-O. Ainsi, le CS devient un stimulus discriminant (SD),indiquant le moment approprié pour, et motivant la performance de, le R15 conditionné. En dehors de certaines expériences montrant le conditionnement instrumental des rapportsde douleur 17 et des expressions faciales liées à la douleur18,les investigations sur les mécanismes d’apprentissage instrumental de la douleur, en général, sont limitées.

Bien que le paradigme de l’évitement standard, décrit ci-dessus, ait élucidé bon nombre des processus sous-jacents à l’évitement, il a égalementplusieurs limites 5,19. Premièrement, il ne permet pas d’examiner l’apprentissage, ou l’acquisition, de l’évitement lui-même, parce que l’expérimentateur instruit la réponse d’évitement. Le fait que les participants choisissent librement entre de multiples trajectoires et, par conséquent, d’apprendre quelles réponses sont douloureuses/sûres et quelles trajectoires éviter/ne pas éviter, modèle plus précisément la vie réelle, où l’évitement apparaît comme une réponse naturelle à la douleur9. Deuxièmement, dans les paradigmes traditionnels d’évitement, la réponse d’évitement bouton-presse n’a aucun coût. Cependant, dans la vie réelle, l’évitement peut devenir extrêmement coûteux pour l’individu. En effet, l’évitement à coût élevé perturbe particulièrement le fonctionnementquotidien 5. Par exemple, l’évitement de la douleur chronique peut limiter considérablement la vie sociale et professionnelle des gens9. Troisièmement, les réponses dichotomiques telles que presser/ne pas appuyer sur un bouton ne représentent pas très bien la vie réelle, où différents degrés d’évitement se produisent. Dans les sections suivantes, nous décrivons comment le paradigme robotique d’atteinte des bras20 répond à ces limitations, et comment le paradigme de base peut être étendu à de multiples nouvelles questions de recherche.

Acquisition d’évitement
Dans le paradigme, les participants utilisent un bras robotique pour effectuer des mouvements de bras d’un point de départ à une cible. Les mouvements sont utilisés comme réponse instrumentale parce qu’ils ressemblent étroitement à des stimuli spécifiques à la douleur, évoquant la peur. Une balle représente virtuellement les mouvements des participants à l’écran (figure 1), ce qui permet aux participants de suivre leurs propres mouvements en temps réel. Au cours de chaque essai, les participants choisissent librement entre trois trajectoires de mouvement, représentées à l’écran par trois arches (T1-T3), différentes les unes des autres en termes d’effort, et dans la probabilité qu’elles soient jumelées à un stimulus électrocutané douloureux (c.-à-d. stimulus de la douleur). L’effort est manipulé comme déviation de la trajectoire la plus courte possible et résistance accrue du bras robotique. Plus précisément, le robot est programmé de telle sorte que la résistance augmente linéairement avec la déviation, ce qui signifie que plus les participants s’écartent, plus ils ont besoin d’exercer de la force sur le robot. En outre, l’administration de la douleur est programmée de telle sorte que la trajectoire la plus courte et la plus facile (T1) est toujours associée au stimulus de la douleur (douleur à 100%/pas de déviation ou de résistance). Une trajectoire moyenne (T2) est jumelée avec une probabilité de 50% de recevoir le stimulus de la douleur, mais plus d’effort est nécessaire (déviation modérée et résistance). La trajectoire la plus longue et la plus effortue (T3) n’est jamais associée au stimulus de la douleur, mais nécessite le plus d’efforts pour atteindre la cible (0 % de douleur/plus grande déviation, résistance la plus forte). Le comportement d’évitement est opérationnel comme l’écart maximal par rapport à la trajectoire la plus courte (T1) par essai, qui est une mesure plus continue de l’évitement, que par exemple, en appuyant ou en n’appuyant pas sur un bouton. En outre, la réponse à l’évitement se fait au prix d’un effort accru. De plus, étant donné que les participants choisissent librement entre les trajectoires de mouvement et ne sont pas explicitement informés des contingences expérimentales de R-O (trajectoire-douleur du mouvement), le comportement d’évitement est acquis de façon instrumentale. La peur autodéfique en ligne de la douleur liée au mouvement et de l’espérance de la douleur ont été recueillies comme mesures de la peur conditionnée envers les différentes trajectoires de mouvement. L’espérance de vie de la douleur est également un indice de sensibilisation aux éventualités et d’évaluationde la menace 21. Cette combinaison de variables permet d’examiner l’interaction entre la peur, les évaluations des menaces et le comportement d’évitement. En utilisant ce paradigme, nous avons constamment démontré l’acquisition expérimentale del’évitement 20,22,23,24.

Généralisation de l’évitement
Nous avons étendu le paradigme pour étudier la généralisation del’évitement 23— un mécanisme possible menant à l’évitement excessif. La généralisation pavlovienne de la peur se réfère à la propagation de la peur aux stimuli ou aux situations (stimuli de généralisation, GS) ressemblant au CS+, la peur diminuant avec une similitude décroissante avec le CS+ (gradient de généralisation)25,26,27,28. La généralisation de la peur minimise la nécessité d’apprendre à nouveau les relations entre les stimuli, permettant la détection rapide de nouvelles menaces dans des environnements en constanteévolution 25,26,27,28. Cependant, la généralisation excessive mène à la crainte des stimulus sûrs (GSs semblables à CS-), causant ainsi la détresse inutile28,29. Dans cette lignée, les études utilisant la généralisation de la peur pavlovienne montrent constamment que les patients souffrant de douleur chronique généralisent excessivement la peur liée à la douleur30,31,32,33,34, tandis que les contrôles sains montrent une généralisation sélective de la peur. Pourtant, lorsque la peur excessive cause de l’inconfort, l’évitement excessif peut aboutir à une incapacité fonctionnelle, en raison de l’évitement des mouvements et des activités sécuritaires, et de l’augmentation du désengagementquotidien de l’activité 1,2,3,4,9. Malgré son rôle clé dans l’incapacité chronique de douleur, la recherche sur la généralisation de l’évitement est rare. Dans le paradigme adapté à l’étude de la généralisation de l’évitement, les participants acquièrent d’abord l’évitement, suivant la procédure décriteci-dessus 20. Dans une phase de généralisation ultérieure, trois nouvelles trajectoires de mouvement sont introduites en l’absence du stimulus de la douleur. Ces trajectoires de généralisation (G1-G3) se situent sur le même continuum que les trajectoires d’acquisition, ressemblant à chacune de ces trajectoires, respectivement. Plus précisément, la trajectoire de généralisation G1 est située entre T1 et T2, G2 entre T2 et T3, et G3 à droite de T3. De cette façon, la généralisation de l’évitement à de nouvelles trajectoires sûres peut être examinée. Dans une étude précédente, nous avons montré la généralisation des auto-rapports, mais pas l’évitement, suggérant probablement différents processus sous-jacents pour la peur liée à la douleur- et la généralisation del’évitement 23.

Extinction de l’évitement par la prévention des réponses
La principale méthode de traitement de la peur élevée du mouvement dans la douleur musculo-squelettiquechronique est la thérapie d’exposition 35- la contrepartie clinique à l’extinction pavlovienne36, c.-à-d., la réduction des RC par l’expérience répétée avec le CS+ en l’absence desETATS-UNIS 36. Pendant l’exposition pour la douleur chronique, les patients exécutent des activités ou des mouvements craints afin de disconfirmer des croyances catastrophiques et des attentes demal 34,37. Puisque ces croyances ne concernent pas nécessairement la douleur en soi, mais plutôt la pathologie sous-jacente, les mouvements ne sont pas toujours effectués sans douleur dans la clinique34. Selon la théorie de l’apprentissage inhibiteur38,39, l’apprentissage de l’extinction n’efface pas la mémoire de peur originale (p. ex., trajectoire de mouvement-douleur); il crée plutôt une nouvelle mémoire inhibitrice d’extinction (p. ex., trajectoire de mouvement sans douleur), qui est en concurrence avec la mémoire de peur originale pour la récupération40,41. La mémoire inhibitrice nouvelle est plus dépendante du contexte que la mémoire de peur originale40, jugeant la mémoire de peur éteinte susceptible de réapparaissant (retour de la peur)40,41,42. Les patients sont souvent empêchés d’effectuer même des comportements d’évitement subtils pendant le traitement de l’exposition (extinction avec prévention des réponses, EPR), afin d’établir une véritable extinction de la peur en empêchant la mauvaise attribution de lasécurité à l’évitement 10,43.

Retour de l’évitement
La rechute en termes de retour de l’évitement est encore fréquente dans les populations cliniques, même après l’extinctionde la peur 43,44,45,46. Bien qu’il ait été constaté que de multiples mécanismes entraînent le retour de lapeur 47, on sait peu de choses sur celles relatives à l’évitement22. Dans ce manuscrit, nous décrivons spécifiquement le rétablissement spontané, c’est-à-dire le retour de la peur et de l’évitement dû au passagedu temps 40,47. Le paradigme robotique d’armement a été mis en œuvre dans un protocole de deux jours pour étudier le retour de l’évitement. Au cours de la première journée, les participants reçoivent d’abord une formation en acquisition dans le paradigme, tel que décritci-dessus 20. Dans une phase ultérieure de l’EPR, les participants sont empêchés d’effectuer la réponse d’évitement, c’est-à-dire qu’ils ne peuvent effectuer que la trajectoire associée à la douleur (T1) en voie d’extinction. Pendant le jour 2, pour tester le rétablissement spontané, toutes les trajectoires sont disponibles à nouveau, mais en l’absence de stimuli de douleur. En utilisant ce paradigme, nous avons montré que, un jour après l’extinction réussie, l’évitement estrevenu 22.

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Protocole

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Les protocoles présentés ici répondent aux exigences du comité d’éthique sociale et sociétale de la KU Leuven (numéro d’enregistrement : S-56505) et du Comité d’examen de l’éthique psychologie et neurosciences de l’Université de Maastricht (numéros d’inscription : 185_09_11_2017_S1 et 185_09_11_2017_S2_A1).

1. Préparation du laboratoire pour une séance d’essai

  1. Avant la séance d’essai : Envoyez au participant un courriel l’informant de la prestation de stimuli de la douleur, des grandes lignes de l’expérience et des critères d’exclusion. Les critères d’exclusion pour les participants en bonne santé comprennent : avoir moins de 18 ans; douleur chronique; analphabetisme ou dyslexie diagnostiquée; grossesse; gaucher; les antécédents actuels de maladies cardiovasculaires, de maladies respiratoires chroniques ou aiguës (p. ex., asthme, bronchite), de maladies neurologiques (p. ex., épilepsie) et/ou de troubles psychiatriques (p. ex., dépression clinique, trouble panique ou anxieux); problèmes non corrigés d’audition ou de vision; avoir des douleurs à la main, au poignet, au coude ou à l’épaule dominantes qui peuvent nuire à l’exécution de la tâche d’atteinte; présence de dispositifs médicaux électroniques implantés (p. ex., stimulateur cardiaque); et la présence de toute autre condition médicale grave.
  2. En raison des précautions de sécurité covid-19, demandez au participant de se laver ou de désinfecter ses mains à son arrivée au laboratoire, et faites-le vous-même. Portez un masque facial jetable pendant toute la durée de la séance d’essai et des gants en latex chaque fois qu’un contact physique avec le participant est nécessaire.
  3. Utilisez deux salles ou sections distinctes pour le cadre expérimental : l’une pour le participant et l’autre pour l’expérimentateur.
  4. Utilisez un ordinateur avec deux écrans distincts : un écran d’ordinateur pour l’expérimentateur et un écran de télévision plus grand pour le participant.
  5. Pour allumer le bras robotique (p. ex., HapticMaster), appuyez sur le commutateur de puissance à l’avant du robot (spécifique à ce robot). Par la suite, allumez l’interrupteur d’urgence, qui peut plus tard être utilisé pour éteindre le robot si nécessaire.
  6. Recalibrer le bras robotique avant chaque jour d’essai. Cela se fait via une interface de programmation d’application directe (API) connexion avec le bras robotique, et ne doit être fait qu’une seule fois, au début de la journée de test.
    1. Pour établir la connexion API, ouvrez un navigateur Internet sur l’ordinateur et tapez l’adresse API spécifique du bras robotique.
    2. Sur la page Web, sélectionnez État sous HapticMASTER. Par la suite, appuyez sur le bouton Démarrer à côté d’Init (pour l’initialiser).
      REMARQUE : Il s’agit de la procédure d’étalonnage standard pour ce robot. Différents robots peuvent nécessiter différentes procédures d’étalonnage.
  7. Utilisez un stimulateur à courant constant, qui est connecté à l’ordinateur (voir l’étape 1.4). Pendant l’expérience, le stimulus de la douleur est livré via le script expérimental, qui fonctionne sur l’ordinateur. L’expérience est programmée à l’aide d’un moteur de jeu multiplateforme (voir Tableau des matériaux).
    1. Pour des raisons de sécurité, désactivez la sortie constante du stimulateur de courant en changeant l’interrupteur de basculement orange dans le coin supérieur droit du panneau de commande avant du stimulateur.
    2. Utilisez l’interrupteur orange au milieu du panneau de commande avant pour définir la plage de sortie à x 10 mA.
    3. Utilisez le bouton rotatif noir dans le coin supérieur gauche du panneau de commande avant pour régler la durée de l’impulsion à 2 ms (2000 μs).
    4. Pour allumer le stimulateur actuel constant, appuyez sur le bouton d’alimentation dans le coin inférieur gauche du panneau de commande avant.

2. Dépistage des critères d’exclusion et obtention d’un consentement éclairé

  1. Placez le participant à environ 2,5 m de l’écran de télévision (voir l’étape 1.4), à une distance confortable (~15 cm) de la poignée (capteur) du bras robotique, dans une chaise avec accoudoirs (figure 1).
  2. Filtrer le participant pour les critères d’exclusion au moyen de l’autodéfique (voir l’étape 1.1 pour les critères d’exclusion).
  3. Informez le participant de la prestation des stimuli de la douleur et des grandes lignes de l’expérience. En outre, informez-le qu’il est libre de retirer sa participation à tout moment au cours de l’expérience, sans aucune répercussion. Obtenir un consentement éclairé écrit.
  4. Afin de minimiser les contacts physiques avec le participant, assurez-vous que la section participante du laboratoire comprend un tableau sur lequel les formulaires d’exclusion et de consentement éclairé, ainsi qu’une tablette pour les questionnaires (voir l’étape 6.2) sont placés avant l’arrivée du participant. Le participant devrait être en mesure d’accéder et de signer les formulaires indépendamment à l’aide de ce tableau.

3. Fixer les électrodes de stimulation

REMARQUE : Le stimulus de douleur est un stimulus électrique d’onde carrée de 2 ms livré cutanément par deux électrodes de stimulation de barre en acier inoxydable (diamètre d’électrode 8 millimètres, distance d’interélectrode 30 millimètres).

  1. Si le participant porte des manches longues, demandez-lui de retrousser la manche sur son bras droit à au moins 10 cm au-dessus de son coude.
  2. Remplissez le centre des électrodes de stimulation avec du gel électrolyte conductrice et branchez les câbles d’électrode à l’interrupteur d’urgence, qui est relié au stimulateur à courant constant dans la section expérimentateur du laboratoire.
  3. Fixez les électrodes de stimulation au-dessus du tendon du triceps du bras droit du participant à l’aide d’une sangle. Assurez-vous que la sangle n’est ni trop serrée ni trop lâche. Une fois les électrodes attachées, dites au participant de se détendre le bras.

4. Étalonner le stimulus de douleur

  1. Expliquez la procédure d’étalonnage de la douleur et l’échelle correspondante en la présentant à l’écran de télévision (voir l’étape 1.4).
    1. Préciser au participant qu’il peut choisir le stimulus qu’il recevra au cours de l’expérience, mais expliquer que pour l’intégrité des données, il est demandé de choisir un stimulus qu’il /elle qualifierait de « significativement douloureux et exigeant un certain effort pour tolérer ».
    2. Demandez au participant d’évaluer chaque stimulus sur l’échelle numérique présentée à l’écran de télévision, allant de 0 à 10, où 0 est étiqueté comme « Je ne ressens rien » ; 1 comme « Je ressens quelque chose, mais ce n’est pas désagréable; ce n’est qu’une sensation » (c.-à-d. seuil de détection), 2 car « le stimulus n’est pas encore douloureux, mais commence à être désagréable » ; 3 comme « le stimulus commence à être douloureux » (c.-à-seuil de douleur); et 10 comme « c’est la pire douleur que je peux imaginer ».
  2. Activez la sortie de stimulateur à courant constant en changeant le commutateur de basculement orange (voir l’étape 1.7.1).
  3. Pendant la procédure d’étalonnage de la douleur, augmentez manuellement l’intensité des stimuli de douleur à l’aide du bouton rotatif sur le panneau de commande avant du stimulateur à courant constant. L’intensité du stimulus de la douleur peut être vu au-dessus de ce bouton.
    1. Commencez avec une intensité de 1 mA, et augmentez graduellement l’intensité d’une manière progressive, avec des augmentations de 1, 2, 3 et 4 incréments de mA. Utilisez l’ordre suivant des présentations de stimulus dans mA : 1, 2, 4, 6, 8, 11, 14, 17, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 52, etc.
  4. Pour fournir aux stimuli de la douleur un stimulus à la fois, déclenchez manuellement le stimulateur de courant constant en appuyant sur le bouton de déclenchement orange sur le panneau de commande avant.
    1. Annoncez chaque stimulus au participant avant de déclencher le stimulateur actuel constant.
  5. Mettre fin à la procédure d’étalonnage une fois que le participant atteint un niveau d’intensité de la douleur qu’il qualifierait de « significativement douloureux et exigeant un certain effort pour tolérer ». Idéalement, cela devrait correspondre à un 7-8 sur l’échelle d’étalonnage de la douleur.
  6. Documentez l’intensité finale de la douleur du participant en mA et sa cote d’intensité de la douleur (0-10) et maintenez cette intensité pour le reste de l’expérience.

5. Exécution de la tâche expérimentale

  1. Informer verbalement le participant qu’il recevra des instructions sur le paradigme robotique d’atteinte des bras sur l’écran de télévision en face de lui, après quoi il sera en mesure de pratiquer la tâche sous la supervision de l’expérimentateur.
  2. Fournissez au participant des instructions écrites normalisées de la tâche à l’écran.
  3. Pratique: Via le script expérimental, sur l’écran de télévision, présenter trois arches (T1-T3) situé à mi-chemin à travers le plan de mouvement. Le mouvement de bras le plus facile (T1) est associé à aucune déviation ou résistance, le mouvement du bras moyen (T2) est associé à une déviation et une résistance modérées, et le mouvement du bras le plus éloigné (T3) est associé à la plus grande déviation et à la résistance la plus forte.
    1. Demandez au participant d’utiliser sa main dominante pour faire fonctionner le capteur du bras robotique, représenté par une boule verte sur l’écran de télévision, et de déplacer la balle/capteur d’un point de départ dans le coin inférieur gauche du plan de mouvement jusqu’à une cible dans le coin supérieur gauche du plan de mouvement.
    2. Demandez au participant qu’il peut librement choisir l’une des trajectoires de mouvement disponibles à effectuer à chaque essai.
  4. N’administrez pas le stimulus de douleur (voir la section 3 : Note et étape 5.7.6) pendant la phase de pratique. Toutefois, assurez-vous que la relation entre l’écart et la résistance (voir l’étape 5.3) est en place.
  5. Fournir au participant des commentaires verbaux pendant qu’il effectue la phase de pratique.
    1. Assurez-vous que le participant ne commence pas à se déplacer avant que les « signaux de démarrage » visuels et auditifs ne libèrent le bras robotique immédiatement lorsque les « signaux d’arrêt » visuels et auditifs sont présentés.
      REMARQUE : Deux signaux auditifs distincts (un « ton de départ » et un « ton de notation ») et deux signaux visuels distincts (la cible et un « feu de circulation » virtuel qui devient vert et rouge, respectivement; Figure 1) ont été utilisés comme signaux de démarrage et d’arrêt. Les signaux de démarrage auditifs et visuels sont présentés simultanément, de même que les signaux d’arrêt auditifs et visuels.
    2. Demandez au participant de fournir des mesures d’autodéfignement de l’espérance de douleur et de la peur de la douleur liée au mouvement sur une échelle d’évaluation continue, en faisant défiler vers la gauche et la droite sur l’échelle à l’aide de deux pédales respectives sur un interrupteur à trois pieds. Demandez-lui de confirmer sa réponse à l’aide d’une pédale de troisième pied.
      REMARQUE : Présentez des questions d’autodéfportation sur des essais fixes et prédéterminés, pour chaque trajectoire de mouvement séparément. Assurez-vous, via le script expérimental, que le bras robotique est immobilisé et reste fixé pendant le temps que le participant répond aux questions.
  6. À la fin de la phase de pratique, répondez aux questions du participant. Quittez la section/pièce expérimentale et assombrissent les lumières. La participante commence l’expérience elle-même en appuyant sur la pédale « Confirm » (voir étape 5.5.2).
  7. Acquisition : Lors de l’acquisition d’évitement, de la même façon que la phase de pratique, laissez le participant choisir la trajectoire de mouvement (T1-T3) à effectuer à chaque essai.
    1. Lors de l’acquisition d’évitement, soumettons le participant aux contingences expérimentales Response-Outcome (trajectoire-douleur du mouvement) et aux coûts d’évitement, c’est-à-dire au compromis entre la douleur et l’effort, via le script expérimental.
    2. Plus précisément, si le participant effectue la trajectoire de mouvement la plus facile (T1), présentez toujours le stimulus de la douleur (douleur à 100% / pas de déviation ou de résistance).
    3. S’il effectue la trajectoire du mouvement moyen (T2), présentez le stimulus de la douleur avec 50% de chances, mais assurez-vous qu’il devra faire plus d’efforts (déviation modérée et résistance).
    4. Si le participant effectue la trajectoire de mouvement la plus éloignée et la plus effortue (T3), ne présentez pas du tout le stimulus de la douleur, mais assurez-vous qu’il devra déployer le plus d’efforts pour atteindre la cible (douleur de 0 %/écart le plus important, résistance la plus forte).
      REMARQUE : S’il s’applique à la conception, un groupe Yoked peut être utilisé comme contrôle. Dans les procédures yoked, chaque participant de contrôle est jumelé avec un participant dans le groupe expérimental, de sorte que les deux reçoivent les mêmes horaires de renforcement48. Ainsi, dans le paradigme actuel, chaque participant du Groupe Yoked reçoit des stimuli de la douleur sur les mêmes essais que son homologue du Groupe expérimental, quelles que soient les trajectoires qu’il choisit. Aucune acquisition de comportement d’évitement n’est attendue dans le groupe Yoked, étant donné l’absence de contingences manipulées réponse-résultat (trajectoire de mouvement-douleur).
    5. Le cas échéant, enregistrez les données de chaque participant du Groupe expérimental sur l’ordinateur (voir la section 1.4) et utilisez-les comme référence pour les calendriers de renforcement de chaque participant du Groupe Yoked (contrôle).
      1. Si vous utilisez une procédure Yoked (c.-à-d. que chaque participant au contrôle est jumelé à un participant au groupe expérimental, de sorte que les deux reçoivent les mêmes calendriers derenforcement 48),attribuez les participants à des groupes utilisant un calendrier de randomisation avec la règle selon laquelle le premier participant doit faire partie du Groupe expérimental. Par la suite, les participants sont affectés à l’un ou l’autre groupe au hasard, à moins qu’à chaque point, le nombre de participants du Groupe expérimental dépasse le nombre de participants du Groupe Yoked.
    6. Lors d’essais avec un stimulus de la douleur, présenter le stimulus de la douleur une fois que les deux tiers du mouvement a été effectué, c’est-à-dire, une fois que le participant a traversé un arc de trajectoire. Le stimulateur de courant constant est automatiquement déclenché via le script expérimental.
    7. L’achèvement réussi de l’essai est indiqué par la présentation de signaux d’arrêt visuels et auditifs. Par la suite, assurez-vous, via le script expérimental, que le bras robotique retourne automatiquement à sa position de départ où il reste fixe. Après 3 000 ms, présenter les signaux de démarrage visuels et auditifs, et le participant peut commencer le prochain essai.
      REMARQUE : La durée de l’essai diffère d’un essai à l’autre et d’un participant à l’autre, en raison de différences de vitesse de déplacement. Le nombre d’essais par phase expérimentale peut également changer d’une expérience à l’autre. Nous recommandons un minimum de 2 x 12 essais pour l’acquisition réussie de l’évitement. En incluant les étapes décrites ci-dessus, le protocole d’acquisition dure environ 45 min.
  8. Généralisation : Dans le protocole de généralisation, test de généralisation de l’évitement après la phase d’acquisition (voir l’article 5.7).
    REMARQUE : Lors des tests de généralisation de l’évitement, les arcs de trajectoire à l’écran sont séparés lors de l’acquisition, afin de laisser place aux arcs de trajectoire de généralisation, qui sont placés entre les arcs de trajectoire d’acquisition (voir figure 1).
    1. Sur l’écran de télévision, présenter trois trajectoires de mouvement nouvelles au lieu des trajectoires d’acquisition T1-T3. Veiller à ce que ces « trajectoires de généralisation » (G1-G3) soient situées à côté des trajectoires d’acquisition. Plus précisément, G1 est situé entre T1 et T2, G2 entre T2 et T3, et G3 à droite de T3 (voir figure 1). Ne associez pas les trajectoires de généralisation au stimulus de la douleur.
      REMARQUE : En incluant les étapes décrites ci-dessus, avec une phase de généralisation de 3 essais x 12, le protocole de généralisation de l’évitement dure environ 1,5 h. Un Groupe Yoked48 est nécessaire pour tester la généralisation de l’évitement (voir l’étape 5.7.5). Cependant, différents contrôles peuvent être utilisés en fonction de la question de recherche spécifique (cf. modulation context de l’évitement dans une conception in-subjects24).
  9. Extinction avec prévention des réponses (EPR) : Dans le protocole de l’EPR, après la phase d’acquisition (voir la section 5.7), fournir aux participants des instructions écrites normalisées indiquant qu’au cours de la phase à venir, ils ne sont autorisés à effectuer que le T1.
    1. Pendant la phase RPE, via le script expérimental, bloquer visuellement (par exemple, bloquer les arcs de trajectoire avec une porte) et/ou haptiquement (p. ex., bloquer le mouvement du bras du participant avec un mur haptique) bloquer T2 et T3, de sorte que seul T1 soit disponible. T1 n’est pas jumelé avec le stimulus de la douleur au cours de cette phase. En incluant les étapes décrites ci-dessus, avec une phase RPE de 4 x 12 essais, cette session dure environ 60 min.
  10. Essai de rétablissement spontané : Pour tester la récupération spontanée de l’évitement, administrer un protocole de 2 jours avec 24 h ± 3 h entre les séances. Le jour 1, administrer le protocole RPE (voir l’article 5.9).
    1. Le jour 2, fixez les électrodes de stimulation (voir la section 3). Fournissez de brèves instructions de recyclage à l’écran de la tâche. N’incluez aucune information concernant les stimuli de la douleur.
    2. Présenter les trois trajectoires d’acquisition (T1-T3, cf. phase d’acquisition, voir la section 5.7), en l’absence du stimulus de la douleur. En incluant le questionnaire post-expérimental (voir la section 6.2) et une phase spontanée de récupération de 4 x 12 essais, cette séance dure environ 45 min.
      REMARQUE : Pour éviter le rétablissement de la peur (c.-à-d. le retour de la peur à la suite de rencontres inattendues avec le stimulus de la douleur42; voir discussion), ne recalibrer le stimulus de la douleur le jour 2.

6. Conclusion de l’expérience

  1. Une fois que le participant a terminé l’expérience, détachez les électrodes de stimulation.
  2. Fournir au participant une tablette située sur la table dans la section du laboratoire du participant (voir la section 2.4), pour répondre à un questionnaire de sortie qui s’enquiert de l’intensité et du désagrément des coûts de stimulation de la douleur et d’évitement, ainsi que de la sensibilisation aux contingences expérimentales response-outcome (trajectoire-douleur du mouvement).
  3. Pendant que le participant remplissait les questionnaires sur les caractères psychologiques, nettoyez le gel électrolyte des électrodes de stimulation.
  4. Une fois que le participant a terminé de remplir les questionnaires sur les traits psychologiques, fournissez-lui un compte rendu et un remboursement.
  5. Nettoyez soigneusement les électrodes de stimulation à l’aide d’une solution désinfectante appropriée pour le nettoyage des instruments médicaux; retirer tout le gel à l’intérieur et autour des électrodes. Sécher les électrodes avec du papier de soie mou. Nettoyez le capteur du bras robotique avec des lingettes désinfectantes ou des vaporisateurs.

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Résultats

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L’acquisition d’un comportement d’évitement est démontrée par les participants qui évitent davantage (montrant des écarts maximaux plus importants par rapport à la trajectoire la plus courte) à la fin d’une phase d’acquisition, par rapport au début de la phase d’acquisition (figure 2, indiquée par A)20, ou par rapport à un groupe témoin Yoked (figure 3)23,48.

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Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Compte tenu du rôle clé de l’évitement dans l’incapacitéchronique de douleur 1,2,3,4,5,et des limitations auxquelles sont confrontés les paradigmes traditionnelsd’évitement 19, il est nécessaire de méthodes pour étudier le comportement d’évitement (lié à la douleur). Le paradigme robotique d’armement présenté ici répond à un certain nom...

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Déclarations de divulgation

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Cette recherche a été soutenue par une subvention Vidi de l’Organisation néerlandaise pour la recherche scientifique (NWO), les Pays-Bas (subvention ID 452-17-002) et une bourse de recherche senior de la Fondation de recherche Flanders (FWO-Vlaanderen), Belgique (bourse ID: 12E3717N) accordée à Ann Meulders. La contribution de Johan Vlaeyen a été soutenue par la subvention de financement structurel à long terme « Asthenes » accordée par le gouvernement flamand, la Belgique.

Les auteurs souhaitent remercier Jacco Ronner et Richard Benning de l’Université de Maastricht, pour la programmation des tâches expérimentales, et la conception et la création des graphiques pour les expériences décrites.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
1 ordinateur et écran d’ordinateurIntel Corporation64 bits Intel CoreExécution du script expérimental
Écran LCD 40 poucesGroupePrésentation du script expérimental
Blender 2.79Blender FoundationLogiciel graphique 3D pour la programmation des graphiques de l’expérience
C#Langage de programmation utilisé pour programmer la tâche expérimentale
Gel conducteurReckitt BenckiserK-Y GelFacilite la conduction de la peau aux électrodes de stimulation
Stimulateur à courant constantDigitimer LtdDS7AGénère une stimulation électrique
HapticMasterMotekforce LinkBras robotique
MatlabMathWorksPour la rédaction de scripts pour le calendrier de randomisation des participants, et pour l’extraction de l’écart maximal par rapport à la trajectoire la plus courte par essai
QualtricsQualtrics Outil d’enquêteen ligne pour les questionnaires psychologiques
RstudioRstudio Inc.Analyses statistiques
Sekusept PlusEcolabSolution désinfectante pour le nettoyage des instruments médicaux
Électrodes de stimulationDigitimer LtdÉlectrode de stimulation à barreDeux électrodes à disque réutilisables en acier inoxydable ; diamètre de 8 mm avec espacement de 30 mm
TabletteAsusTek Computer Inc.ASUS ZenPad 8.0Pour fournir des réponses aux traits psychologiques des quêtinaires
Triple pédale de commandeScytheUSB-3FS-2Pour fournir des mesures d’auto-évaluation à l’échelle VAS
Unity 2017Unity TechnologiesMoteur de jeu multiplateforme pour l’écriture du script expérimental, y compris la présentation de stimuli électrocutanés
Samsung

Références

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