Name: התניית פחד האדם שנערך מציאות שליטת טבילה 3-Dimensional וירטואלי (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-08-09T17:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 38 s
Description: חקור התניית פחד אצל בני אדם באמצעות מציאות מדומה טבולה תלת-ממדית. השיטה מודדת תגובות פיזיולוגיות וזיכרון פחד בהקשרים וירטואליים שונים לחקר מדעי המוח.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

אנו מודים הולטון תומפסון עבור עבודתה ביצירת Virtools 3-D עולמות מאיה ואריק מונסון עבור ציורים סכמטית. המחקר מומן בחלקו על ידי NIH הבתר F32 MH078471 ל NCH, ו NIDA RO1 DA027802 כדי KSL. צלילה מומן על ידי NSF BCS-0420632.

<ol><li>Mineka, S., Zinbarg, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+contemporary+learning+theory+perspective+on+the+etiology+of+anxiety+disorders%3A+It%27s+not+what+you+thought+it+was%5BTitle%5D)+AND+%22Amer.+Psychol%22%5BJournal%5D)">A contemporary learning theory perspective on the etiology of anxiety disorders: It's not what you thought it was.</a> Amer. Psychol. 61, 10-26 (2006).</li>
<li>Sanchez-Vives, M. V., Slater, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+presence+to+consciousness+through+virtual+reality%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Rev.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">From presence to consciousness through virtual reality.</a> Nat. Rev. Neurosci. 6, 332-339 (2005).</li>
<li>McGaugh, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Memory---+a+century+of+consolidation%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Memory--- a century of consolidation.</a> Science. 287, 248-251 (2000).</li>
<li>LaBar, K. S., Cook, C. A., Torpey, D. C., Welsh-Bohmer, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+healthy+aging+on+awareness+and+fear+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Impact of healthy aging on awareness and fear conditioning.</a> Behav Neurosci. 118, 905-915 (2004).</li>
<li>LaBar, K. S., Phelps, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reinstatement+of+conditioned+fear+in+humans+in+context+dependent+and+impaired+in+amnesia%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Reinstatement of conditioned fear in humans in context dependent and impaired in amnesia.</a> Behav Neurosci. 119, 677-686 (2005).</li>
<li>LaBar, K. S., Gatenby, J. C., Gore, J. C., LeDoux, J. E., Phelps, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+amygdala+activation+during+conditioned+fear+acquisition+and+extinctions%3A+a+mixed+trial+fMRI+study%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Human amygdala activation during conditioned fear acquisition and extinctions: a mixed trial fMRI study.</a> Neuron. 20, 937-945 (1998).</li>
<li>Phelps, E. A., Delgado, M. R., Nearing, K. I., LeDoux, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extinction+learning+in+humans%3A+role+of+the+amygdala+and+mPFC%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Extinction learning in humans: role of the amygdala and mPFC.</a> Neuron. 43, 897-905 (2004).</li>
<li>Zorawski, M., Cook, C. A., Kuhn, C. M., LaBar, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sex%2C+stress%2C+and+fear%3A+individual+differences+in+conditioned+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Cogn.+Affect.+Behav.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Sex, stress, and fear: individual differences in conditioned learning.</a> Cogn. Affect. Behav. Neurosci. 5, 191-201 (2005).</li>
<li>Cruz-Neira, C., Sandin, D., DeFanti, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surround-screen+projection-based+virtual+reality%3A+The+design+and+implementation+of+the+CAVE%5BTitle%5D)+AND+%22Acm.+Siggraph.+Proc%22%5BJournal%5D)">Surround-screen projection-based virtual reality: The design and implementation of the CAVE.</a> Acm. Siggraph. Proc. 93, 135-142 (1993).</li>
<li>Christie: Mirage 2000 - SXGA 2000 Lumen Active Stereoscopic Projector [Internet]. , Cypress (CA): Christie Digital Systems . Available from:
 
 <a target="_blank" href="http://www.christiedigital.com/AMEN/Products/mirage200038DMD02312">http://www.christiedigital.com/AMEN/Products/mirage200038DMD02312</a> (2010).</li>
<li>Intersense: Sensing Every Move [Internet]. , InterSense, Inc.; IS-900 Systems. Billerica (MD). Available from:
 
 <a target="_blank" href="http://www.intersense.com/IS-900_Systems.aspx">http://www.intersense.com/IS-900_Systems.aspx</a> (2010).</li>
<li>RealD: The New 3D [Internet]. , RealD; CrystalEyes 3. Beverly Hills (CA). Available from:
 
 <a target="_blank" href="http://www.reald.com/Content/contact.aspx">http://www.reald.com/Content/contact.aspx</a> (2010).</li>
<li>Wikipedia: The Free Encyclopedia [Internet]. , Wikimedia Foundation, Inc.; Autodesk Maya. San Francisco (CA). Available from:
 
 <a target="_blank" href="http://en.wikipedia.org/wiki/Autodesk_Maya">http://en.wikipedia.org/wiki/Autodesk_Maya</a> (2010).</li>
<li>Dassault Systemes [Internet]. , Dassault Systemes.; 3DVIA Virtools. Velizy-Vilacoublay, France. Available from:
 
 <a target="_blank" href="http://a2.media.3ds.com/products/3dvia/3dvia-virtools/">http://a2.media.3ds.com/products/3dvia/3dvia-virtools/</a> (2010).</li>
<li>VRPN 07.26: Virtual Reality Peripheral Network [Internet]. , University of North Carolina at Chapel Hill, Department of Computer Science. Chapel Hill (NC). Available from:
 
 <a target="_blank" href="http://www.cs.unc.edu/Research/vrpn/index.html">http://www.cs.unc.edu/Research/vrpn/index.html</a> (2010).</li>
<li>Huff, N. C., Hernandez, J. A., Blanding, N. Q., LaBar, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Delayed+extinction+attenuates+fear+renewal+and+spontaneous+recovery+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Delayed extinction attenuates fear renewal and spontaneous recovery in humans.</a> Behav. Neurosci. 123, 834-843 (2009).</li>
<li>Wikipedia: The Free Encyclopedia [Internet]. , Wikimedia Foundation, Inc.; Open Sound Control. San Francisco (CA). Available from:
 
 <a target="_blank" href="http://en.wikipedia.org/wiki/Open_Sound_Control">http://en.wikipedia.org/wiki/Open_Sound_Control</a> (2010).</li>
<li>Oscpack: A simple C++ Packet Manipulation Library [Internet]. , oscpack. Available from:
 
 <a target="_blank" href="http://www.audiomulch.com/~rossb/code/oscpack/">http://www.audiomulch.com/~rossb/code/oscpack/</a> (2010).</li>
</ol>

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

1. תוצאות בתוך מפגשים Equivalent פחד הרכישה הכחדה בכל קבוצות נמצאה (איור 3). נתונים אלה מצביעים על כך אמין ואינפורמטיבי מיזוג מחקרים הפחד יכול להתבצע במסגרת המגבלות והיכולות של סביבת immersive מלא. יתר על כן אנו גם להפגין פחד חזקים זיכרון הקשרי בפחד זהה הקשר המשתתפים השמירה בצלילה (מהמשתתפים שנשארו באותו הקשר עבור ימי 1 ו -2, ביחס לאלו שחוו שינוי ההקשר). השמירה של פחד חזק בצלילה מזה שנצפה במעבדה קונבנציונלית מתאימים הפרדיגמה 16 (ראה איור 3). עם ההתקנה VR immersive, אפשר גם לבדוק ולטפל סביבות הקשרי עשיר לחקור תהליכי זיכרון הצהרתי בבני אדם, בניגוד להגדרה מעבדה שבה ריאליסטי בהקשר מניפולציות multimodel קשה להשיג. לבסוף, העולמות VR יכול בקלות להיות מועבר לשימוש בשילוב עם בהדמיה מגנטית תפקודית (fMRI) באמצעות סטריאוסקופית משקפי VR לבצע הפעלה ניתוח מוח במהלך קידוד או שליפה של רכישת פחד, הכחדה, ואת הישנות. מתודולוגיה זו יכול להיות מנוצל כדי מכרסם גשר ממצאים קליניים פחד וחרדה. 2. שליטה בהקשר וחשיפה לגירויים במציאות מדומה. בעיה רצינית עם ניצול VR לשימוש ניסיוני גם כוחה. באופן ספציפי, מלא immersive VR מספק את המורכבות, בלבול, וחופש בעולם האמיתי. כך, למשל, בחיים האמיתיים, נפגעי טראומה חווים גירוי מרתיעה בהקשר בסכום לא ידוע של זמן. חשיפת הקשר, תכונות ספציפיות קלט חושי אחרים השתתפו גם ידוע, או לא לאימות. באותה מידה, אם היינו מאפשרים למשתתפים לחקור בחופשיות את סביבות וירטואליות אנחנו לא יהיה מסוגל להסביר את ההקשר, או חשיפה לגירוי או משך זמן. לדוגמה, אחד המשתתפים יכול ללכת מהר מאוד, ומתגעגעת 3 מתוך 4 CS + מצגות. סיבה אחרת יכולה לחקור רק חדר אחד בדירה וירטואלי. כמו כן, אם מצגת גירוי לא צוין במרכז המסך, כאשר המבט מופנה לפני הזינוק, המשתתפים ימנעו או להחמיץ מצגות CS. הפתרון שלנו אלה מקעקעת את הפוטנציאל היה לקחת את המשתתפים לסיור, יושב מודרך של כל סביבה בקצב שתאפשר מרווח interstimulus ספציפי (ISI) לבין משך הגירוי. אז נוכל לחלץ להשוות נתונים SCR מנקודות זמן ספציפיים במקומות ספציפיים על פני כל המשתתפים (למשל, התגובות + CS, ארה&quot;ב, CS-גירויים). קשיים לאחר ביצוע החלטה זו כללה מציאת נתיב צורה, אורך, קצב התנועה לא היה לגרום לבחילה או דיסוננס פרופריוצפטיביות למשתתף, ובכל זאת להרגיש המתאים לחקות ambulation טבעי באמצעות סביבת רומן. 3. יישום תקן מיזוג פרמטרים פחד למערכת VR. כדי לדמות מציאותית גירויים נחשים ועכבישים מותנה עוצבו לאחר בר חיים תמונות. נחשים ועכבישים היו הדגם הראשון מאיה, גרפיקה ממוחשבת מודלים 3D ו אנימציה חבילת תוכנה ולאחר מכן מיובאים לתוך מערכת מציאות מדומה. עשינו את זה כי Virtools הוא מציאות מדומה authoring המערכת, לא יישום דוגמנות. לכן השימוש הטוב ביותר לנהל מערכת VR ולהוסיף את האינטראקציה וניווט לסצינה. באופן ספציפי, מאיה four אנימציות שונות לכל סוג CS נוצרו (למשל, נחש מפותל, עכביש רץ על הרצפה, וזינק קדימה נחש עם פה פתוח) אז המיובאים לתוך Virtools. לפני ייבוא ​​נחש מודלים דינמיים עכביש לתוך Virtools של מאיה, שביל נוצר Virtools להנחות את המשתתפים סביב הסביבה בצורה מעגלית חלקה כדי לאפשר דגימה של הסביבה במהלך 32 מצגות גירוי מותנה במהלך פחד מיזוג. צורתו של שביל זהה עבור כל שלושת העולמות הווירטואליים. הנתיב נוצר כדי לעצור במשך ארבע שניות בכדי שהמצגת כל גירוי, רווח interstimulus היה 11 + / - 4 שניות שבהן הנושא היה זז לאט (להיות מודרך) דרך הסביבה. מרווח זה נקבע מתוך מיזוג הקודמת שלנו ניסויים פחד מעבדה 8, 16, כי זה מאפשר החלמה תגובת מוליכות העור בין מצגות גירוי. גירויים הונחו אז בנקודות שצוינו על ידי הפרמטרים העיתוי על השביל. התקנה זו נוצר גירוי ספציפי צירופים ההקשר (למשל, נחש זוחל על השולחן בחדר האוכל, עכביש להסתובב ברגל הספה), אשר יכול להיות מאוחר יותר נחקר על זיכרון מפורש. הופעות גירויים היו פסאודו אקראי באמצעות תסריטים. כל המצגות הגירוי הופיע באמצעהמסך הקדמי כדי למנוע את המשתתף מהצורך לחפש את הגירוי. זה סיפק לנו עם כמות מבוקרת של זמן החשיפה לגירוי, ומיקום בהקשר מוגדר. מגבלה אחת של מבט קדימה היא שזה לא לנצל את מלוא היכולות של המערכת immersive (למשל, נחשים לא יכולים להיכנס לחדר מאחור המשתתף). בנוסף, גירויים הונחו בקפידה סביב מיקום המשתתפים מחוץ לקופסה גבול כך נחשים ועכבישים מעולם לא התנשא על שטח המשתתפים אישית. 4. נקודה צפה ומעקב הראש. זווית הצלילה נקבע כך ממצב של ישיבה המשתתף היה בזווית הנכונה מול קדימה. זה נשלט על וריאציות גובה בין המשתתפים, ו ממוזער חפצים תנועה על ההקלטות הפיזיולוגיות שלנו. המשתתפים הונחו הפנים קדימה לזוז כמה שפחות, זה נשלט גם שם המשתתפים חיפשו, ומתוחזק ולכן גירוי עקבי חשיפה הקשר בין המשתתפים. בחרנו להפעיל את המכשיר הראש מעקב של משקפי 3D משוחק על ידי המשתתפים על מנת להבטיח שהם צופים את הסצינה עם הפרספקטיבה הנכונה. אם מעקב הראש לא היה נבחר, תנועת הראש ימינה או שמאלה לא היה נכון לחסום כמה חפצים הופיע בעולם (אובייקטים כגון יופיע כפופות על המסכים בצלילה כמשתתפים חצה). בעזרת מעקב אחר ראש נבחר, אנחנו יכולים להיות בטוחים כי התכונות בסביבה שמרו על פרופורציות נורמלי שלהם היו סגורים בצורה נכונה על כל אחד מששת הקירות של הצלילה למשך תקופת הניסוי. 5. איסוף נתונים. בגרסה הרגילה שלנו במעבדה של מיזוג פחד 8, 16 מצגת גירוי נשלט על ידי מחשב שתוכנת סקריפט בחבילת תוכנה מצגת. כדי לשמור על עקביות בין המעבדה לבין הסביבה הווירטואלית, אנו מיובאים הרכישה הכחדה הרגילה שלנו תסריטים פחד בפורמט קוד למחשב הבקרה בחדר הבקרה שמארח את הקוביה צלילה (ראה איור 1). קוד יציאה מקבילית נקבע לשלוח רשימה של קודים מספריים שנוצר לאותת אירועים שונים, כגון מצגות של הנחש, עכביש, onsets גירוי חשמלי. בתכנון שלנו, Virtools שולח הודעת פתיחה בקרת סאונד (OSC 17) OSC / UDP מסר תוכנית אישית + + C המגדירה את ערך היציאה המקבילית. C שלנו בתוכנית + + משתמש הספרייה OSCpack 18. קלט דיגיטלי של BIOPAC מחובר ליציאת המקבילה המחשב. SCR איסוף הנתונים במחשב הנייד של BIOPAC דרך היציאה המקבילית, מנורמל אז, מחושבת CS + / CS-ו onsets ארה&quot;ב בתוך פרמטרים ספציפיים (ראה לעיל לפרטים נוספים). בנוסף טיוח את הסצינה ושליטה ניווט, Virtools משמש גם יומן אירועים המשתמש (לוחץ על כפתור). לסיכום, במהלך ניסוי, הודעות הנשלחות מהמחשב הראשי למערכת BIOPAC דרך היציאה המקבילית. מכיוון Virtools לא יכול לתקשר עם היציאה המקבילית במחשב ישירות קטן C + + תוכנית מקשיב הודעת OSC מ Virtools ואז מעביר אותו היציאה המקבילית.

Erratum: Human Fear Conditioning Conducted in Full Immersion 3-Dimensional Virtual Reality

התניית פחד האדם שנערך מציאות שליטת טבילה 3-dimensional וירטואלי

Human Fear Conditioning Conducted in Full Immersion 3-Dimensional Virtual Reality 

מיזוג הפחד הוא פרדיגמה בשימוש נרחב במחקר הלא אנושית חיה כדי לחקור את המנגנונים העצביים הבסיסיים פחד וחרדה. האתגר העיקרי בניהול מחקרים מיזוג בבני אדם הוא היכולת לתפעל חזק או לדמות את הקשרים סביבתיים הקשורים להתנהגות רגשית מותנית. בהקשר זה, טכנולוגיה וירטואלית (VR) המציאות היא כלי מבטיח. עם זאת, התאמת הטכנולוגיה הזאת כדי לענות על האילוצים הניסוי דורש התאמות מיוחדות. כאן אנו לטפל בבעיות מתודולוגיות מעורב בעת ביצוע מיזוג פחד בסביבת מציאות מדומה לחלוטין immersive 6 צדדית ובהווה מיזוג נתונים פחד. בעולם האמיתי, אירועים טראומתיים מתרחשים בסביבות מורכבות אשר בנויים רמזים רבים, העוסקים בכל שיטות החושית שלנו. לדוגמה, רמזים שיוצרים את תצורת הסביבה לכלול לא רק אלמנטים ויזואליים, אך שמיעתי, ריח, מישוש ואת אפילו. במחקרים של בעלי חיים מכרסמים מיזוג פחד שקועים לחלוטין בהקשר זה עשיר עם רומן, רמזים חזותיים מישוש ואת חוש הריח. עם זאת, בדיקות מעבדה הסטנדרטי של מיזוג פחד בבני אדם מתנהלים בדרך כלל בחדר ייחוד מול מסך מחשב שטוח או 2D ולא לשכפל את המורכבות של התנסויות בעולם האמיתי. מצד שני, המגבלה העיקרית של מחקרים קליניים שמטרתה צמצום (כיבוי) פחד ומניעת הישנות בהפרעות חרדה הוא טיפול המתרחשת לאחר המשתתפים רכשו פחד בהקשר בלתי מבוקרת, אינו ידוע ברובו. לפיכך הנסיינים נותרים ללא מידע על משך החשיפה, את הטבע האמיתי של הגירוי, ועל רקע רמזים הקשורים בסביבה 1. בהעדר מידע זה יכול להיות קשה באמת לכבות חשש כי הוא גם רמז וגם תלוי הקשר. בסביבות מציאות מדומה לטפל בבעיות אלה על ידי מתן את המורכבות של העולם האמיתי, באותו זמן המאפשר הנסיינים להגביל מיזוג פחד פרמטרים ההכחדה להניב נתונים אמפיריים כי יכול להציע אפשרויות טיפול טוב יותר ו / או לנתח השערות מכניסטית. על מנת לבדוק את ההשערה כי מיזוג הפחד יכול להיות מקודד עשיר ספציפי בהקשר זה המבוצע בסביבה immersive מלא, פיתחנו מציאות מדומה ברורים 3-D בהקשרים שבהם משתתפים מנוסים מיזוג פחד מנחשים או עכבישים וירטואלי. רמזים שמיעתית שיתוף התרחשה עם CS כדי לקדם לעורר תגובות המכוונת ותחושה של &quot;נוכחות&quot; במקצועות 2. מוליכות העור בתגובה שימש למדוד את תלות של רכישת החזקת פחד זיכרון, הכחדה.

הפרדיגמה הקלאסית מיזוג פחד הותאם עבור המשתתפים האדם בסביבה מציאות וירטואלית לחלוטין immersive. באמצעות פרדיגמה אפליה, פחד מותנה, אות וזיכרון שימור הקשר, הכחדה נמדדה עם תגובה מוליכות העור כדי נחשים ועכבישים וירטואלי דינמי (גירויים מותנים) בשני הקשרים שונים וירטואלית.

התניית פחד האדם שנערך מציאות שליטת טבילה 3-Dimensional וירטואלי

התניית פחד היא פרדיגמה נפוצה במחקר בבעלי חיים שאינם בני אדם לבחינת המנגנונים העצביים העומדים בבסיס פחד וחרדה. מרכיב מרכזי...

סרטון זה מדגים את השימוש בסביבה הווירטואלית האימרסיבית של Duke, המכונה DIVE, ליצירת נתוני התניית פחד דמויי מציאות בבני אדם. עולמות וירטואליים נוצרים באמצעות תוכנה וירטואלית וקוד נכתב כדי להפיק גירויים. המשתתף מצויד באלקטרודות להקלטת מוליכות עור וגירוי שורש כף היד, וכן בכפתורים ללחיצה בתוך סביבת המציאות המדומה.נתוני תגובת מוליכות העור ולחיצות כפתור נאספים בזמן הצגת גירויים דינמיים ב-DIVE; נתונים פיזיולוגיים ומדדי ציפייה מנותחים כדי להדגים רכישת פחד, הכחדת פחד ושימור זיכרון של פחד מגירויים מותנים, או מההקשר. שלום, אני קווין לבאר. אני פרופסור במרכז למדעי המוח הקוגניטיביים באוניברסיטת דיוק.אני רייצ'ל בריידי, מנהלת ה-Duke Immersive Virtual Environment. היי, שמי ניקול האף. אני עמיתת פוסט-דוקטורט במעבדה של ד"ר למאר.שלום, שמי דייוויד זלנסקי מקבוצת טכנולוגיית הוויזואליזציה. היום נדגים לכם פרוצדורה לביצוע ניסויי התניית פחד בבני אדם באמצעות מציאות מדומה תלת-ממדית באימרסיה מלאה. אנו משתמשים בפרוצדורה זו כדי לבחון השפעות הקשריות על רכישת פחד ושימור זיכרון.בואו נתחיל. כדי לבחון השפעות הקשריות על רכישת פחד וזיכרון, משתתפים אנושיים נחשפים לגירויי תנאי דינמיים בסביבה וירטואלית סביבתית מלאה המכונה Duke's Immersive virtual environment. מערכת הצלילה מורכבת מחדר של שלושה מטרים על שלושה מטרים על שלושה מטרים, שבו כל ארבעת הקירות, התקרה והרצפה מציגים תמונות מחשב סטריאוגרפיות באמצעות הקרנה אחורית.לכל קיר יש מקרן DLP משלו, אשר נשלט בתורו על ידי מחשב ייעודי. אחד הקירות נפתח כדי לאפשר כניסה ויציאה מה-DIVE, ומערכת מעקב מספקת מידע על מיקום תלת-ממדי ואוריינטציה עבור מיקומי הראש והיד של המשתתף. ראייה סטריאוסקופית פעילה מתאפשרת באמצעות משקפי תריס מקריסטליים נוזליים אותם עוטים המשתתפים.ששת המחשבים המוקדשים לקירות נשלטים על ידי מחשב מאסטר המתקשר עם מערכת המעקב, שולט במערכת הסאונד ושולט במערכת הלם חשמלי, המשמשת לצורך התניה.המסלול לאורך נתיב זה נשלט באמצעות מערכת תוכנה וירטואלית. מערכת ה-VIRs מתקשרת עם מערכת המעקב באמצעות רשת פריפריאלית של מציאות מדומה וספרייה בקוד פתוח. ה-VRPM רושם את המיקום והאוריינטציה של ראשו וידו של המשתתף, כמו גם מידע על לחיצות על כפתורים.מערכת ה-OLS משתמשת במידע על מעקב הראש כדי לרנדר את הסצנה התלת-ממדית בפרספקטיבה הנכונה עבור המשתתף. כעת נראה כיצד להכין משתתף לניסוי התניה הוגנת (fair conditioning) בתוך מערכת ה-DIVE. במהלך ניסויי התניה הוגנת, המשתתפים נחשפו בתוך מערכת ה-DIVE לגירויי התניה דינמיים המורכבים מנחשים ועכבישים, אשר שולבו עם גירוי חשמלי בפרק כף היד; לפני תחילת הליך ההתניה, הקצו תחילה באופן אקראי כל משתתף לתנאי מסוים, כאשר מונח הגירוי הוא CS plus, המורכב מתמונות של נחשים או תמונות של עכבישים עבור כל המשתתפים.הגירוי הבלתי מותנה שיש להצמיד לגירוי ה-CS פלוס מורכב מגרוי חשמלי של שורש כף היד עבור כל משתתף. הגירוי שלא נבחר להיות ה-CS פלוס משמש כביקורת ומוגדר כגירוי ה-CS מינוס. כעת, הקצה למשתתף באופן אקראי הקשר וירטואלי מסוים שבו הוא או היא יצפו בגירויים.הקשר אחד אפשרי של מציאות מדומה מורכב מסביבה פנימית, וההקשר השני מורכב מסביבה חיצונית, כדי להגדיר את הגירוי החשמלי שיצומד לגירוי ה-CS plus. מרחו כמות קטנה של ג'ל מוליך על האלקטרודות, ולאחר מכן הצמידו אלקטרודת גירוי שטח דו-קוטבית מעל העצב המדיאני של פרק כף היד הדומיננטי של המשתתף, אבטחו את מובילי האלקטרודה באמצעות רצועת גומי וחברו אותם למכשיר גירוי grass tele factor SD nine. כעת, כדי למצוא את מתח הגירוי המתאים, התחילו עם מתח המוגדר ברמה נמוכה של 30 volts ובצעו גירוי למשך 200 milliseconds.בתדר של 30 עד 50 hertz, מעלים את המתח בתוספות של five volts עד שהמשתתף מציין כי הגיע לרמת הסבילות שלו ללא השראת כאב. המטרה היא למצוא הגדרה שנתפסת כמטרדה מאוד אך אינה כואבת. המדד התלוי של פחד במשתתפים אנושיים במהלך ניסוי זה הוא תגובת מוליכות העור.על המשתתפים לשטוף ולייבש תחילה את ידיהם ולהמתין לפחות 10 דקות כדי להתרגל לטמפרטורה של הבניין. לפני חיבור אלקטרודות ה-SCR, יש לבצע פילינג לפלנגות האמצעיות של האצבע הראשונה והשנייה ביד הלא-דומיננטית באמצעות prep חדש, לנגב אותן עד לייבוש ולאחר מכן למרוח כמות קטנה של ג'ל מוליך מסוג Cigna באלקטרודה. כעת, כדי למדוד SCR, חברו דיסקים של אלקטרודות כסף-כלוריד כסף לפלנגות האמצעיות של האצבע הראשונה והשנייה ביד הלא-דומיננטית.המוספים מגיעים למערכת הקלטה פיזיולוגית מסוג BioPack הממוקמת ממש מחוץ ל-DIVE בחדר הבקרה. מערכת הביו מסתנכרנת עם הצגת הגירויים, המחשב המריץ את תוכנת T'S יחד עם הגירוי החשמלי וערכת האלקטרודות של SCR. המשתתף נמצא במרכז ה-dive כשהוא פונה קדימה עם מעקב ראש במשקפיים תלת-ממדיים, ובידו הדומיננטית מונח מכשיר שיתעד תגובות לחיצה על כפתור מצד המשתתף כאשר הוא נתקל בנחש או בעכביש.כעת יידעו את המשתתף כי משימתו היא לציין באמצעות לחיצה על כפתור בשרביט עד כמה לדעתו סביר שהוא יקבל גירוי חשמלי בעת מפגש עם נחש או עכביש; הכפתורים מסודרים משמאל לימין, כאשר הכפתור השמאלי מייצג את הסבירות הנמוכה ביותר לקבלת גירוי. הזכירו לו כי הלחיצה על הכפתור אינה משפיעה על התרחשות הגירוי החשמלי. כעת נראה את ניסויי ההתנייה ההוגנת.ניסוי ההתניית פחד נערך בשני מפגשים המופרדים ב-24 שעות. המפגש הראשון כולל תקופת הרגלה ראשונית שלאחריה מיד מתחילה שלב רכישת הפחד. המפגש השני כולל בדיקת שימור זיכרון ואימון הכחדה במהלך תקופת ההרגלה הראשונית.הציגו למשתתף ארבעה ניסיונות של כל סוג CS על רקע אפור בטבילה מלאה בתלת-ממד, אך ללא חיזוק או העולם הווירטואלי שבו יתרחשו האימון או הבדיקה; בכל ניסוי, הגירוי מופיע למשך ארבע שניות ובמקביל נשמע צליל רשרוש או נקישה כדי לסמן את הופעתו של נחש או עכביש. שלב זה מאפשר הסתגלות לסביבת הניסוי ב-DIVE והפחתה של תגובות התמצאות לגירויי ההתניה. מיד לאחר שלב ההביטואציה, התחילו את שלב רכישת הפחד.הצג 16 ניסיונות מעורבבים של כל סוג CS, שבהם ה-CS minus מוצג לבדו, וחמישה מתוך 16 ניסיונות ה-CS plus מחוזקים בגירוי חשמלי כ-24 שעות מאוחר יותר. התחל את המפגש השני. בשלב זה, הצג למשתתף 16 ניסיונות של סוג H Cs ללא גירוי חשמלי בהקשר וירטואלי שהוא זהה להקשר של רכישת הפחד או שונה ממנו, בהתאם לקבוצה אליה שובץ המשתתף בתחילה.המשימה וההנחיות למשתתף הן אותן הנחיות שניתנו במפגש השני. כעת נציג מספר תוצאות מניסויי התניית פחד במקבילו של DIVE בתוך המפגש. נמצאה רכישה והכחדה של פחד באופן עקבי בין הקבוצות, מה שמעיד על כך שניתן לבצע מחקרי התניית פחד מהימנים ומספקים במסגרת המגבלות והיכולות של סביבה רב-ממדית (immersive) מלאה. יתרה מכך, אצל משתתפים שנשארו באותו ההקשר בימים הראשון והשני של הניסויים, נצפתה זיכרון פחד הקשרי חזק ביחס לאלה שחוו שינוי בהקשר.שימור הפחד חזק יותר ב-DIVE מאשר בפרדיגמה תואמת של מעבדה קונבנציונלית. הרגע הצגנו בפניכם כיצד לבצע ניסויי התניית פחד בבני אדם באמצעות מציאות מדומה באימרסיה מלאה. טכנולוגיה זו שימושית לבחינת השפעות הקשריות על זיכרון של פחד.וזכרו, בעת ביצוע ניסויים אלו, חשוב להגביל את יכולות המציאות המדומה כדי שתוכלו להפיק נתונים הניתנים לפירוש. לדוגמה, תרצו לשלוט במידת התנועה של המשתתף, כמו גם במיקום ובמשך הגירויים. זהו כל השלב.תודה לצפייה ובהצלחה בניסוייכם.

human-fear-conditioning-conducted-full-immersion-3-dimensional

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

מתודולוגיה לחקור את המנגנונים העצביים התומכים בתהליכים זיכרון מודע ולא מודע במהלך מיזוג הפחד מתואר. שיטה זו מפקחת תלוי ברמת החמצן בדם (BOLD) תהודה מגנטי תפקודי, תגובת מוליכות העור, תוחלת מותנית גירוי במהלך מיזוג פחד הפאבלובית להעריך את וקושרת העצבית של תהליכי זיכרון נפרדים.

לחקור את המנגנונים העצביים של זיכרון הפחד מודע ולא מודע עם fMRI

פחד מיזוג יכול להיות מוקטן באמצעות תהליך הנקרא מעכבות הכחדה, אבל יכול פני שטח בתנאים כגון חלוף הזמן או חשיפה ללחץ. הפרוטוקול שלנו מציג דרך חדשנית למניעת התאוששות פחד על ידי החדרת הכחדה במהלך חלון reconsolidation (השלב ​​מחדש האחסון של זיכרון מחדש).

אימון הכחדה במהלך חלון Reconsolidation מונע שחזור של פחד

מאמר זה מציג פרוטוקול לבדיקת אוויר קונטקסטואלי ורמז פחד באמצעות מערכת ניתוח וידאו על מנת להעריך פחד למידה וזיכרון בעכברים.

אוויר מבחן הקשר ורמז פחד באמצעות מערכת ניתוח וידאו בעכברים

כאן אנו מתארים יד וירטואלית ופרדיגמות אשליה וירטואלית פנים, שניתן להשתמש בהם כדי ללמוד הגוף הקשורות תפיסה עצמית / -representation. הם כבר נעשה שימוש במחקרים שונים כדי להוכיח, בתנאים מסוימים, יד או פנים וירטואלי יכול להיות משולב בתוך ייצוג הגוף של האדם, דבר המצביע על כך ייצוגי הגוף הם די גמישים.

יצירת אשליות Virtual-יד וירטואלית פנים לחקור ייצוג עצמי

מציאות וירטואלית (VR) ניסויים יכול להיות קשה ליישם, דורש תכנון קפדני. פרוטוקול זה מתאר שיטה לצורך העיצוב והיישום של ניסויים VR שאוספות נתונים פיזיולוגיים ממשתתפים אנושי. הניסויים במסגרת סביבות וירטואליות (ערב) הוא מועסק כדי להאיץ תהליך זה.

מציאות מדומה בין ניסויים פיסיולוגיים

אנו מתארים פרוטוקול מורחב של מיזוג פחד המייצר אי-ניסיון יתר ופחד מחשירה בחולדות. פרוטוקול זה כרוך באימון יחיד עם 25 זיווגים של הלם טון (כלומר, אימון יתר) והשוואה של תגובות הקפאה מותנות במהלך בדיקות הקשר וסימן 48 שעות (לטווח קצר) ו-6 שבועות (לטווח ארוך) לאחר האימון.

דגירה פחד באמצעות פרוטוקול מיזוג פחד מורחב לחולדות

תגובות התנהגותיות הגנתיות מותנות בעוצמת האיום, בסמיכות ובהקשר החשיפה. בהתבסס על גורמים אלה, פיתחנו פרדיגמת מיזוג קלאסית המעוררת מעברים ברורים בין הקפאה מותנית להתנהגות טיסה בתוך נושאים בודדים. מודל זה חיוני להבנת הפתולוגיות הכרוכות בחרדה, פאניקה והפרעות דחק פוסט-טראומטיות.

פרדיגמת מיזוג פחד פבלובית חדשנית ללימוד הקפאה והתנהגות טיסה

כאן, אנו מציגים הגדרת חומרה ותוכנה פשוטה בקוד פתוח לחקר למידה מרחבית של עכברים באמצעות מציאות מדומה (VR). מערכת זו מציגה מסלול ליניארי וירטואלי לעכבר מרוסן ראש הפועל על גלגל באמצעות רשת של מיקרו-בקרים ומחשב לוח יחיד המריץ חבילת תוכנה גרפית קלה לשימוש של Python.

מערכת מציאות מדומה בקוד פתוח למדידת למידה מרחבית בעכברים מרוסני ראש

המאמר מתאר את הליכי הניסוי עבור פרדיגמת המציאות המדומה (VR) הנפוצה בעכברים, כמו גם קביעת ההיתכנות של הפעלת משימות VR מורכבות על ידי בדיקת משימת אפליית אותות בצורת Y.

נהלי אימון התנהגותי למציאות מדומה קבועה בראש בעכברים

כאן אנו מציגים פרוטוקול לחקר השפעות של חשיפות טבע במציאות מדומה סוחפת ב-360 מעלות על מצב הרוח וההתגלמות. המשתתפים חווים סביבות יער וים בתנוחות ישיבה ועמידה, עם הערכות באמצעות סולמות סטנדרטיים להערכת תוצאות טיפוליות להתערבויות בריאות הנפש.

טיפול טבע במציאות מדומה: התגלמות וויסות רגשי דרך סביבות וירטואליות סוחפות

חקור התניית פחד אצל בני אדם באמצעות מציאות מדומה טבולה תלת-ממדית. השיטה מודדת תגובות פיזיולוגיות וזיכרון פחד בהקשרים וירטואליים שונים לחקר מדעי המוח.

התניית פחד האדם שנערך מציאות שליטת טבילה 3-Dimensional וירטואלי

גלה סרטונים נוספים