Le Esperienze Avverse nell'Infanzia (ACE), che comprendono abusi, trascuratezza e disfunzioni familiari, sono ampiamente diffuse a livello globale, con tassi superiori al 60% in molte popolazioni1. Sintesi della ricerca indicano che la maggior parte dei bambini è esposta ad almeno un evento avverso durante lo sviluppo2. Le ACE sono fattori di rischio transdiagnostici ben documentati per la psicopatologia adulta3, contribuendo a circa il 30% dei disturbi d'ansia e al 40% dei casi di depressione1. Nonostante questa forte associazione, le valutazioni cliniche comunemente utilizzate si basano su diagnosi categoriali e su auto-report retrospettivi, che sono soggetti a bias di memoria e non riescono a cogliere i processi neurocognitivi in tempo reale4.
Per superare questi limiti, si sta ponendo un'attenzione crescente su approcci transdiagnostici che mirano a meccanismi sottostanti, in particolare l'apprendimento associativo. L'apprendimento associativo, che comprende sia il condizionamento classico che quello operante, fornisce un quadro concettuale per comprendere come gli individui codifichino le relazioni tra stimoli ambientali, comportamenti e risultati al fine di guidare il processo decisionale4,5. All'interno di questo quadro, la teoria della vulnerabilità latente sostiene che le avversità precoci inducono adattamenti neurobiologici, come una maggiore vigilanza, che inizialmente risultano adattivi in ambienti imprevedibili ma possono diventare maladattivi in contesti successivi e più sicuri6,7.
Delle evidenze suggeriscono che gli ACE influenzano sia i processi di apprendimento legati alla minaccia sia quelli legati alla ricompensa. Gli individui con una storia di avversità mostrano spesso una ridotta capacità di discriminazione tra stimoli condizionati di pericolo (CS+) e di sicurezza (CS−), indicativa di un apprendimento della minaccia alterato8. Parallelamente, l'avversità precoce è stata associata a una sensibilità ridotta alla ricompensa, riscontrabile in un'accuratezza minore e in un apprendimento più lento delle contingenze di ricompensa8. In condizioni di incertezza, questi individui possono inoltre mostrare una maggiore variabilità nelle scelte e una tendenza a presumere una distribuzione casuale delle ricompense, coerentemente con un'esposizione precoce a ambienti volatili5,9.
Questi schemi di apprendimento sono ulteriormente modellati da fattori protettivi e dipendenti dallo stato. Le Esperienze Positive nell'Infanzia (BCE) possono attenuare gli effetti dell'avversità sui sistemi di apprendimento10, mentre gli attuali stati affettivi, come l'ansia, possono modulare i processi di condizionamento11. Misure fisiologiche dell'attivazione autonoma, tra cui la Risposta Elettrodermica (SCR), forniscono indici oggettivi di questi processi e sono ampiamente utilizzate nei paradigmi di condizionamento12.
Una limitazione importante della letteratura attuale è l'uso di compiti isolati che valutano separatamente l'apprendimento di minacce o ricompense, limitando la capacità di cogliere il funzionamento neurocognitivo integrato1. Il presente protocollo affronta questa lacuna fornendo un quadro standardizzato che combina misure comportamentali e fisiologiche in diversi domini dell'apprendimento. In particolare, il protocollo comprende tre componenti sperimentali: (1) un paradigma che valuta la transizione dal condizionamento classico a quello operante, (2) un compito di estinzione della paura sociale e (3) un compito di apprendimento della ricompensa probabilistica8.
La giustificazione per questa particolare combinazione di paradigmi non risiede nel fatto che uno qualsiasi di questi tre compiti, preso isolatamente, sia più sensibile alle avversità precoci rispetto ai numerosi altri paradigmi consolidati disponibili; si tratta invece di una logica di misurazione. Nella loro revisione sistematica di 81 studi (38 sul timore, 43 sulla ricompensa), Ruge et al.1 hanno dimostrato che la letteratura che collega le esperienze avverse nell'infanzia (ACEs) all'apprendimento associativo rimane eterogenea e, in aspetti fondamentali, inconcludente proprio perché gli studi solitamente impiegano un singolo compito, registrano un unico canale di risposta e operazionalizzano l'avversità in modi non armonizzati. Ad esempio, metà degli studi comportamentali sull'apprendimento per ricompensa riportano un apprendimento attenuato, mentre l'altra metà riporta risultati nulli; la scarsa letteratura sull'estinzione è dominata da risultati nulli e da relazioni che omettono la fase iniziale di acquisizione; inoltre, nessuna misura di esito si è affermata come universalmente più affidabile, pertanto i diversi canali di risposta non sono intercambiabili tra loro. La loro raccomandazione esplicita è di adottare protocolli all'interno dello stesso soggetto, multidominio e multicanale, in grado di produrre indici a livello individuale. La presente triade segue tale raccomandazione poiché i suoi tre compiti coprono tre richieste computazionalmente distinte che nessun singolo paradigma riesce a includere, e che la teoria della vulnerabilità latente7 prevede debbano essere modellate in modi differenti dall'avversità: (i) discriminazione tra minaccia e sicurezza combinata con controllabilità strumentale, con il sollievo come rinforzo presunto dell'evitamento13; (ii) apprendimento inibitorio (della sicurezza) e ritorno della paura, esplorato mediante stimoli di volti sociali11, dominio di stimoli ecologicamente rilevante per le maltrattamenti interpersonali; e (iii) apprendimento per rinforzo in condizioni di incertezza probabilistica, che produce parametri computazionali specifici per ogni partecipante (tasso di apprendimento alfa, temperatura inversa beta)8. Poiché tutti e tre i compiti vengono somministrati allo stesso partecipante, il disegno sperimentale permette di verificare se le alterazioni legate alle ACE siano generali per dominio — una ricalibrazione globale dell'apprendimento associativo, come proposto da Hanson et al.8 e previsto da un modello neurocomputazionale di vulnerabilità latente6 — oppure specifiche per valenza, limitate cioè alla minaccia. Uno studio basato su un singolo compito non può, per costruzione, discriminare tra queste ipotesi contrastanti.
La batteria è stata progettata per testare un insieme di previsioni esplicite e direzionali, che il campione attuale non ha la potenza statistica per valutare e che vengono qui indicate come obiettivi per studi adeguatamente potenziati. In linea con il modello di apprendimento attenuato descritto da Ruge et al.1, si prevede che un carico maggiore di ACE sia associato a: (i) una ridotta discriminazione tra CS+ e CS− nell'Esperimento 1, determinata da una risposta attenuata al CS+ e che dovrebbe risultare più marcata nel canale autonomo (SCR) rispetto all'aspettativa dichiarativa, che potrebbe rimanere intatta; (ii) una maggiore risposta di evitamento e un maggiore sollievo soggettivo in risposta al CS+ evitabile, in accordo con l'evitamento rinforzato dal sollievo13; (iii) un'estinzione più lenta e un ritorno più rapido e intenso della paura durante la riacquisizione nell'Esperimento 2, un effetto che si prevede venga amplificato dagli stimoli sociali (facciali), dotati di rilevanza ecologica per le avversità interpersonali11; e (iv) una minore accuratezza nelle scelte, un tasso di apprendimento più basso (alpha) e una maggiore variabilità delle scelte (beta più basso) nell'Esperimento 38. In modo cruciale, i tre compiti forniscono insieme informazioni su una quinta previsione discriminante: se l'alterazione legata all'ACE è generalizzata a diversi domini, l'attenuazione dovrebbe manifestarsi in tutti e tre i compiti; se invece è specifica per la valenza emotiva, dovrebbe essere limitata ai due paradigmi di minaccia e assente nell'apprendimento probabilistico della ricompensa. Poiché i canali di risposta vengono registrati contemporaneamente, è possibile verificare un'ulteriore previsione: che gli effetti dell'ACE siano dipendenti dal canale piuttosto che uniformi, in modo tale che conclusioni tratte da un singolo canale non possano essere generalizzate agli altri.
L'esperimento 1 adatta il paradigma di condizionamento pavesiano-operante del timore con evitamento e valutazioni di sollievo trial-by-trial sviluppato da San Martín et al.13, in cui due stimoli condizionati positivi (CS+, uno evitabile e uno inevitabile) e uno stimolo condizionato negativo (CS−) vengono utilizzati per dissociare la discriminazione pavesiana dal controllo strumentale sull'esito avversivo. Nel paradigma originale, le valutazioni dell'aspettativa dello stimolo incondizionato (US) durante la fase di acquisizione pavesiana venivano misurate retrospettivamente alla fine della fase da parte dell'esperimentatore, piuttosto che trial-by-trial. Nella presente adattazione, le valutazioni soggettive di aspettativa, minaccia e sollievo sono state raccolte in modo contemporaneo durante tutta la procedura, fase per fase, mediante scale analogiche visive, consentendo un monitoraggio continuo della dinamica di apprendimento attraverso le diverse fasi.
L'esperimento 2 adatta il protocollo di acquisizione–estinzione del timore con stimoli sociali (facciali) di Dibbets e Evers9, estendendolo con un breve test di ri-acquisizione per valutare la rapida riemergenza della risposta condizionata (effetto di risparmio).
L'esperimento 3 adatta il compito di apprendimento probabilistico della ricompensa introdotto da Hanson et al.8 per lo studio delle differenze nell'apprendimento correlate all'avversità precoce, con due condizioni di ricompensa (80/20 e 70/30) che permettono la stima dei parametri di apprendimento per rinforzo specifici per ciascun partecipante (Q-learning Alpha e Beta). Integrando questi tre paradigmi all'interno di una singola sessione di laboratorio, il presente protocollo consente un confronto diretto intra-partecipante dei processi di apprendimento legati alla minaccia e alla ricompensa, che solitamente vengono studiati in isolamento. Oltre all'accuratezza per prova e ai parametri del Q-learning, la pipeline di analisi produce anche le pendenze individuali delle traiettorie di apprendimento ottenute da un modello lineare misto, disponibili per l'uso in campioni più ampi.
È necessario distinguere due obiettivi distinti, poiché non sono equivalenti. Il primo consiste nel dimostrare che una batteria di questo tipo può essere eseguita come una singola sessione integrata della durata di 60 minuti e che ciascuno dei suoi componenti produce l'effetto canonico per cui è stato progettato; la riproduzione di effetti canonici costituisce una prova sufficiente per questo primo obiettivo. Il secondo obiettivo è dimostrare che gli indici risultanti sono sensibili e specifici rispetto alle conseguenze delle avversità in età infantile; la riproduzione di effetti canonici non è una prova sufficiente a tal fine, e il campione attuale non è dimensionato per fornirla. L'obiettivo primario di questo rapporto è quindi la fattibilità tecnica e metodologica della batteria integrata: stabilire se l'acquisizione del timore, l'evitamento strumentale con sollievo, l'estinzione e la ricomparsa della paura con stimoli sociali, e l'apprendimento probabilistico della ricompensa possano essere acquisiti contemporaneamente attraverso canali autonomi, comportamentali e auto-riferiti all'interno di una singola sessione, e se la procedura produca indici stabili e riutilizzabili per ciascun partecipante (contrasti differenziali di SCR, contrasto operante del sollievo, parametri alfa e beta del Q-learning e pendenze individuali delle traiettorie di apprendimento). La valutazione delle alterazioni legate all'ACE nell'apprendimento costituisce un obiettivo secondario, esplorativo ed esemplificativo: le analisi sulle differenze individuali qui riportate hanno lo scopo di dimostrare la capacità di misurazione del protocollo e di rendere disponibili i suoi indici proposti per lavori futuri, senza mirare specificamente a testare i percorsi tra trauma e apprendimento. Il protocollo fornisce quindi indici proposti; se questi possiedano la sensibilità e la specificità necessarie per caratterizzare le conseguenze neurocognitive delle avversità in età infantile dovrà essere stabilito in campioni più ampi, idealmente arricchiti con gruppi estremi e preregistrati1,14.