Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Wykorzystanie zadania Prawdopodobieństwa Zagrożenia do oceny lęku i strachu podczas niepewnego i pewnego zagrożenia

14.8K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/51905

⸱

12 września 2014

 ,  ,  , 
1Department of Psychology, University of Wisconsin-Madison

* These authors contributed equally

W tym artykule

Podsumowanie

Wzmocnienie odruchu zaskoczenia jest mierzone za pomocą elektromiografii mięśnia okrężnego oka podczas niskiego (niepewnego) i wysokiego (pewnego) prawdopodobieństwa porażenia prądem w zadaniu prawdopodobieństwa zagrożenia. Zapewnia to obiektywną miarę różnych negatywnych stanów emocjonalnych (strach/niepokój) dla badań nad psychopatologią, używaniem/nadużywaniem substancji i szeroko pojętą nauką afektywną.

Streszczenie

Strach przed pewnym zagrożeniem i lęk przed niepewnym zagrożeniem to odrębne emocje z unikalnymi komponentami behawioralnymi, poznawczo-uwagowymi i neuroanatomicznymi. Zarówno lęk, jak i strach można badać w laboratorium, mierząc nasilenie odruchu strachu. Odruch zaskoczenia to odruch obronny, który nasila się, gdy organizm jest zagrożony, a potrzeba obrony jest wysoka. Odruch zaskoczenia ocenia się za pomocą elektromiografii (EMG) w mięśniu okrężnym oka wywołanym przez krótkie, intensywne wybuchy akustycznego białego szumu (tj. "sondy strachu"). Wzmocnienie przerażenia oblicza się jako wzrost wielkości reakcji na przerażenie podczas prezentacji zestawów wizualnych sygnałów zagrożenia, które sygnalizują dostarczenie łagodnego porażenia prądem w stosunku do zestawów dopasowanych sygnałów, które sygnalizują brak wstrząsu (sygnały bez zagrożenia). W zadaniu z prawdopodobieństwem zagrożenia strach jest mierzony poprzez wzmocnienie przerażenia do sygnałów zagrożenia o wysokim prawdopodobieństwie (100% szoku zależnego od sygnału; pewne), podczas gdy lęk jest mierzony poprzez wzmocnienie strachu do szoku o niskim prawdopodobieństwie (20% szoku warunkowego od wskazówki; niepewne) sygnały zagrożenia. Pomiar nasilenia lęku podczas zadania z prawdopodobieństwem zagrożenia stanowi obiektywną i łatwą do wdrożenia alternatywę dla oceny negatywnego afektu za pomocą samoopisu lub innych metod (np. neuroobrazowania), które mogą być nieodpowiednie lub niepraktyczne dla niektórych badaczy. Wzmocnienie płochki zostało rygorystycznie zbadane zarówno u zwierząt (np. gryzoni, naczelnych innych niż ludzie), jak i u ludzi, co ułatwia badania translacyjne między zwierzętami. Wzmocnienie strachu podczas pewnego i niepewnego zagrożenia zapewnia obiektywną miarę negatywnych stanów afektywnych i odrębnych stanów emocjonalnych (strach, niepokój) do wykorzystania w badaniach nad psychopatologią, używaniem/nadużywaniem substancji i szeroko w naukach afektywnych. W związku z tym jest szeroko stosowany przez naukowców klinicznych zainteresowanych etiologią psychopatologii oraz przez naukowców afektywnych zainteresowanych indywidualnymi różnicami w emocjach.

Wprowadzenie

Ogólnym celem zadania prawdopodobieństwa zagrożenia jest eksperymentalne rozplątanie wyrażania lęku w odpowiedzi na zagrożenia o niskim prawdopodobieństwie (tj. niepewnych) od strachu w odpowiedzi na zagrożenia o wysokim prawdopodobieństwie (tj. pewnych). Niepewność występuje, gdy jakiś aspekt zagrożenia jest słabo zdefiniowany. Chociaż lęk można opisać na wiele sposobów, zaostrzone reakcje na mało prawdopodobne lub w inny sposób niepewne negatywne zdarzenia są charakterystycznym objawem klinicznym w zaburzeniach lękowych1,2. Co więcej, zwiększona reakcja fizjologiczna związana z lękiem podczas niepewnego zagrożenia wstrząsem w porównaniu z reakcją fizjologiczną związaną ze strachem podczas pewnego zagrożenia wstrząsem w zadaniach laboratoryjnych może stanowić fizjologiczny marker zaburzeń lękowych3. Tłumienie lęku przed niepewnymi zagrożeniami może być kluczowym składnikiem tłumiących właściwości reakcji na stres narkotyków, takichjak alkohol. Zwiększony niepokój podczas niepewnego zagrożenia może oznaczać neuroadaptację w obwodach stresu w mózgu po przewlekłym zażywaniu narkotyków4,8. W ten sposób Zadanie Prawdopodobieństwa Zagrożenia zapewnia obiektywną miarę negatywnych stanów afektywnych i odrębnych stanów emocjonalnych (lęk, strach) do wykorzystania w badaniach nad psychopatologią, używaniem/nadużywaniem substancji i naukami afektywnymi. W związku z tym może być potężnym narzędziem do wykorzystania przez naukowców klinicznych i afektywnych zainteresowanych psychopatologią, etiologią i indywidualnymi różnicami w emocjach.

Tradycyjne metody używane do badania emocji u ludzi

Naukowcy zajmujący się afektywą używali wielu miar i paradygmatów do badania ludzkich emocji9, ale większość z nich nie zapewnia niezbędnej precyzji, którą można znaleźć w zadaniu prawdopodobieństwa zagrożenia, aby oddzielić lęk od innych negatywnych emocji, takich jak strach. Na przykład samoocena jest powszechnie stosowana, ale może cierpieć z powodu charakterystyki popytu i innych form stronniczości odpowiedzi. Uczestnicy mogą nie być w stanie dokładnie odróżnić lęku od strachu, a związek ich raportu z podstawowymi mechanizmami neurobiologicznymi jest w najlepszym razie dystalny. Co więcej, samoocena musi być często przeprowadzana retrospektywnie, ponieważ proces introspekcji i raportu może w przeciwnym razie zmienić doświadczenie uczestników w zakresie bodźców afektywnych. Oczywiście raport retrospektywny cierpi z powodu zakłóceń i degradacji pamięci. Psychofizjolodzy często mierzą emocje podczas manipulacji afektem, która polega na prezentacji emocjonalnie sugestywnychobrazów10. To zadanie obrazowania jest dobrze zweryfikowane, mniej podatne na niedociągnięcia samoopisu i zaowocowało wieloma ważnymi spostrzeżeniami dotyczącymi indywidualnych różnic w reakcji afektywnej i ich wkładu w psychopatologię11,12. Jednak podczas tego zadania oglądania obrazu mierzy się tylko szeroki negatywny afekt, który nie pozwala na badanie odrębnych negatywnych emocji, takich jak lęk i strach, które można zmierzyć za pomocą zadania z prawdopodobieństwem zagrożenia. Neurobiolodzy afektywni często mierzą funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI) podczas zadań, które wywołują negatywny afekt, ale te podejścia mogą być zbyt kosztowne dla wielu badaczy. Co więcej, rozdzielczości przestrzenne i czasowe metod fMRI są obecnie ograniczone, co utrudnia fMRI rozplątanie struktur neurologicznych uważanych za związane z lękiem w porównaniu z innymi emocjami. Co ważniejsze, dobrze zdefiniowany wskaźnik fMRI dla każdego rodzaju negatywnego afektu nie został jeszcze ustalony.

Badania translacyjne na zwierzętach z wykorzystaniem reakcji zaskoczenia

Zadanie Prawdopodobieństwa Zagrożenia jest wzorowane na podstawowych badaniach na zwierzętach, które dostarczyły pierwszego przykładu precyzji potrzebnej do oddzielenia lęku od strachu. Neurobiolodzy wykorzystali starannie kontrolowane badania zmian chorobowych na gryzoniach do modelowania lęku i strachu za pomocą zróżnicowanych reakcji na niepewne i pewne zagrożenie porażeniem prądem. Praca ta wyjaśniła istotne różnice w reakcjach związanych z lękiem na szok o niskim prawdopodobieństwie, niejednoznacznie zdefiniowany, dystalny lub w inny sposób niepewny, a reakcjami związanymi ze strachem na wysoce prawdopodobny, jasno zdefiniowany, nieuchronny wstrząspewny 13. Niepewne zagrożenia wywołują u zwierząt zamrożenie i nadmierną czujność, podczas gdy niektóre zagrożenia wywołują aktywne unikanie, atak obronnylub jedno i drugie. Zbliżające się, pewne zagrożenia skupiają uwagę na samym zagrożeniu, podczas gdy odległe, niepewne czasowo zagrożenia zachęcają do rozproszonej uwagi na całym otoczeniu15–17. Reakcja na zagrożenia niepewne czasowo wydaje się być trwała, podczas gdy reakcja na niektóre zagrożenia jest etapowa i ograniczona w czasiedo zagrożenia 13. W powiązanych pracach badania zmian chorobowych wykazały, że odpowiedź na niepewne zagrożenia jest selektywnie pośredniczona przez szlaki czynnika uwalniającego kortykotropinę i noradrenaliny poprzez boczne podziały centralnego jądra ciała migdałowatego i jądra łożyska prążka końcowego18. Znaczna część tej pracy wykorzystuje wzmocnienie akustycznej reakcji na przerażenie jako podstawową miarę zależną13, która jest tą samą zależną miarą, która jest używana w zadaniu z prawdopodobieństwem zagrożenia. Neurobiologiczne substraty obwodu reakcji na zaskoczenie zostały szeroko zbadane z odkryciem wyraźnych połączeń ze strukturami mózgu aktywnymi w reakcjach na niepewne i pewne zagrożenia19,20. Reakcję na zaskoczenie można ocenić u wielu gatunków, co stanowi potężne narzędzie translacyjne do badania emocji. Reakcja zaskoczenia u ludzi występuje odruchowo w odpowiedzi na nagły i intensywny bodziec słuchowy. Płochliwość jest najczęściej mierzona u ludzi poprzez umieszczenie elektrod elektromiograficznych (EMG) na mięśniu okrężnym oka (zamykającym powiekę) oka. Aktywność EMG związana ze strachem jest nasilana, gdy organizm otrzymuje zagrażający bodziec, taki jak zbliżający się wstrząs elektryczny w stosunku do bodźców, które nie stanowią zagrożenia19.

Zadanie bez szoku, przewidywalny, nieprzewidywalny szok (NPU) i niepewność zagrożenia

Zadanie Prawdopodobieństwa Zagrożenia zostało zainspirowane przez Grillona i kolegów, kiedy ci badacze wprowadzili użycie wzmocnienia zaskoczenia do badania lęku i strachu u ludzi za pomocą zadania No-shock, Predictable-shock, Unpredictable-shock (NPU)21. W stanie przewidywalnym zadania NPU wstrząsy są w 100 procentach zależne od sygnału i występują w stałym, znanym czasie (koniec krótkiej prezentacji sygnału). W stanie nieprzewidywalnym zadania NPU wstrząsy są w pełni nieprzewidywalne. Pacjenci ze stresem pourazowym i zaburzeniami lękowymi wykazują selektywnie zwiększone nasilenie przerażenia podczas nieprzewidywalnego, ale nie przewidywalnego wstrząsu w zadaniu NPU22,23. W innych pracach leki przepisywane w leczeniu lęku mają większy wpływ na nasilenie przerażenia podczas nieprzewidywalnego wstrząsu niż podczas przewidywalnego wstrząsu w zadaniu NPU24. W badaniach nad przeciwlękowym działaniem alkoholu, Moberg i Curtin4 wykorzystali zadanie NPU, aby wykazać, że umiarkowana dawka alkoholu selektywnie zmniejsza nasilenie lęku podczas zagrożenia nieprzewidywalnym, ale nie przewidywalnym wstrząsem. Niepewność jest wieloaspektowa, a wstrząsy w nieprzewidywalnym stanie zadania NPU są niepewne zarówno w odniesieniu do tego, CZY mają wystąpić (niepewność prawdopodobieństwa), jak i KIEDY wystąpią (niepewność czasowa). Wiele teorii sugeruje, że wymiar niepewności KIEDY ma kluczowe znaczenie w wywoływaniu lęku19. Jednak dane z Curtin i wsp.5 sugeruje wspólny mechanizm wywoływania lęku w różnych rodzajach niepewności. Opisane tutaj zadanie Prawdopodobieństwo zagrożenia manipuluje niepewnością co do tego, CZY wystąpi wstrząs, jednocześnie utrzymując wszystkie inne wymiary niepewności na stałym poziomie, dzięki czemu staje się jasne, jaki aspekt niepewności jest odpowiedzialny za efekty prezentowane przez zadanie. Zadania, które wykorzystują wzmocnienie strachu do sygnalizowania zagrożenia, są elastyczne i mogą być również modyfikowane przez afektywnych naukowców w celu manipulowania niepewnością co do tego, GDZIE wstrząsy wystąpią25 i JAK POWAŻNE będą7,26. Spośród wszystkich tych zadań, zadanie z prawdopodobieństwem zagrożenia jest jednym z najłatwiejszych do zinterpretowania ze względu na skupienie się na jednym wymiarze niepewności i najprostszym do wdrożenia ze względu na uwzględnienie tylko dwóch wariantów niepewności zagrożenia (szok o niskim prawdopodobieństwie i o wysokim prawdopodobieństwie).

Zadanie prawdopodobieństwa zagrożenia

W zadaniu prawdopodobieństwa zagrożenia, uczestnik siedzi około 1,5 m od monitora kineskopowego (CRT). Sygnały o zagrożeniu są wyświetlane na monitorze przez 5 sekund, każdy ze zmiennym czasem trwania ITI (zakres = 15-20 sekund). Sygnały zagrożenia są podzielone na zestawy dwóch stanów zagrożenia wstrząsem i jednego stanu braku zagrożenia (patrz rysunek 1). W obu warunkach zagrożenia wstrząsy o czasie trwania 200 ms są dostarczane po 4,5 sekundy do czasu prezentacji sygnału na palce uczestnika. W warunkach 100% prawdopodobieństwa zagrożenia, wstrząsy są dostarczane podczas prezentacji każdej wskazówki. W warunku 20% prawdopodobieństwa zagrożenia, wstrząsy są dostarczane podczas prezentacji 1 na 5 sygnałów. Uczestnik widzi dwa zestawy (w sumie 15 wskazówek) każdego warunku prawdopodobieństwa zagrożenia. Uczestnik widzi również dwa neutralne zestawy wskazówek, które sygnalizują brak zagrożenia (sygnały bez zagrożenia; w sumie 15 wskazówek). Tekst wyświetlany na monitorze informuje uczestnika o kolejnym typie zestawu. Etykieta typu zestawu jest wyświetlana przez cały zestaw w lewym górnym rogu monitora. Dla każdego warunku używane są różne wskazówki kolorystyczne, aby ułatwić uczestnikowi uświadomienie sobie każdego zestawu. W trakcie trwania zadania program prezentacji bodźców prezentuje uczestnikowi akustyczne sondy alarmowe w postaci 50-milisekundowych serii białego szumu o natężeniu 102 dB z niemal natychmiastowym czasem narastania dostarczanym przez słuchawki. Akustyczne sondy przestraszenia są dostarczane po 4 sekundach prezentacji podzbioru wskazówek. Dodatkowe sondy są dostarczane z przesunięciem po 13 sekundach i 15 sekundach po wskazówce podczas ITI, aby zmniejszyć przewidywalność sond. Przed jakąkolwiek prezentacją bodźców wzrokowych zadanie rozpoczyna się od dostarczenia 3 akustycznych sond ostrzegawczych, aby przyzwyczaić reakcję przerażenia bezpośrednio przed pomiarem głównego zadania. Naukowcy równoważą pozycję szeregową sond akustycznych w różnych warunkach u badanych, aby kontrolować efekty habituacji i uczulenia27,28. Przykład jednej w pełni zrównoważonej serii prób dla zadania z prawdopodobieństwem zagrożenia znajduje się w Materiałach uzupełniających.

Zadanie Prawdopodobieństwo zagrożenia zostało użyte do wykazania, że sam szok o niskim prawdopodobieństwie (niepewny) jest wystarczający do wywołania niepokoju i umożliwienia oceny przeciwlękowych skutków alkoholu6. Wstępne badania z udziałem uzależnionych użytkowników marihuany sugerują, że Zadanie Prawdopodobieństwa Zagrożenia może być również wykorzystane do ocenyskutków odstawienia narkotyków. W ten sposób Zadanie Prawdopodobieństwa Zagrożenia stanowi łatwą do wdrożenia alternatywę dla droższych i mniej precyzyjnych metod obiektywnego pomiaru różnych negatywnych stanów emocjonalnych (np. lęku i strachu) w badaniach nad psychopatologią, używaniem/nadużywaniem substancji i szeroko pojętą nauką afektywną.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Lokalna komisja etyki zatwierdziła następującą procedurę, a wszyscy uczestnicy, którzy wzięli udział w tej procedurze, wyrazili świadomą zgodę. Dodatkowe informacje na temat pomiaru psychofizjologicznego i prezentacji bodźca znajdują się w30,27.

1. Przygotowanie do zapisu elektromiografii (EMG)

  1. Poproś uczestnika, aby dokładnie umył twarz mydłem, zwracając szczególną uwagę na docelowe lokalizacje czujników, które znajdują się poniżej jednego oka i na środku czoła uczestnika (patrz Rysunek 2).
  2. Posadź uczestnika na wygodnym, pionowym krześle w komorze doświadczalnej.
  3. Przygotuj skórę uczestnika do pomiaru EMG.
    1. Wyczyść docelowe lokalizacje czujnika wacikiem nasączonym alkoholem.
    2. Oczyść te same miejsca ziarnistym żelem złuszczającym za pomocą małego gazika, aby dodatkowo usunąć brud lub martwe komórki skóry, które mogą utrudniać pomiar aktywności elektromiograficznej.
  4. Przygotuj i zamocuj elektrody EMG.
    1. Napełnij wszystkie kubki czujnika srebrno-chlorkowego (Ag–AgCl) żelem przewodzącym za pomocą strzykawki i igły.
    2. Przymocuj duży (np. 8 mm) czujnik Ag-AgCl do środka czoła uczestnika za pomocą samoprzylepnej obroży.
    3. Zamocuj dwa dodatkowe małe (np. 4 mm) czujniki Ag-AgCl pod okiem uczestnika za pomocą samoprzylepnych obroży. Umieść pierwszy z tych małych czujników w jednej linii ze źrenicą przy patrzeniu do przodu, a drugi czujnik 1-2 cm w bok od pierwszego (Rysunek 2; patrz również27). Nie pozwól, aby kołnierze samoprzylepne zachodziły na siebie, ponieważ może to zwiększyć artefakt ruchu. Zapobiegaj przelewaniu się żelu, aby uniknąć tworzenia się mostka żelowego między dwoma czujnikami pod okiem, ponieważ spowoduje to przepływ prądu przez mostek i pogorszy pomiar aktywności EMG.
  5. Uruchom oprogramowanie do akwizycji EMG na komputerze fizjologicznym i poproś uczestnika o kilka mrugnięć, aby sprawdzić, czy odpowiedź EMG jest prawidłowo rejestrowana i czy na wyświetlaczu oprogramowania do zbierania danych można zaobserwować mruganie oczami (patrz rysunek 3A, aby zapoznać się z przykładem aktywności EMG związanej z mrugnięciem).
  6. Sprawdź impedancję dla każdego czujnika.
    nuta: Wiele laboratoriów wymaga impedancji poniżej 10 kΩ (lub bardziej konserwatywnie, 5 kΩ), ale rzeczywiste dopuszczalne progi dla mierzonych poziomów impedancji zależą od wielu zmiennych, takich jak projekt eksperymentalny, konstrukcja wzmacniacza i praktyczne ograniczenia w odniesieniu do czasu potrzebnego do zmniejszenia impedancji i populacji uczestników. Niezależnie od tego, wysokie impedancje zwiększają podatność sygnału EMG na artefakty elektryczne, co może być problematyczne (szumy 60 Hz; patrz rysunek 3B).
  7. Umieść słuchawki na głowie uczestnika.

2. Podstawowy pomiar ogólnej reaktywności Startle

UWAGA: Ta ocena służy również do dalszego przyzwyczajenia reakcji zaskoczenia przed trzema sondami habituacyjnymi dostarczonymi tuż przed rozpoczęciem zadania31. Uwzględnienie ogólnej reaktywności strachu jako zmiennej towarzyszącej w analizie statystycznej nasilenia przestraszenia zwiększa moc statystyczną do wykrywania efektów wewnątrz i między uczestnikami. Ogólna reaktywność na zaskoczenie może również odzwierciedlać interesującą indywidualną miarę różnicy12,32.

  1. Poproś uczestnika, aby ułożył się wygodnie przed rozpoczęciem zadania podstawowego i pozostał tak nieruchomo, jak to możliwe przez cały czas trwania zadania, ze stopami płasko na podłodze. Ruch uczestnika może wprowadzić artefakt do sygnału EMG (patrz rysunek 3C).
  2. Przypomnij uczestnikowi, że może przerwać swój udział w dowolnym momencie eksperymentu. Monitoruj uczestnika za pomocą obrazu i dźwięku z komory eksperymentalnej zarówno podczas oceny wyjściowej, jak i głównego zadania.
  3. Zapisz sygnał EMG za pomocą oprogramowania do akwizycji na komputerze fizjologii i uruchom oprogramowanie do prezentacji bodźca na komputerze sterującym bodźcem.
  4. Przedstaw uczestnikowi serię kolorowych kwadratów, które zostaną użyte w głównym zadaniu, ale nie zostały jeszcze sparowane z porażeniem prądem. Obecne sondy przestraszenia podczas podzbioru tych sygnałów i odstępu między wskazówkami. Parametry czasowe czasu trwania cue, interwału między cue i sond przestraszenia powinny być zgodne z parametrami z głównego zadania. Wiarygodny pomiar ogólnej reaktywności na przestraszenie wymaga przedstawienia co najmniej 4 sond. Wykonanie tego zadania planu bazowego trwa około 5 minut.
  5. Uśrednij razem szczytową reakcję uczestnika na przestraszenie EMG na każdą sondę przestraszenia w procedurze wyjściowej, aby uzyskać jedną wartość, która posłuży jako ogólna reaktywność tego uczestnika na przestraszenie (patrz kroki 6.1-6.6, aby dowiedzieć się, jak przetwarzać dane EMG). Uwzględnij ogólną reaktywność przestraszenia jako addytywną lub interaktywną współzmienną w modelach statystycznych obejmujących nasilenie przestraszenia (patrz krok 6.8).

3. Ocena progu odporności na wstrząsy

  1. Przymocuj dwie elektrody uderzeniowe ze standardową taśmą medyczną do dłoni uczestnika (np. dystalne paliczki palca wskazującego i serdecznego dłoni)33–35.
  2. Przedstaw uczestnikowi serię coraz intensywniejszych wstrząsów elektrycznych. Po każdym podaniu wstrząsu poproś uczestnika, aby ocenił, jak bardzo wstrząs był dla niego awersyjny w 100-punktowej skali. Poproś ich, aby użyli oceny 0, jeśli w ogóle nie czują szoku, oceny 50 dla pierwszego poziomu szoku, który uważają za niewygodny, oraz oceny 100 dla najwyższego poziomu szoku, jaki mogą tolerować.
  3. Poinstruuj uczestnika, że ważne jest, aby dokładnie opisać najwyższy wstrząs, jaki może znieść. Uczestnik nie powinien być informowany o tym, że jego zgłoszenie będzie miało wpływ na rzeczywiste wstrząsy, których doświadczy, ponieważ może to prowadzić do stronniczości jego raportu.
  4. Przerwij ocenę tolerancji wstrząsów, gdy uczestnik oceni wstrząs na 100. Zapisz poziom wstrząsu i zarządzaj wstrząsami na tym poziomie w zadaniu prawdopodobieństwa zagrożenia, aby kontrolować indywidualne różnice we wrażliwości na wstrząsy.
    nuta: Wstrząsy elektryczne są podawane zgodnie z subiektywnym maksymalnym progiem tolerancji na wstrząsy każdego uczestnika. Stosuje się jednak również wstrząsy o mniejszej intensywności21. Niezależnie od tego, ważne jest, aby wybrana intensywność wstrząsu była wystarczająca, aby wywołać silną negatywną reakcję afektywną i związane z tym nasilenie zaskoczenia u wszystkich uczestników.

4. Zadanie Prawdopodobieństwo zagrożenia

  1. Przedstaw uczestnikowi historię na okładkę, która zachęca do skupienia uwagi przez cały czas trwania zadania.
    nuta: Niektórzy uczestnicy mogą mieć trudności z utrzymaniem uwagi przez cały czas trwania zadania Prawdopodobieństwo zagrożenia. Przykładem historii przykrywkowej, którą badacze mogą opowiedzieć uczestnikom, aby zachęcić do skupienia uwagi w tym zadaniu, jest poinformowanie uczestnika, że badacze są zainteresowani pomiarem zdolności uczestnika do skupienia uwagi w czasie podczas prostego, powtarzalnego zadania wzrokowego, podobnego do zadania wymaganego od kontrolerów ruchu lotniczego.
  2. Przekaż uczestnikowi ogólne informacje o zadaniu i konkretne sytuacje awaryjne związane z cue-shock dla każdego warunku.
    1. Poinstruuj uczestnika, że zadanie trwa około 20 minut.
    2. Poinstruuj uczestnika, że zadanie zawiera wskazówki, z których każda trwa 5 sekund, a każda z nich jest oddzielona średnio o 15-20 sekund.
    3. Poinformuj uczestnika, że wskazówki są podzielone na zestawy, z których każda trwa 2-3 minuty każda.
    4. Poinstruuj uczestnika, że istnieją trzy rodzaje zestawów: zestawy 20% wstrząsów, zestawy 100% wstrząsów i zestawy bez wstrząsów.
    5. Poinstruuj uczestnika, że otrzyma wstrząsy na koniec około 1 na 5 wskazówek w 20% seriach wstrząsów i 5 na 5 wskazówek w 100% seriach wstrząsów.
    6. Zapewnij uczestnika, że w żadnym momencie podczas serii bez wstrząsów ani w czasie między prezentacjami wskazówek (ITI) w którymkolwiek z zestawów.
    7. Pozwól uczestnikowi na zadawanie pytań dotyczących zadania na końcu instrukcji. Następnie przepytaj uczestnika, aby upewnić się, że w pełni rozumie nieprzewidziane sytuacje związane z szokiem. Przypomnij uczestnikowi, że może przerwać swój udział w dowolnym momencie eksperymentu.
  3. Zapisz sygnał EMG za pomocą oprogramowania do akwizycji na komputerze fizjologii i uruchom oprogramowanie do prezentacji bodźców na komputerze sterującym bodźcami, które będzie kontrolować bodźce zadaniowe.
  4. Uważnie monitoruj uczestnika pod kątem dobrowolnych ruchów, zamykania oczu lub nadmiernego dyskomfortu.

5. Po eksperymencie

  1. Po wykonaniu zadania z ostrzeżeniem o zagrożeniu przekaż uczestnikowi kwestionariusz, aby sprawdzić, czy nieprzewidziane sytuacje zagrożenia zostały dobrze zrozumiane podczas zadania. Poproś uczestnika, aby ocenił, jak bardzo był niespokojny lub przestraszony, gdy zobaczył każdą wskazówkę dotyczącą zagrożenia w 5-punktowej skali oceny od 1 (wcale nie jest niespokojny/przestraszony) do 5 (skrajnie niespokojny/bojaźliwy).
    nuta: Wyniki z Bradford i wsp.7,25 przy użyciu dwóch oddzielnych zadań związanych z niepewnością zagrożenia wykazało wzorzec wyników w zgłaszanym przez siebie lęku, który ściśle odpowiadał nasileniu lęku.
  2. Odpraw uczestnika, zrekompensuj mu czas i zwolnij go.
  3. Wyczyść i zdezynfekuj wszystkie czujniki.

6. Przetwarzanie, redukcja i analiza danych

UWAGA: Badacze mogą wykonywać przetwarzanie i redukcję danych za pomocą różnych pakietów oprogramowania. EEGLAB36 to darmowy zestaw narzędzi typu open source do analizy danych psychofizjologicznych w Matlab37. Szablon skryptu EEGLAB przedstawiający etapy przetwarzania i redukcji danych znajduje się w materiałach uzupełniających. Przetwarzanie i ograniczanie danych jest zgodne z opublikowanymi wytycznymi27. Aby wyświetlić kilka sekund nieprzetworzonego (surowego) ciągłego sygnału EMG otaczającego jedną sondę alarmową, patrz rysunek 4A.

  1. Zastosuj filtr górnoprzepustowy przód-tył (filtr Butterwortha 4 rzędu 28 Hz) do surowego ciągłego EMG (patrz rysunek 4A,B).
  2. Skorygować przefiltrowane ciągłe EMG (patrz rysunek 4C).
  3. Wygładź wyprostowany sygnał EMG za pomocą filtra dolnoprzepustowego Butterwortha4-tego rzędu 30 Hz do przodu i do tyłu (patrz rysunek 4D).
  4. Epokować wygładzony sygnał ciągły, zachowując od -50 do 250 ms otaczając akustyczny początek sondy rozbiegowej i "Linia bazowa" wygaszony sygnał, odejmując średnią linii bazowej przed sondą (-50 do 0 ms) od całego sygnału epokowego (patrz rysunek 4E).
  5. Oceń reakcję na zaskoczenie z każdej epoki jako maksymalną odpowiedź między 20 a 100 ms po rozpoczęciu sondy (patrz rysunek 4F).
  6. Odrzuć próby z nadmiernym artefaktem (np. nadmierne ugięcia w linii bazowej przed sondą; patrz rysunek 5).
    nuta: Sygnały, które zawierają odchylenia większe niż 40 μV w linii bazowej przed sondą, mogą być identyfikowane jako artefakty.
  7. Średnia reakcja na zaskoczenie dla epok w każdym warunku zadania (brak szoku, 20% wstrząsu, 100% wstrząsu) (patrz rysunek 6A).
    1. Oblicz nasilenie przestraszenia dla niepewnego wstrząsu jako różnicę między średnią reakcją przerażenia na sondy przerażenia podczas 20% sygnałów wstrząsu w porównaniu ze wskazówkami braku wstrząsu (patrz rysunek 6B). UWAGA: Reakcja przerażenia na sondy ITI w stanie 20% może być również mierzona w celu zbadania efektów przewidywania i trwałego wzmocnienia zaskoczenia istotnych dla niektórych konceptualizacji lęku6,21.
    2. Oblicz nasilenie przerażenia dla określonego wstrząsu jako różnicę między średnią reakcją na sygnały przerażenia na sondy przerażenia podczas 100% sygnałów wstrząsu w porównaniu z sygnałami braku wstrząsu (patrz rysunek 6B).
  8. Przeanalizuj nasilenie zaskoczenia przy użyciu ogólnego modelu liniowego z powtarzanymi pomiarami warunku zadania i ogólnej reaktywności strachu (obliczonej w kroku 2.5) jako addytywną lub interaktywną współzmienną32.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Zadanie Prawdopodobieństwa Zagrożenia (Threat Probability Task) wywołuje silną potencjację reakcji przestrachu zarówno przy 100% (pewnym) prawdopodobieństwie, jak i przy 20% (niepewnym) prawdopodobieństwie sygnałów zagrożenia (patrz Rysunek 6B). Poprzednie wyniki uzyskane przy użyciu tego zadania wskazują, że potencjacja reakcji przestrachu w warunkach niepewnego (20%) zagrożenia jest znacząco większa niż potencjacja w warunkach wysokiego prawdopodobieństwa (100%) (pewnego) zagrożenia. Ostra administracj...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Zadanie Prawdopodobieństwa Zagrożenia może być wykorzystane do badania ekspresji lęku i strachu poprzez ocenę nasilenia lęku wobec niskiego prawdopodobieństwa (niepewnego) i wysokiego prawdopodobieństwa (pewnego) zagrożenia porażeniem prądem. Pierwotna miara zależna i nieprzewidziane zagrożenia stosowane w tym zadaniu mogą być stosowane w przypadku gryzoni, naczelnych innych niż ludzie i ludzi, zapewniając w ten sposób doskonałe narzędzie translacyjne do badania ekspresji negatywnego afektu13,18,40. Wzmocnieni...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.

Podziękowania

To badanie było wspierane przez granty R01AA15384 z National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism oraz 5R01DA033809-02 z National Institute of Drug Abuse dla Johna J. Curtina.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
WzmacniaczLiczne opcjeListę dostawców można znaleźć w pracy Curtin, Lorenzo i Allen (2007).
Małe sensory EMG Ag/AgClfigure-materials-1 Tanie materiały jednorazoweTDE-023-Y-ZZ-S4 mm i 48 cali długości przewodu
Duży czujnik EMG Ag/AgClfigure-materials-2 Tanie materiały jednorazoweTDE-022-Y-ZZ-S8 mm oraz 48 cali długości przewodu
Małe obrączki elektrodowefigure-materials-3 Tanie Materiały JednorazoweTD-235 mm
Duże kołnierze elektrodowefigure-materials-4 Tanie materiały jednorazoweTD-228 mm
Komora wstrząsowaNiestandardowyNiestandardowySchemat obwodu niestandardowego urządzenia do wywoływania wstrząsów (shock box) używanego w laboratorium Curtin znajduje się w materiałach uzupełniających. Przykład komercyjnego urządzenia do wywoływania wstrząsów można znaleźć pod adresem: http://www.psychlab.com/stim_SHK_shockers.html.
Gaziki nasączone alkoholemfigure-materials-5 Fisher Scientific06-669-72
Żel złuszczającyfigure-materials-6 Weaver and CompanyNuPrep
Żel przewodzącyfigure-materials-7 Electro-Cap InternationalECA E9
Gaziki**figure-materials-8 Artykuły neuromedyczne95000025
igła tępiafigure-materials-9 Electro-Cap InternationalE8B
Taśma medycznafigure-materials-10 Artykuły neuromedyczne95000032
Roztwór do sterylizacji elektrodfigure-materials-11 Produkty medycyny ratunkowej:MX-2800Podczas pracy z metrycydem należy nosić rękawice.
Słuchawkifigure-materials-12 Sennheiser4974Słuchawki powinny umożliwiać wielokrotne podawanie bodźca startlowego.’s na poziomie wybranym przez eksperymentatorów (np.102 dB).
Kamera do monitorowania uczestnikafigure-materials-13 PolarisUSABC-660BKamera z funkcją podczerwieni, umożliwiająca monitorowanie uczestnika podczas wyłączonego oświetlenia w pomieszczeniu eksperymentalnym.
Panel podczerwieniPolarisUSAIR-TILEhttp://www.polaris.com/en-us/home.aspx
Monitor wideo do monitorowania uczestnikafigure-materials-14 Marshall ElectronicsM-Pro CCTV 19
Komputer sterujący bodźcamifigure-materials-15 DellDell Optiplex3010Większość współczesnych komputerów jest odpowiednia
Karta dźwiękowa (Komputer stymulujący)figure-materials-16 Kreatywny70SB127000002Karta dźwiękowa generuje bodźce wywołujące reakcję przestrachu. Przykład autonomicznego generatora szumów znajduje się pod adresem: http://www.psychlab.com/stim_TG_WN_sound.html#.
Karta wejść/wyjść (Komputer stymulujący)figure-materials-17 Measurement ComputingPCI-DIO24Karta wejścia/wyjścia (I/O) umożliwia sterowanie skrzynką szokową oraz komunikację znaczników zdarzeń (np. (dla wystąpienia próby reakcji orientacyjnej) do komputera do zbierania danych.
Oprogramowanie do kontroli bodźcówfigure-materials-18 PsychtoolboxOtwarty (bezpłatny) zestaw narzędzi oparty na programie Matlab.
Platforma obliczeniowa do kontroli bodźców i redukcji danychfigure-materials-19 MathWorksWymagane jest użycie Psychtoolbox oraz EEGLAB (poniżej).
Komputer do zbierania danychfigure-materials-20 DellDell Optiplex3010Większość nowoczesnych komputerów jest odpowiednia
Oprogramowanie do akwizycji danych psychofizjologicznychLiczne opcjeListę dostawców można znaleźć w pracy Curtin, Lorenzo i Allen (2007).
Monitor bodźcówfigure-materials-21 AcerAcer AL1916W
Monitor zbierania danychfigure-materials-22 KlonAcer AL1916W
Monitor CRT uczestnikafigure-materials-23 ViewSonicP810
Oprogramowanie do przetwarzania danychfigure-materials-24 EEGLABOtwarty (bezpłatny) pakiet oprogramowania oparty na środowisku Matlab.

Bibliografia

  1. Barlow, D. H. Unraveling the mysteries of anxiety and its disorders from the perspective of emotion theory. The American psychologist. 55 (11), 1247-1263 (2000).
  2. Boswell, J. F., Thompson-Hollands, J., Farchione, T. J., Barlow, D. H. Intolerance of uncertainty: A common factor in the treatment of emotional disorders. Journal of Clinical Psychology. 69 (6), 630-645 (2013).
  3. Grillon, C. Models and mechanisms of anxiety: evidence from startle studies. Psychopharmacology. 199 (3), 421-437 (2008).
  4. Moberg, C. A., Curtin, J. J. Alcohol selectively reduces anxiety but not fear: startle response during unpredictable vs. predictable threat. Journal of Abnormal Psychology. 118 (2), 335-347 (2009).
  5. Hefner, K. R., Moberg, C. A., Hachiya, L. Y., Curtin, J. J. Alcohol stress response dampening during imminent versus distal, uncertain threat. Journal of abnormal psychology. 122 (3), 756-769 (2013).
  6. Hefner, K. R., Curtin, J. J. Alcohol stress response dampening: Selective reduction of anxiety in the face of uncertain threat. Journal of Psychopharmacology (Oxford, England). 26 (2), 232-244 (2012).
  7. Bradford, D. E., Shapiro, B. L., Curtin, J. J. How bad could it be? Alcohol dampens stress responses to threat of uncertain intensity. Psychological science. 24 (12), 2541-2549 (2013).
  8. Koob, G. F., Volkow, N. D. Neurocircuitry of addiction. Neuropsychopharmacology Reviews. 35 (1), 217-238 (2010).
  9. Mauss, I. B., Robinson, M. D. Measures of emotion: A review. Cognition & emotion. 23 (2), 209-237 (2009).
  10. Lang, P. J., Bradley, M. M., Cuthbert, B. N. Emotion, attention, and the startle reflex. Psychological Review. 97 (3), 377-395 (1990).
  11. Lang, P. J. The emotion probe. Studies of motivation and attention. The American psychologist. 50 (5), 372-385 (1995).
  12. Vaidyanathan, U., Patrick, C. J., Cuthbert, B. N. Linking dimensional models of internalizing psychopathology to neurobiological systems: Affect-modulated startle as an indicator of fear and distress disorders and affiliated traits. Psychological bulletin. 135 (6), 909-942 (2009).
  13. Davis, M., Walker, D. L., Miles, L., Grillon, C. Phasic vs sustained fear in rats and humans: Role of the extended amygdala in fear vs anxiety. Neuropsychopharmacology Reviews. 35, 105-135 (2010).
  14. Blanchard, R. J., Blanchard, D. C. Attack and defense in rodents as ethoexperimental models for the study of emotion. Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry. 13, S3-S14 (1989).
  15. Cornwell, B. R., Echiverri, A. M., Covington, M. F., Grillon, C. Modality-specific attention under imminent but not remote threat of shock: Evidence from differential prepulse inhibition of startle. Psychological Science. 19 (6), 622-6210 (2008).
  16. Fanselow, M. S., Lester, L. S. A functional behavioristic approach to aversively motivated behavior: predatory imminence as a determinant of the topography of defensive behavior. Evolution and Learning. , 185-212 (1988).
  17. Mobbs, D., Petrovic, P., et al. When fear is near: Threat imminence elicits prefrontal-periaqueductal gray shifts in humans. Science. 317 (5841), 1083-1010 (2007).
  18. Walker, D., Davis, M. Role of the extended amygdala in short-duration versus sustained fear: A tribute to Dr. Lennart Heimer. Brain Structure and Function. 213 (1-2), 29-42 (2008).
  19. Davis, M. Neural systems involved in fear and anxiety measured with fear-potentiated startle. American Psychologist. 61 (8), 741-756 (2006).
  20. Alvarez, R. P., Chen, G., Bodurka, J., Kaplan, R., Grillon, C. Phasic and sustained fear in humans elicits distinct patterns of brain activity. NeuroImage. 55 (1), 389-400 (2011).
  21. Schmitz, A., Grillon, C. Assessing fear and anxiety in humans using the threat of predictable and unpredictable aversive events (the NPU-threat test). Nature Protocols. 7 (3), 527-532 (2012).
  22. Grillon, C., Lissek, S., Rabin, S., McDowell, D., Dvir, S., Pine, D. S. Increased anxiety during anticipation of unpredictable but not predictable aversive stimuli as a psychophysiologic marker of panic disorder. American Journal of Psychiatry. 165 (7), 898-904 (2008).
  23. Grillon, C., Pine, D. S., Lissek, S., Rabin, S., Bonne, O., Vythilingam, M. Increased anxiety during anticipation of unpredictable aversive stimuli in posttraumatic stress disorder but not in generalized anxiety disorder. Biological Psychiatry. 66 (1), 47-53 (2009).
  24. Grillon, C., Chavis, C., Covington, M. F., Pine, D. S. Two-week treatment with the selective serotonin reuptake inhibitor citalopram reduces contextual anxiety but not cued fear in healthy volunteers: A fear-potentiated startle study. Neuropsychopharmacology. 34 (4), 964-971 (2009).
  25. Alcohol induced stress neuroadaptation: Cross sectional evidence from startle potentiation and ERPs in healthy drinkers and abstinent alcoholics during uncertain threat. Bradford, D. E., Moberg, C. A., Starr, M. J., Motschman, C. A., Korhumel, R. A., Curtin, J. J. Society for Psychophysiological Research, Abstracts for the Fifty-Third Annual Meeting, Firenze Fiera Congress & Exhibition, Center, Florence, Italy, , (2013).
  26. Shankman, S. A., Robison-Andrew, E. J., Nelson, B. D., Altman, S. E., Campbell, M. L. Effects of predictability of shock timing and intensity on aversive responses. International Journal of Psychophysiology: Official Journal of the International Organization of Psychophysiology. 80 (2), 112-118 (2011).
  27. Blumenthal, T. D., Cuthbert, B. N., Filion, D. L., Hackley, S., Lipp, O. V., van Boxtel, A. Committee report: Guidelines for human startle eyeblink electromyographic studies. Psychophysiology. 42 (1), 1-15 (2005).
  28. Valsamis, B., Schmid, S. Habituation and prepulse inhibition of acoustic startle in rodents. Journal of visualized experiments: JoVE. (55), e3446(2011).
  29. Gloria, R. Uncovering a potential biological marker for marijuana withdrawal: Startle potentiation to threat. , University of Wisconsin-Madison. 70(2011).
  30. Curtin, J. J., Lozano, D., Allen, J. B. The psychophysiology laboratory. , Oxford University Press. New York. (2007).
  31. Lane, S. T., Franklin, J. C., Curran, P. J. Clarifying the nature of startle habituation using latent curve modeling. International journal of psychophysiology: official journal of the International Organization of Psychophysiology. 88 (1), 55-63 (2013).
  32. Bradford, D. E., Kaye, J. T., Curtin, J. J. Not just noise: individual differences in general startle reactivity predict startle response to uncertain and certain threat. Psychophysiology. 51 (5), 407-411 (2014).
  33. Curtin, J. J., Patrick, C. J., Lang, A. R., Cacioppo, J. T., Birbaumer, N. Alcohol affects emotion through cognition. Psychological Science. 12 (6), 527-531 (2001).
  34. Hogle, J. M., Kaye, J. T., Curtin, J. J. Nicotine withdrawal increases threat-induced anxiety but not fear: Neuroadaptation in human addiction. Biological Psychiatry. 68 (8), 687-688 (2010).
  35. Hogle, J. M., Curtin, J. J. Sex differences in negative affective response during nicotine withdrawal. Psychophysiology. 43 (4), 344-356 (2006).
  36. Delorme, A., Makeig, S. EEGLAB: an open source toolbox for analysis of single-trial EEG dynamics including independent component analysis. Journal of Neuroscience Methods. 134 (1), 9-21 (2004).
  37. Statistics Toolbox. , The Mathworks Inc.. Natick, Massachusetts. (2013).
  38. Levenson, R., Sher, K., Grossman, L., Newman, J., Newlin, D. Alcohol and stress response dampening: Pharmacological effects, expectancy, and tension reduction. Journal of Abnormal Psychology. 89 (4), 528-538 (1980).
  39. Sher, K. J. Stress response dampening. Psychological Theories of Drinking and Alcoholism. , 227-271 (1987).
  40. Davis, M., Antoniadis, E., Amaral, D., Winslow, J. Acoustic startle reflex in rhesus monkeys: A review. Reviews in the Neurosciences. 19, 171-185 (2008).
  41. Grillon, C., Baas, J. P., Lissek, S., Smith, K., Milstein, J. Anxious responses to predictable and unpredictable aversive events. Behavioral Neuroscience. 118 (5), 916-924 (2004).
  42. Grillon, C., Baas, J. M. A review of the modulation of the startle reflex by affective states and its application in psychiatry. Clinical Neurophysiology. 144, 1557-1579 (2003).
  43. Shankman, S. A., Nelson, B. D., et al. A psychophysiological investigation of threat and reward sensitivity in individuals with panic disorder and/or major depressive disorder. Journal of abnormal psychology. 122 (2), 322-338 (2013).
  44. Moberg, C. A., Curtin, J. J. Stressing the importance of anxiety in alcoholism. Alcoholism: Clinical and Experimental Research. 36, 60A(2012).
  45. McTeague, L. M., Lang, P. J. The anxiety spectrum and the reflex physiology of defense: from circumscribed fear to broad distress. Depression and anxiety. 29 (4), 264-281 (2012).
  46. Mobbs, D., Marchant, J. L., et al. From Threat to Fear: The Neural Organization of Defensive Fear Systems in Humans. The Journal of Neuroscience. 29 (39), 12236-12243 (2009).
  47. Lissek, S., Bradford, D. E., et al. Neural substrates of classically conditioned fear-generalization in humans: a parametric fMRI study. Social cognitive and affective neuroscience. , (2013).
  48. Insel, T. Next-generation treatments for mental disorders. Science translational medicine. 4 (155), 155ps19(2012).
  49. Baker, T. B., Mermelstein, R., et al. New methods for tobacco dependence treatment research. Annals of Behavioral Medicine: A Publication of the Society of Behavioral Medicine. 41 (2), 192-207 (2011).
  50. Lerman, C., LeSage, M. G., et al. Translational research in medication development for nicotine dependence. Nature Reviews. Drug Discovery. 6 (9), 746-762 (2007).
  51. Schmitz, A., Merikangas, K., Swendsen, H., Cui, L., Heaton, L., Grillon, C. Measuring anxious responses to predictable and unpredictable threat in children and adolescents. Journal of experimental child psychology. 110 (2), 159-170 (2011).
  52. Miller, M. W., Curtin, J. J., Patrick, C. J. A startle probe methodology for investigating the effects of active avoidance on negative emotional reactivity. Biological Psychology. 50, 235-257 (1999).
  53. Hawk, L. W., Cook, E. W. 3rd Affective modulation of tactile startle. Psychophysiology. 34 (1), 23-31 (1997).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Potencjacja reakcji przestrachuelektromiografia EMGocena l kupomiar strachuniepewna gro baocena tolerancji na wstrz syprzetwarzanie sygna w EMGog lny model liniowy
Wykorzystanie zadania Prawdopodobieństwa Zagrożenia do oceny lęku i strachu podczas niepewnego i pewnego zagrożenia
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki Korzystania

Zasady

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.