$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Unikanie jest adaptacyjną reakcją na ból sygnalizującą zagrożenie cielesne. Jednak gdy ból staje się przewlekły, ból i unikanie bólu tracą swój adaptacyjny cel. Zgodnie z tym, model unikania strachu w przewlekłym bólu1,2,3,4,5,6,7,8 zakłada, że błędne interpretacje bólu jako katastrofy wywołują wzrost lęku przed bólem, który motywuje do unikania. Nadmierne unikanie może prowadzić do rozwoju i utrzymywania się przewlekłej niepełnosprawności bólowej, spowodowanej fizycznym nieużywaniem i zmniejszonym zaangażowaniem w codzienne czynności i aspiracje1,2,3,4,5,9. Ponadto, biorąc pod uwagę, że brak bólu może być błędnie przypisany unikaniu, a nie wyzdrowieniu, można ustalić samopodtrzymujący się cykl strachu i unikania związanego z bólem10.
Pomimo niedawnego zainteresowania unikaniem w literaturze dotyczącej lęku11,12, badania nad unikaniem w dziedzinie bólu są wciąż w powijakach. Wcześniejsze badania nad lękiem, prowadzone przez wpływową teorię dwuczynnikową13, generalnie zakładały, że strach napędza unikanie. Odpowiednio, tradycyjne paradygmaty unikania12 obejmują dwie fazy eksperymentalne, z których każda odpowiada jednemu czynnikowi: pierwsza do ustalenia strachu (Faza Pawłowa14 faza), a druga do zbadania unikania (Instrumental15 faza). Podczas warunkowania różnicowego Pawłowa, bodziec neutralny (bodziec warunkowy, CS+; np. koło) jest sparowany z bodźcem wewnętrznie awersyjnym (bodziec bezwarunkowy, US; np. porażenie prądem), który w naturalny sposób wywołuje reakcje bezwarunkowe (UR, np. strach). Drugi bodziec kontrolny nigdy nie jest sparowany z USA (CS-; np. trójkąt). Po połączeniu CS z USA, CS+ będzie wywoływać strach sam w sobie (reakcje warunkowe, CR) pod nieobecność USA. CS- dociera do sygnalizacji bezpieczeństwa i nie wyzwala CR. Następnie, podczas warunkowania instrumentalnego, uczestnicy uczą się, że ich własne działania (reakcje, R; np. naciśnięcie przycisku) prowadzą do określonych konsekwencji (wyników; O, np. pominięcie szoku)15,16. Jeśli odpowiedź zapobiega negatywnemu wynikowi, zwiększa się szansa na powtórzenie się tej odpowiedzi; Nazywa się to wzmocnieniem negatywnym15. Tak więc, w fazie Pawłowa tradycyjnych paradygmatów unikania, uczestnicy najpierw uczą się skojarzenia CS-US. Następnie, w fazie instrumentalnej, wprowadza się poinstruowaną przez eksperymentatora reakcję unikania (R), anulującą US, jeśli jest wykonywana podczas prezentacji CS, ustanawiając asocjację R-O. W ten sposób CS staje się bodźcem dyskryminującym (SD), wskazującym odpowiedni moment i motywującym do działania uwarunkowaną klasę R15. Poza kilkoma eksperymentami pokazującymi instrumentalne warunkowanie bólu reports17 i mimiki twarzy związane z bólem18, badania nad instrumentalnymi mechanizmami uczenia się bólu, ogólnie rzecz biorąc, są ograniczone.
Chociaż opisany powyżej standardowy paradygmat unikania wyjaśnił wiele procesów leżących u podstaw unikania, ma również kilka ograniczeń5,19. Po pierwsze, nie pozwala na zbadanie uczenia się lub nabywania samego unikania, ponieważ eksperymentator instruuje reakcję unikania. Umożliwienie uczestnikom swobodnego wyboru między wieloma trajektoriami, a tym samym nauczenia się, które reakcje są bolesne/bezpieczne, a które trajektorie należy unikać/nie unikać, dokładniej modeluje rzeczywiste życie, w którym unikanie pojawia się jako naturalna reakcja na ból9. Po drugie, w tradycyjnych paradygmatach unikania, reakcja unikania naciśnięcia przycisku nie wiąże się z żadnymi kosztami. Jednak w prawdziwym życiu unikanie może stać się niezwykle kosztowne dla jednostki. Rzeczywiście, unikanie wysokich kosztów szczególnie zakłóca codzienne funkcjonowanie5. Na przykład unikanie bólu przewlekłego może poważnie ograniczyć życie społeczne i zawodowe ludzi9. Po trzecie, dychotomiczne reakcje, takie jak naciśnięcie/nienaciśnięcie przycisku, również nie reprezentują zbyt dobrze prawdziwego życia, w którym występują różne stopnie unikania. W poniższych sekcjach opisujemy, w jaki sposób paradygmat sięgania ramienia robota20 radzi sobie z tymi ograniczeniami i jak podstawowy paradygmat można rozszerzyć na wiele nowych pytań badawczych.
Nabycie unikania
W paradygmacie uczestnicy używają ramienia robotycznego do wykonywania ruchów sięgających ramienia od punktu początkowego do celu. Ruchy są wykorzystywane jako reakcja instrumentalna, ponieważ bardzo przypominają bodźce wywołujące strach specyficzne dla bólu. Piłka wirtualnie reprezentuje ruchy uczestników na ekranie (Rysunek 1), umożliwiając uczestnikom śledzenie własnych ruchów w czasie rzeczywistym. Podczas każdej próby uczestnicy swobodnie wybierają jedną z trzech trajektorii ruchowych, reprezentowanych na ekranie przez trzy łuki (T1–T3), różniących się od siebie pod względem wysiłku i prawdopodobieństwa, że są sparowane z bolesnym bodźcem elektroskórnym (tj. bodźcem bólowym). Wysiłek jest manipulowany jako odchylenie od najkrótszej możliwej trajektorii i zwiększony opór ze strony ramienia robota. W szczególności robot jest zaprogramowany w taki sposób, że opór rośnie liniowo wraz z odchyleniem, co oznacza, że im więcej uczestników odchyla się, tym więcej siły muszą wywierać na robota. Co więcej, podawanie bólu jest zaprogramowane w taki sposób, że najkrótsza, najłatwiejsza trajektoria (T1) jest zawsze połączona z bodźcem bólowym (100% bólu/brak odchylenia lub oporu). Środkowa trajektoria (T2) jest połączona z 50% szansą na otrzymanie bodźca bólowego, ale wymagany jest większy wysiłek (umiarkowane odchylenie i opór). Najdłuższa, najbardziej wymagająca wysiłku trajektoria (T3) nigdy nie jest połączona z bodźcem bólowym, ale wymaga największego wysiłku, aby dotrzeć do celu (0% bólu/największe odchylenie, najsilniejszy opór). Zachowanie unikające jest operacjonalizowane jako maksymalne odchylenie od najkrótszej trajektorii (T1) na próbę, co jest bardziej ciągłą miarą unikania niż na przykład naciśnięcie lub nie naciśnięcie przycisku. Co więcej, reakcja na unikanie odbywa się kosztem zwiększonego wysiłku. Co więcej, biorąc pod uwagę, że uczestnicy swobodnie wybierają między trajektoriami ruchu i nie są wyraźnie informowani o eksperymentalnych sytuacjach R-O (trajektoria ruchu-ból), zachowania unikające są instrumentalnie nabywane. Zgłaszany przez siebie strach przed bólem związanym z ruchem i oczekiwaną długością bólu w Internecie zostały zebrane jako miary uwarunkowanego strachu przed różnymi trajektoriami ruchu. Oczekiwana długość bólu jest również wskaźnikiem świadomości awaryjnej i oceny zagrożeń21. Ta kombinacja zmiennych pozwala na analizę wzajemnych zależności między strachem, oceną zagrożeń i zachowaniami unikającymi. Korzystając z tego paradygmatu, konsekwentnie demonstrowaliśmy eksperymentalne nabywanie unikania20,22,23,24.
Uogólnienie unikania
Rozszerzyliśmy paradygmat, aby zbadać uogólnienie unikania23 — możliwego mechanizmu prowadzącego do nadmiernego unikania. Uogólnienie strachu Pawłowa odnosi się do rozprzestrzeniania się strachu na bodźce lub sytuacje (bodźce uogólniające, GS) przypominające pierwotne CS+, przy czym strach maleje wraz ze zmniejszającym się podobieństwem do CS+ (gradient uogólnienia)25,26,27,28. Uogólnienie strachu minimalizuje potrzebę uczenia się relacji między bodźcami na nowo, umożliwiając szybkie wykrywanie nowych zagrożeń w ciągle zmieniających się środowiskach25,26,27,28. Jednak nadmierne uogólnienie prowadzi do lęku przed bezpiecznymi bodźcami (GS podobnymi do CS-), powodując w ten sposób niepotrzebny niepokój28,29. Zgodnie z tym, badania wykorzystujące uogólnienie strachu Pawłowa konsekwentnie pokazują, że pacjenci z przewlekłym bólem nadmiernie uogólniają strach związany z bólem30,31,32,33,34, podczas gdy zdrowe grupy kontrolne wykazują selektywne uogólnianie strachu. Jednak tam, gdzie nadmierny strach powoduje dyskomfort, nadmierne unikanie może prowadzić do niepełnosprawności funkcjonalnej, z powodu unikania bezpiecznych ruchów i aktywności oraz zwiększonego codziennego zaangażowania w aktywność1,2,3,4,9. Pomimo jego kluczowej roli w niepełnosprawności spowodowanej przewlekłym bólem, badania nad uogólnieniem unikania są nieliczne. W paradygmacie przystosowanym do badania uogólnienia unikania, uczestnicy najpierw nabywają unikanie, postępując zgodnie z procedurą opisaną powyżej20. W kolejnej fazie uogólniania wprowadza się trzy nowe trajektorie ruchowe przy braku bodźca bólowego. Te trajektorie uogólnienia (G1–G3) leżą na tym samym kontinuum co trajektorie akwizycji, przypominając odpowiednio każdą z tych trajektorii. W szczególności trajektoria uogólnienia G1 znajduje się między T1 i T2, G2 między T2 i T3, a G3 na prawo od T3. W ten sposób można zbadać uogólnienie unikania na nowe bezpieczne trajektorie. W poprzednim badaniu wykazaliśmy uogólnienie samoopisów, ale nie unikanie, co może sugerować różne procesy leżące u podstaw uogólnienia strachu i unikania związanego z bólem23.
Eliminacja unikania dzięki zapobieganiu reakcji
Podstawową metodą leczenia wysokiego lęku przed ruchem w przewlekłym bólu mięśniowo-szkieletowym jest terapia ekspozycyjna35—kliniczny odpowiednik wymierania Pawłowa36, tj. redukcja CR poprzez wielokrotne doświadczenie z CS+ pod nieobecność US36. Podczas ekspozycji na przewlekły ból pacjenci wykonują przerażające czynności lub ruchy, aby zaprzeczyć katastroficznym przekonaniom i oczekiwaniom dotyczącym krzywdy34,37. Ponieważ przekonania te niekoniecznie dotyczą bólu jako takiego, ale raczej leżącej u jego podstaw patologii, ruchy nie zawsze są wykonywane bezboleśnie w klinice34. Zgodnie z teorią uczenia się hamującego38,39, uczenie się przez wygaszanie nie wymazuje pierwotnego wspomnienia strachu (np. trajektorii ruchu-bólu); Zamiast tego tworzy nową pamięć hamującą wygaszanie (np. trajektoria ruchu - brak bólu), która konkuruje z oryginalną pamięcią strachu o odzyskanie40,41. Nowa pamięć hamująca jest bardziej zależna od kontekstu niż oryginalna pamięć strachu40, uznając wygaszone wspomnienie strachu za podatne na ponowne pojawienie się (powrót strachu)40,41,42. Pacjenci często nie są w stanie wykonywać nawet subtelnych zachowań unikających podczas leczenia ekspozycją (wygaszanie z zapobieganiem reakcji, RPE), aby ustalić prawdziwe wygaszanie strachu poprzez zapobieganie błędnemu przypisywaniu bezpieczeństwa unikaniu10,43.
Zwrot unikania
Nawrót w kategoriach powrotu unikania jest nadal powszechny w populacjach klinicznych, nawet po wygaśnięciu strachu43,44,45,46. Chociaż odkryto wiele mechanizmów powodujących powrót strachu47, niewiele wiadomo o tych związanych z unikaniem22. W tym manuskrypcie szczegółowo opisujemy spontaniczne odzyskiwanie, tj. powrót strachu i unikania z powodu upływu czasu40,47. Paradygmat sięgania ramienia robota został zaimplementowany w 2-dniowym protokole w celu zbadania powrotu unikania. Podczas pierwszego dnia uczestnicy najpierw przechodzą szkolenie z akwizycji w paradygmacie, jak opisano powyżej20. W kolejnej fazie RPE uczestnicy nie mogą wykonać reakcji unikania, tj. mogą wykonać trajektorię związaną z bólem (T1) tylko w przypadku wygaszenia. W drugim dniu, w celu przetestowania spontanicznego powrotu do zdrowia, wszystkie trajektorie są ponownie dostępne, ale przy braku bodźców bólowych. Korzystając z tego paradygmatu, wykazaliśmy, że jeden dzień po udanym wyginięciu unikanie zwróciło22.