Artykuł metodologiczny

Uczenie asocjacyjne i negatywne doświadczenia z dzieciństwa: protokół wieloukładowy

97 wyświetleń

DOI:

10.3791/72357

21 sierpnia 2026

W tym artykule

Podsumowanie

Niniejszy protokół opisuje zintegrowaną, 60-minutową baterię badań — obejmującą pawłowowskie i operacyjne warunkowanie lękowe z unikaniem, nabywanie, wygaszanie i ponowne nabywanie lęku z wykorzystaniem bodźców społecznych oraz probabilistyczne uczenie się nagrody — która umożliwia jednoczesną rejestrację przewodnictwa skóry, zachowania oraz ocen  po każdej fazie w celu wyznaczenia indywidualnych wskaźników uczenia się zagrożenia i nagrody u dorosłych uczestników.

Streszczenie

Niekorzystne doświadczenia z dzieciństwa (ACEs) są uznanymi transdiagnostycznymi czynnikami ryzyka lęku i depresji u dorosłych, jednak neuropoznawcze mechanizmy łączące wczesne przeciwności z objawami pozostają niejasne w ramach zunifikowanego modelu. Niniejszy protokół przedstawia zintegrowaną, wieloukładową baterię eksperymentalną, która pozwala na pomiar dyskryminacji zagrożenia, uczenia się bezpieczeństwa oraz wrażliwości na nagrodę podczas jednej sesji laboratoryjnej. Trzydziestu ośmiu zdrowych dorosłych ukończyło trzy paradygmaty behawioralne — pawłowowskie warunkowanie strachu przechodzące w operacyjne z unikaniem (Eksperyment 1), nabywanie, wygaszanie i ponowne nabywanie lęku z użyciem bodźców społecznych (Eksperyment 2) oraz probabilistyczne uczenie się nagrody (Eksperyment 3) — wraz z walidowanymi samoopisami dotyczącymi przeciwności w dzieciństwie (CTQ-SF), pozytywnych doświadczeń z dzieciństwa (BCE), depresji (PHQ-9) oraz lęku (GAD-7, STAI). Równolegle gromadzono dane wielokanałowe: reakcję przewodnictwa skóry (SCR) jako fizjologiczny wskaźnik pobudzenia autonomicznego, unikanie poprzez naciskanie przycisku i wybory probabilistyczne jako wskaźniki behawioralne, a także fazowe subiektywne oceny oczekiwania, zagrożenia i ulgi. Każdy paradygmat wywołał swój kanoniczny efekt: dyskryminację pawłowowską w SCR (p = 0.009, ηp2 = 0.12), oczekiwania (p < 0.001, ηp2 = 0.58) oraz oceny zagrożenia (p < 0.001, ηp2 = 0.35); operacyjną ulgę odróżniającą zagrożenie możliwe do uniknięcia od nieuchronnego (p < 0.001, d = 0.86); różnicowe odpowiedzi autonomiczne obecne podczas nabywania, ale nie podczas wygaszania w Eksperymencie 2 (nabywanie p = 0.008; wygaszanie p = 0.168), współistniejące z trwałą deklaratywną wiedzą o zależnościach (p < 0.001, d = 3.08); oraz probabilistyczne uczenie się nagrody powyżej poziomu przypadkowego w Eksperymencie 3 (M = 73%, p < 0.001, d = 1.97). Wieloukładowy projekt ujawnił dysocjacje, które zostałyby pominięte przy użyciu pojedynczego kanału, przede wszystkim osłabioną odpowiedź autonomiczną przy jednoczesnym trwałym subiektywnym odczuciu zagrożenia. Wskaźniki dla poszczególnych uczestników wyprowadzone z protokołu były wrażliwe na indywidualne różnice w doświadczeniach z dzieciństwa, a ilustrujące analizy moderacji przedstawiono w materiałach uzupełniających. Protokół zapewnia przenośne, skalowalne ramy dla indeksowania sposobu, w jaki wczesne przeciwności rekalibrują przetwarzanie zagrożenia i nagrody w życiu dorosłym.

Wprowadzenie

Niekorzystne doświadczenia z dzieciństwa (ACEs), obejmujące znęcanie się, zaniedbanie oraz dysfunkcje w obrębie gospodarstwa domowego, występują na całym świecie z wysoką częstotliwością, przekraczając 60% w wielu populacjach1. Syntezy badań wskazują, że większość dzieci jest narażona na co najmniej jedno niekorzystne zdarzenie w okresie rozwoju2. ACEs są uznanymi transdiagnostycznymi czynnikami ryzyka psychopatologii u dorosłych3, przyczyniając się do szacunkowo 30% zaburzeń lękowych i 40% przypadków depresji1. Pomimo tej silnej korelacji, powszechnie stosowane oceny kliniczne opierają się na diagnozach kategorycznych i retrospektywnych samoopisach, które są podatne na błąd wspomnienia i nie oddają neuropoznawczych procesów zachodzących w czasie rzeczywistym4.

Aby przezwyciężyć te ograniczenia, coraz większy nacisk kładzie się na podejścia transdiagnostyczne ukierunkowane na mechanizmy podstawowe, w szczególności na uczenie się asocjacyjne. Uczenie się asocjacyjne, obejmujące zarówno warunkowanie pawłowowskie, jak i instrumentalne, stanowi ramy dla zrozumienia, w jaki sposób jednostki kodują relacje między sygnałami środowiskowymi, zachowaniami a wynikami, aby kierować procesem podejmowania decyzji4,5. W ramach tego modelu teoria utajonej podatności zakłada, że wczesne niekorzystne doświadczenia indukują adaptacje neurobiologiczne, takie jak zwiększona czujność, które są początkowo adaptacyjne w nieprzewidywalnych środowiskach, lecz mogą stać się nieadaptacyjne w późniejszych, bezpieczniejszych kontekstach6,7.

Dowody wskazują na to, że ACE wpływają zarówno na procesy uczenia się związane z zagrożeniem, jak i z nagrodą. Osoby z historią niekorzystnych doświadczeń często wykazują ograniczoną zdolność rozróżniania uwarunkowanych sygnałów niebezpieczeństwa (CS+) i bezpieczeństwa (CS−), co świadczy o zaburzeniach uczenia się zagrożeń8. Równocześnie wczesne niekorzystne doświadczenia wiązano z obniżoną wrażliwością na nagrody, co przejawia się niższą dokładnością i wolniejszym przyswajaniem zależności związanych z nagrodą8. W warunkach niepewności osoby te mogą również wykazywać zwiększoną zmienność wyborów oraz tendencję do zakładania losowości dostarczania nagród, co jest zgodne z wczesną ekspozycją na niestabilne środowiska5,9.

Wzorce uczenia się te są dodatkowo kształtowane przez czynniki ochronne oraz zależne od stanu organizmu. Pozytywne Doświadczenia Dziecięce (BCEs) mogą łagodzić wpływ niekorzystnych zdarzeń na systemy uczenia się10, podczas gdy aktualne stany afektywne, takie jak lęk, mogą modulować procesy warunkowania11. Fizjologiczne miary pobudzenia autonomicznego, w tym reakcja przewodnictwa skóry (SCR), dostarczają obiektywnych wskaźników tych procesów i są szeroko stosowane w paradygmatach warunkowania12.

Głównym ograniczeniem w aktualnej literaturze jest stosowanie wyizolowanych zadań, które oceniają uczenie się zagrożenia lub nagrody niezależnie, co ogranicza możliwość uchwycenia zintegrowanego funkcjonowania neuropoznawczego1. Niniejszy protokół wypełnia tę lukę, zapewniając zestandaryzowane ramy łączące pomiary behawioralne i fizjologiczne w wielu domenach uczenia się. W szczególności protokół obejmuje trzy komponenty eksperymentalne: (1) paradygmat oceniający przejścia z warunkowania pawłowowskiego do instrumentalnego, (2) zadanie wygaszania lęku społecznego oraz (3) zadanie probabilistycznego uczenia się nagrody8.

Uzasadnienie dla tej konkretnej kombinacji paradygmatów nie wynika z tego, że którekolwiek z tych trzech zadań jest, w izolacji, bardziej czułe na wczesne niekorzystne doświadczenia niż wiele innych dostępnych, ugruntowanych paradygmatów uczenia się; jest to uzasadnienie pomiarowe. W swoim systematycznym przeglądzie 81 badań (38 dotyczących zagrożenia, 43 dotyczących nagrody), Ruge i wsp.1 wykazali, że literatura łącząca ACE z uczeniem się asocjacyjnym pozostaje niejednorodna i w kluczowych aspektach niekonkluzywna właśnie dlatego, że badania zazwyczaj wykorzystują pojedyncze zadanie, rejestrują jeden kanał odpowiedzi i operacjonalizują niekorzystne doświadczenia w niespójny sposób. Przykładowo, połowa behawioralnych badań nad uczeniem się z nagrodą zgłaszała osłabione uczenie się, podczas gdy druga połowa nie wykazała żadnych efektów; skromna literatura dotycząca wygaszania jest zdominowana przez wyniki zerowe oraz raporty pomijające poprzedzającą fazę nabywania; ponadto żadna miara wyniku nie okazała się uniwersalnie bardziej niezawodna, zatem różne kanały odpowiedzi nie są wzajemnie zamiennymi substytutami. Ich wyraźną rekomendacją jest przejście w stronę protokołów wewnątrzpodmiotowych, wielodomenowych i wielokanałowych, dostarczających wskaźników na poziomie indywidualnym. Niniejsza triada realizuje tę rekomendację, ponieważ jej trzy zadania obejmują trzy obliczeniowo rozróżnialne wymagania, których nie pokrywa żaden pojedynczy paradygmat i które według teorii utajonej podatności7 powinny być w różny sposób kształtowane przez niekorzystne doświadczenia: (i) rozróżnianie zagrożenia i bezpieczeństwa połączone z kontrolowalnością instrumentalną, gdzie ulga służy jako domniemany wzmacniacz unikania13; (ii) uczenie hamujące (bezpieczeństwo) i powrót lęku, badane za pomocą społecznych bodźców twarzowych11, będących ekologicznie istotną domeną bodźców dla maltretowania interpersonalnego; oraz (iii) uczenie się przez wzmacnianie w warunkach niepewności probabilistycznej, co pozwala uzyskać parametry obliczeniowe dla każdego uczestnika (tempo uczenia się alpha, odwrotna temperatura beta)8. Ponieważ wszystkie trzy zadania są przeprowadzane u tego samego uczestnika, projekt został skonstruowany tak, aby odpowiedzieć na pytanie, czy zmiany związane z ACE są ogólne dla wszystkich domen — co oznaczałoby globalną rekalibrację uczenia się asocjacyjnego, jak proponują Hanson i wsp.8 i jak przewidywałoby to neuroobliczeniowe ujęcie utajonej podatności6 — czy też są specyficzne dla walencji i ograniczone do zagrożenia. Badanie oparte na pojedynczym zadaniu, ze względu na swoją konstrukcję, nie może rozstrzygnąć między tymi konkurencyjnymi hipotezami.

Bateria ta została zaprojektowana w celu przetestowania zestawu wyraźnych, ukierunkowanych przewidywań, których obecna próba nie posiada wystarczającej mocy statystycznej, aby je rozstrzygnąć, a które sformułowano tutaj jako cele dla odpowiednio zasilonych badań. Zgodnie z wzorcem stępionego uczenia się opisanym przez Ruge et al.1, przewiduje się, że wyższe obciążenie ACE będzie wiązać się z: (i) zmniejszoną dyskryminacją CS+/CS− w Eksperymencie 1, napędzaną osłabioną reakcją na CS+ i spodziewaną w sposób bardziej wyraźny w kanale autonomicznym (SCR) niż w deklaratywnym oczekiwaniu, które może pozostać nienaruszone; (ii) silniejszą reakcją unikania i wyższą subiektywną ulgą w odpowiedzi na unikalne CS+, zgodnie z unikaniem wzmocnionym ulgą13; (iii) wolniejszym wygaszaniem oraz szybszym i silniejszym powrotem lęku podczas ponownego nabywania w Eksperymencie 2, przy czym efekt ten ma być wzmocniony przez społeczne bodźce (twarz), które niosą ekologiczną istotność dla niekorzystnych doświadczeń interpersonalnych11; oraz (iv) niższą dokładnością wyboru, niższą szybkością uczenia się (alpha) i większą zmiennością wyborów (niższe beta) w Eksperymencie 38. Kluczowe jest to, że trzy zadania są wspólnie informatywne w kontekście piątego, różnicującego przewidywania: jeśli zaburzenia związane z ACE mają charakter ogólnodomenowy, osłabienie powinno wystąpić we wszystkich trzech zadaniach; jeśli są one specyficzne dla walencji, powinno ono ograniczać się do dwóch paradygmatów zagrożenia i być nieobecne w probabilistycznym uczeniu się nagrody. Ponieważ kanały odpowiedzi są rejestrowane jednocześnie, można sprawdzić kolejne przewidywanie — że efekty ACE będą zależne od kanału, a nie jednolite, tak że wnioski wyciągnięte z dowolnego pojedynczego kanału nie będą można uogólnić na pozostałe.

Eksperyment 1 adaptuje paradygmat warunkowania lękowego z przejścia pawłowowskiego na operacyjne z unikaniem i ocenami ulgi dla każdej próby, opracowany przez San Martína i współpracowników13, w którym wykorzystano dwa sygnały CS+ (jeden możliwy do uniknięcia, jeden nieunikniony) oraz jeden sygnał CS−, aby rozdzielić dyskryminację pawłowowską od instrumentalnej kontroli nad awersyjnym wynikiem. W oryginalnym paradygmacie oceny oczekiwania na US podczas fazy nabywania pawłowowskiego były przeprowadzane retrospektywnie na koniec fazy przez eksperymentatora, a nie w każdej próbie. W niniejszej adaptacji subiektywne oceny oczekiwania, zagrożenia i ulgi były zbierane równolegle w trakcie całego zadania w każdej fazie przy użyciu wizualnych skal analogowych, co pozwoliło na ciągłe śledzenie dynamiki uczenia się w poszczególnych fazach.

Eksperyment 2 adaptuje protokół nabywania i wygaszania lęku z wykorzystaniem bodźców społecznych (twarzy) według Dibbets i Eversa9, rozszerzając go o krótki test ponownego nabywania w celu oceny szybkiego powrotu reakcji warunkowej (efekt oszczędności).

Eksperyment 3 adaptuje zadanie probabilistycznej nauki nagrody wprowadzone przez Hansona i współpracowników8 do badania różnic w uczeniu się związanych z wczesnymi niekorzystnymi doświadczeniami, z dwiema zależnościami nagród (80/20 i 70/30), które umożliwiają oszacowanie parametrów uczenia się przez wzmocnienie dla każdego uczestnika (Alpha i Beta w modelu Q-learning). Poprzez zintegrowanie tych trzech paradygmatów w ramach jednej sesji laboratoryjnej, niniejszy protokół umożliwia bezpośrednie porównanie wewnątrzparticipantowe procesów uczenia się zagrożenia i nagrody, które zazwyczaj bada się w izolacji. Poza dokładnością poszczególnych prób i parametrami Q-learning, potok analizy generuje również indywidualne nachylenia trajektorii uczenia się z dopasowanego liniowego modelu mieszanego, które mogą być wykorzystane w większych próbach.

Należy tutaj rozróżnić dwa odrębne cele, ponieważ nie są one równoważne. Pierwszym jest wykazanie, że zestaw testów tego rodzaju może być przeprowadzony jako jedna, zintegrowana 60-minutowa sesja i że każdy z jego komponentów wywołuje kanoniczny efekt, do którego został zaprojektowany; odtworzenie efektów kanonicznych jest wystarczającym dowodem dla tego pierwszego celu. Drugim jest wykazanie, że wynikowe wskaźniki są wrażliwe i specyficzne dla skutków niekorzystnych doświadczeń z dzieciństwa; odtworzenie efektów kanonicznych nie stanowi wystarczającego dowodu w tym przypadku, a obecna próba nie posiada odpowiedniej mocy statystycznej, aby go dostarczyć. Głównym celem niniejszego raportu jest zatem techniczna i metodologiczna wykonalność zintegrowanego zestawu testów: sprawdzenie, czy nabywanie lęku (threat acquisition), instrumentalne unikanie z ulgą (instrumental avoidance with relief), wygaszanie i powrót lęku w odpowiedzi na bodźce społeczne oraz probabilistyczne uczenie się nagrody mogą być nabywane równocześnie za pośrednictwem kanałów autonomicznych, behawioralnych i samoopisowych w ramach jednej sesji, oraz czy proces ten dostarcza stabilnych, reużywalnych wskaźników dla każdego uczestnika (kontrasty różnicowe SCR, kontrast operacyjnej ulgi, parametry alfa i beta Q-learningu oraz indywidualne nachylenia trajektorii uczenia się). Ocena zmian w uczeniu się związanych z ACE stanowi wtórny, eksploracyjny i ilustracyjny cel: przedstawione tutaj analizy różnic indywidualnych mają na celu zademonstrowanie zdolności pomiarowych protokołu i udostępnienie jego potencjalnych wskaźników do przyszłych prac, a nie specyficzne testowanie ścieżek powiązania traumy z uczeniem się. Protokół dostarcza zatem potencjalnych wskaźników; kwestia tego, czy posiadają one wrażliwość i specyficzność wymaganą do charakterystyki neuropoznawczych skutków niekorzystnych doświadczeń z dzieciństwa, pozostaje do ustalenia w większych, idealnie wzbogaconych o grupy ekstremalne i zarejestrowanych wcześniej próbach1,14.

Protokół

Niniejszy protokół opisuje procedury i instrumentarium wykorzystywane do pomiaru reakcji przewodnictwa skóry (SCR) u zdrowych uczestników w wieku 18 lat lub więcej, zgodnie z wymogami komisji etyki. Przed przystąpieniem do badania wszyscy uczestnicy podpisali formularz świadomej zgody, który obejmował również możliwość ponownego kontaktu po sześciu miesiącach w celu przeprowadzenia oceny kontrolnej. Wszystkie procedury opisane w niniejszym dokumencie zostały zatwierdzone przez Komisję Etyki Naukowej Universidad de los Andes (ID: CEC2025023).

UWAGA: Niniejszy protokół zawiera szczegółowy opis pełnego przebiegu eksperymentalnego (Rysunek 1), obejmujący harmonogram uczestników, przygotowanie laboratoryjne, akwizycję sygnałów fizjologicznych, organizację danych oraz przetwarzanie danych po zakończeniu eksperymentu. Ponadto opisuje procedurę szkolenia personelu, wdrożoną w celu zapewnienia, że pomiary SCR są zbierane w sposób spójny, znormalizowany i niezawodny we wszystkich sesjach eksperymentalnych.

Zintegrowany schemat protokołu wieloukładowego; kwestionariusze, eksperymenty; pomiary fizjologiczne i behawioralne.
Rysunek 1: Ogólny schemat projektu badaniaKażdy uczestnik ukończył jedną sesję laboratoryjną obejmującą trzy następujące po sobie paradygmaty behawioralne: pawłowowskie i operacyjne warunkowanie lęku z unikaniem (eksperyment 1), nabywanie, wygaszanie i ponowne nabywanie lęku z bodźcami społecznymi (eksperyment 2) oraz probabilistyczną naukę nagrody (eksperyment 3). Zebrano również samoopisy dotyczące niekorzystnych doświadczeń z dzieciństwa (CTQ-SF), pozytywnych doświadczeń z dzieciństwa (BCE) oraz aktualnych objawów (PHQ-9, GAD-7, STAI). Równocześnie rejestrowano dane wielokanałowe — reakcję przewodnictwa skóry, zachowanie (unikanie, wybory probabilistyczne) oraz oceny subiektywne (oczekiwanie, zagrożenie, ulga). Wskaźniki dla poszczególnych uczestników wprowadzono do analiz różnic indywidualnych (patrz Plik uzupełniający 2). Prosimy kliknąć tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.

1. Szkolenie personelu

  1. Przeszkol każdego członka zespołu w trzech kolejnych etapach, aby zapewnić standaryzację i dokładność pomiarów danych.
    1. Przeprowadź próby wewnętrzne, w których każdy pracownik pobiera próbki i wykonuje wszystkie trzy eksperymenty zgodnie z odpowiednimi protokołami, aby osoba szkolona zapoznała się ze sprzętem oraz sposobem postępowania z uczestnikami.
    2. Następnie poleć każdej osobie szkolonej pobranie próbek od rzeczywistych uczestników pod nadzorem co najmniej jednego z głównych badaczy, w celu zweryfikowania umiejętności realizacji protokołu i skorygowania ewentualnych błędów.
    3. Upoważnij asystenta do samodzielnego pobierania próbek i planowania wizyt nowych uczestników dopiero po prawidłowym zastosowaniu pełnego protokołu pod nadzorem.

2. Harmonogram

  1. Zrekrutuj i zaplanuj wizyty uczestników za pośrednictwem mediów społecznościowych, przedstawiając ogólne cele badania oraz kryteria uczestnictwa.
    1. Stwórz plakat cyfrowy i udostępnij go w kanałach rekrutacyjnych, aby dotrzeć do jak największej liczby potencjalnych uczestników.
    2. Poinstruuj zainteresowane osoby, aby skontaktowały się z zespołem badawczym drogą mailową i ustaliły termin sesji w dogodnym dla uczestnika dniu.
    3. Prześlij uczestnikowi link do ankiety online zatytułowanej „Niewidzialne ślady: Rola uczenia się asocjacyjnego w relacji między niekorzystnymi doświadczeniami z dzieciństwa a zdrowiem psychicznym w dorosłości”.
    4. Rozpocznij kwestionariusz od formularza świadomej zgody i wymagaj od uczestnika jego przeczytania i zaakceptowania przed wyświetleniem kolejnych pytań.
    5. Uwzględnij w kwestionariuszu sekcję socjodemograficzną oraz następujące zwalidowane skale psychometryczne: Patient Health Questionnaire-9 (PHQ-9)15, Generalized Anxiety Disorder Screener (GAD-7)16, State-Trait Anxiety Inventory (STAI)17, Childhood Trauma Questionnaire—Short Form (CTQ-SF)18 oraz Benevolent Childhood Experiences (BCEs)10.

3. Przygotowania

  1. Upewnij się, że co najmniej jeden członek personelu znajduje się w laboratorium przed przybyciem uczestnika. Przygotuj środowisko eksperymentalne, zweryfikuj prawidłowe działanie sprzętu i potwierdź spełnienie wszystkich wymogów protokołu przed rozpoczęciem sesji:
    1. Włącz komputer laboratoryjny i zweryfikuj, czy system operacyjny, oprogramowanie eksperymentalne oraz wszystkie urządzenia peryferyjne działają poprawnie.
    2. Potwierdź, że pliki eksperymentalne i system akwizycji danych są gotowe do użycia.
    3. Otwórz i przejrzyj dzienny plik przebiegu przed wejściem uczestnika do laboratorium.
    4. Zidentyfikuj odpowiadający kod identyfikacyjny (ID) przypisany do przybywającego uczestnika.
    5. Zweryfikuj kolejność wykonania warunków eksperymentalnych zgodnie z predefined counterbalancing.
    6. Upewnij się, że uczestnik został przypisany do prawidłowej kolejności eksperymentalnej przed rozpoczęciem jakiejkolwiek akwizycji danych.
      UWAGA: Dzienny plik przebiegu zawiera wszystkie niezbędne informacje do przypisania ID uczestnika i ustalenia kolejności wykonania eksperymentu przy zachowaniu wymaganego counterbalancingu we wszystkich warunkach eksperymentalnych. Na przykład uczestnikowi może zostać przypisane ID „015”.
    7. Zorganizuj przechowywanie danych na komputerze laboratoryjnym zgodnie ze zstandaryzowaną strukturą katalogów wymaganą przez zautomatyzowany potok przetwarzania: jeden folder najwyższego poziomu na eksperyment, jeden podfolder na warunek counterbalancingu i jeden folder na ID uczestnika, plus dwa globalne foldery, do których trafiają przetworzone dane i skonsolidowane bazy danych (patrz Supplementary File 1).
    8. Przed rozpoczęciem akwizycji danych utwórz folder uczestnika odpowiadający ID i warunkowi counterbalancingu wymienionym w dziennym pliku przebiegu, a w trakcie sesji stosuj konwencje nazewnictwa katalogów i plików określone w Supplementary File 1, ponieważ skrypty wstępnego przetwarzania i bazy danych lokalizują pliki według ścieżki i nazwy.
      UWAGA: Drzewo katalogów, etykiety podfolderów counterbalancingu, konwencje nazewnictwa plików oraz przykład wykonania znajdują się w Supplementary File 1. Odstąpienie od tych konwencji uniemożliwi zautomatyzowanemu potokowi zlokalizowanie plików uczestnika.
    9. Upewnij się, że biurko eksperymentalne jest całkowicie wolne od zewnętrznych lub rozpraszających przedmiotów. Na biurku dopuszczalny jest tylko system akwizycji danych i urządzenia peryferyjne komputera niezbędne do przeprowadzenia eksperymentu.
    10. Zaproś uczestnika do pomieszczenia w spokojny i profesjonalny sposób.
    11. Poproś uczestnika o odłożenie wszystkich przedmiotów osobistych w wyznaczonym miejscu.
    12. Poinstruuj uczestnika, aby przełączył urządzenie mobilne w tryb cichy, aby uniknąć przerw lub rozproszeń podczas sesji eksperymentalnej.
    13. Poproś uczestnika o zdjęcie wszystkich dodatków z niedominującej dłoni, zwłaszcza pierścionków, bransoletek lub jakichkolwiek przedmiotów znajdujących się na palcu środkowym i serdecznym, ponieważ mogą one zakłócać pomiary.
    14. Poprowadź uczestnika, aby usiadł wygodnie na krześle ustawionym przed komputerem laboratoryjnym.
    15. Przekaż uczestnikowi wydrukowaną fizyczną kopię dokumentu świadomej zgody.
    16. Zapewnij uczestnikowi wystarczającą ilość czasu na przeczytanie dokumentu i zadanie pytań w razie potrzeby.
    17. Przed rozpoczęciem jakiejkolwiek procedury eksperymentalnej potwierdź, że formularz świadomej zgody został prawidłowo podpisany.
      UWAGA: Procedura świadomej zgody jest powtarzana w formie fizycznej zgodnie z wymogami ustanowionymi przez komisję etyczną oraz w celu utrzymania fizycznej kopii zapasowej dokumentacji zgody uczestnika.

4. Układ doświadczalny

UWAGA: Układ eksperymentalny musi być zgodny ze ścisłym i znormalizowanym protokołem, aby zapewnić, że wszystkie pomiary fizjologiczne są pozyskiwane w identycznych, kontrolowanych warunkach u wszystkich uczestników.

  1. Włącz system akwizycji i upewnij się, że urządzenie jest prawidłowo podłączone do komputera laboratoryjnego i rozpoznawane przez oprogramowanie systemu akwizycji (patrz Rysunek 2A–E).
  2. Przed przystąpieniem do przygotowania uczestnika ponownie potwierdź, że wszystkie wymagane moduły i urządzenia peryferyjne działają prawidłowo.
  3. Pobierz dwie elektrody do pomiaru aktywności elektrodermalnej (EDA) (patrz Rysunek 2F).
  4. Na powierzchnię stykową każdej elektrody nałóż niewielką ilość żelu przewodzącego (patrz Rysunek 2G,H).
  5. Upewnij się, że żel przewodzący jest równomiernie rozprowadzony na powierzchni elektrody, aby poprawić kontakt elektryczny ze skórą uczestnika i zoptymalizować jakość sygnału.
    UWAGA: Jeśli na elektrody nie zostanie nałożony żel przewodzący, zarejestrowany sygnał może zawierać nadmierny szum, a jakość pomiaru reakcji przewodnictwa skóry (SCR) może zostać poważnie obniżona.
  6. Umieść elektrody na niedominującej dłoni uczestnika.
  7. Przymocuj jedną elektrodę do pierwszej paliczki palca środkowego (trzeciego palca), a drugą elektrodę do pierwszej paliczki palca serdecznego (czwartego palca) (patrz Rysunek 2I).
  8. Upewnij się, że obie elektrody są mocno przymocowane i utrzymują stabilny kontakt ze skórą, nie powodując dyskomfortu u uczestnika.
  9. Załóż opaskę na nadgarstek uczestnika.
  10. Podczas etapu kalibracji pozostaw elektrody EDA odłączone od opaski na nadgarstek (patrz Rysunek 2J).
  11. Włącz opaskę na nadgarstek, aby nawiązać bezprzewodową komunikację z fizjologicznym systemem akwizycji.
  12. Potwierdź, że urządzenie zostało pomyślnie wykryte.
    UWAGA: Przez całą sesję eksperymentalną należy zwrócić szczególną uwagę na opaskę na nadgarstek. Personel musi stale weryfikować, czy urządzenie pozostaje włączone i połączone przed rozpoczęciem eksperymentu, ponieważ każda przerwa w komunikacji może zakłócić rejestrację fizjologiczną.
  13. Uruchom proces akwizycji w oprogramowaniu do akwizycji.
  14. Zaczekaj na okno kalibracji, które pojawi się automatycznie na ekranie po rozpoczęciu akwizycji.
  15. Wykonaj procedurę kalibracji, gdy elektrody pozostają odłączone od opaski na nadgarstek.
  16. Postępuj zgodnie z instrukcjami kalibracji wyświetlanymi przez oprogramowanie, aż procedura zostanie zakończona.
  17. Po pomyślnej kalibracji podłącz elektrody EDA do opaski na nadgarstek (patrz Rysunek 2K).
  18. Zweryfikuj w oprogramowaniu, czy sygnał reakcji przewodnictwa skóry (SCR) jest prawidłowo rejestrowany.
  19. Poleć uczestnikowi, aby podczas całego eksperymentu trzymał niedominującą dłoń całkowicie nieruchomo.
  20. Wyjaśnij, że niepotrzebne ruchy, skurcze palców lub zmiany postawy mogą wprowadzić szum do sygnału SCR.
  21. Poproś uczestnika o zachowanie wygodnej i rozluźnionej postawy podczas sesji.
  22. Przed rozpoczęciem zadania eksperymentalnego przekaż uczestnikowi słuchawki.
  23. Upewnij się, że słuchawki działają prawidłowo i że uczestnik wyraźnie słyszy bodźce słuchowe prezentowane podczas eksperymentu.
  24. Uruchom zadanie eksperymentalne w PsychoPy19.
  25. Po otwarciu interfejsu PsychoPy wpisz imię uczestnika w dodatkowym oknie, które o to prosi.
  26. Przed rozpoczęciem eksperymentu wprowadź przypisany identyfikator (ID) uczestnika dokładnie tak, jak określono w dziennym pliku rejestracyjnym.
    UWAGA: Nawiązując do poprzedniego przykładu, ID uczestnika wprowadzone w PsychoPy powinno brzmieć „015”.

System akwizycji sygnałów EDA z elektrodami; przygotowanie żelu izotonicznego do rejestracji danych fizjologicznych.
Rycina 2: System akwizycji, materiały i rozmieszczenie elektrod do pomiaru przewodnictwa skóry. (AJednostka główna Biopac MP20.B) Moduł akwizycji sygnałów fizjologicznych (PPG/EDA). (C) Moduł złączy czujników. (D) Moduł wejść analogowych. (E) moduł TTL do komunikacji pomiędzy PsychoPy a AcqKnowledge. (F) Elektrody jednorazowe (EL507A). (G) Żel izotoniczny (GEL101A) w celu poprawy kontaktu ze skórą. (H) Nakładanie żelu na elektrodę. (I) Elektrody umieszczone w pierwszej paliczce trzeciego i czwartego palca niedominującej ręki. (J) Umiejscowienie opaski na nadgarstku niedominującej dłoni do pomiaru SCR. (K) Elektrody podłączone po procesie kalibracji. Proszę kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

5. Rozpoczęcie eksperymentu

  1. Przed rozpoczęciem zadania eksperymentalnego szczegółowo wyjaśnij uczestnikowi sposób odpowiadania na pytania prezentowane podczas eksperymentu.
  2. Upewnij się, że uczestnik jasno rozumie: (i) metodę odpowiedzi stosowaną podczas zadania, (ii) znaczenie instrukcji wyświetlanych na ekranie oraz (iii) wagę zachowania uwagi i minimalizowania niepotrzebnych ruchów przez cały czas trwania eksperymentu.
  3. Odpowiedz na wszelkie pozostałe pytania uczestnika przed rozpoczęciem sesji nagraniowej.
  4. Przeprowadź końcową weryfikację kompletnego układu eksperymentalnego, aby upewnić się, że wszystkie systemy funkcjonują prawidłowo zgodnie z ustalonym protokołem, w tym: komunikacja systemu akwizycji fizjologicznej, połączenie paska na nadgarstku, jakość sygnału SCR, działanie programu PsychoPy, prezentacja dźwięku przez słuchawki oraz poprawna rejestracja identyfikatora uczestnika.
  5. Po zweryfikowaniu wszystkich systemów i potwierdzeniu gotowości uczestnika do rozpoczęcia, uruchom zadanie eksperymentalne.
  6. Opuść pomieszczenie eksperymentalne po rozpoczęciu zadania, aby zminimalizować wpływy zewnętrzne i rozpraszacze podczas akwizycji danych.
  7. Pozostań w pobliżu i bądź dostępny w razie potrzeby udzielenia wsparcia technicznego lub pomocy uczestnikowi, a następnie poczekaj, aż uczestnik zakończy sesję.

6. Między eksperymentami

  1. Po zakończeniu zadania przez uczestnika ponownie wejdź do pomieszczenia eksperymentalnego i zatrzymaj rejestrację fizjologiczną w oprogramowaniu do akwizycji.
  2. Zapisz rejestrację fizjologiczną w folderze uczestnika jako plik akwizycyjny, a następnie wyeksportuj tę samą rejestrację do formatu MATLAB wraz z zdarzeniami, aby wyeksportowany plik zawierał markery bodźców generowane przez PsychoPy poprzez moduł TTL; proces eksportu generuje dodatkowo oddzielny plik markerów.
    UWAGA: Informacje o zdarzeniach i markerach są wymagane przez potok wstępnego przetwarzania (Sekcja 8) w celu segmentacji sygnału według próby i typu bodźca.
  3. Zapisz arkusz wynikowy PsychoPy wygenerowany po zakończeniu zadania w tym samym folderze uczestnika. Dla wszystkich czterech plików zastosuj ustandaryzowaną konwencję nazewnictwa plików szczegółowo opisaną w Supplementary File 1.
    UWAGA: Po zakończeniu każdego eksperymentu folder uczestnika musi zawierać plik akwizycyjny, wyeksportowany plik MATLAB, plik markerów oraz arkusz PsychoPy. Dokładne nazwy, ścieżki i przykład wykonania podano w Supplementary File 1.
  4. Ostrożnie odłącz elektrody EDA od uczestnika, upewniając się, że podczas ich usuwania nie dochodzi do nadmiernego ruchu ani dyskomfortu.
  5. Otwórz kolejne zadanie eksperymentalne w PsychoPy i zrestartuj oprogramowanie do akwizycji w przygotowaniu do następnego eksperymentu.
  6. Powtórz całą procedurę przygotowania i akwizycji, zaczynając od kroku 4.1.
    UWAGA: Pełna sesja eksperymentalna składa się z trzech niezależnych eksperymentów. W związku z tym, po zakończeniu drugiego eksperymentu, opisaną powyżej procedurę należy powtórzyć dla trzeciego eksperymentu.
  7. Po zakończeniu pełnej sesji eksperymentalnej upewnij się, że uczestnik posiada trzy podfoldery dla każdego zadania eksperymentalnego, a każdy z nich zawiera wszystkie wspomniane wcześniej pliki.
    UWAGA: Przybliżony czas trwania każdego zadania eksperymentalnego został wcześniej oszacowany, aby umożliwić personelowi monitorowanie uczestnika i weryfikację prawidłowego działania systemu akwizycji w trakcie sesji. Szacowany czas trwania każdego eksperymentu jest następujący:
    Experiment_1: około 24 min.
    Experiment_2: około 17 min.
    Experiment_3: około 8 min.
    Biorąc pod uwagę przygotowanie, kalibrację, okresy przejściowe między eksperymentami i procedurę finalizacji, pełna sesja eksperymentalna trwa około 60 min.

7. Zakończenie eksperymentów

  1. Zakończ sesję rejestracji fizjologicznej po wykonaniu wszystkich trzech zadań eksperymentalnych.
  2. Zatrzymaj proces akwizycji w oprogramowaniu do akwizycji, jeśli nie został on jeszcze zatrzymany.
  3. Odłącz elektrody EDA od opaski na nadgarstek i zdejmij opaskę z nadgarstka uczestnika.
  4. Pozwól uczestnikowi na samodzielne usunięcie elektrod EDA, aby zminimalizować dyskomfort i zapewnić bezpieczne oddzielenie ich od skóry.
  5. Przed zakończeniem sesji upewnij się, że wszystkie pliki eksperymentalne i zapisy fizjologiczne zostały poprawnie zapisane.
  6. Podziękuj uczestnikowi za współpracę i zaoferuj lekką przekąskę w ramach uznania po zakończeniu procedury eksperymentalnej.
    UWAGA: Jeśli podczas rejestracji fizjologicznej wystąpią jakiekolwiek problemy wynikające z kwestii technicznych, w tym, ale nie ograniczając się do: utraty komunikacji między opaską na nadgarstek a modułem systemu akwizycji fizjologicznej, nieoczekiwanego wyłączenia opaski, poluzowania lub częściowego odklejenia elektrod, tymczasowych przerw w sygnale lub nadmiernego szumu spowodowanego problemami z połączeniem, eksperyment musi być kontynuowany zgodnie z planem, a uczestnik nie może powtarzać sesji eksperymentalnej.

8. Przetwarzanie wstępne danych

UWAGA: Po zakończeniu sesji eksperymentalnej i prawidłowym zapisaniu wszystkich rejestracji fizjologicznych, dane SCR muszą zostać poddane standaryzowanej procedurze wstępnego przetwarzania przed analizą.

  1. Uruchom Format_Ledalab Skrypt MATLAB do reorganizacji struktury danych zapisów fizjologicznych wyeksportowanych z oprogramowania akwizycyjnego, tak aby były one kompatybilne z Ledalab — zestawem narzędzi opartym na środowisku MATLAB, przeznaczonym do analizy sygnałów EDA.
    UWAGA: W Ledalab_Format.mat kod, zdefiniuj ścieżkę do {Identification_Code}.mat plik jako zmienna wejściowa. Pozwala to na konwersję wyeksportowanego pliku z zapisem fizjologicznym do formatu, który może zostać prawidłowo odczytany i przetworzony przez program Ledalab. Po zakończeniu procesu konwersji należy wygenerować nowy plik MATLAB i zapisać go w odpowiednim folderze uczestnika, stosując następującą konwencję nazewnictwa: Ledalab_{Kod_Identyfikacyjny}.matPostępując zgodnie z poprzednim przykładem, jeśli dane z Experiment_1 zostaną przekonwertowane dla uczestnika „015”, wynikowy plik musi otrzymać nazwę: Ledalab_015.mat.
  2. Otwórz program Ledalab, w pasku menu znajdującym się w lewym górnym rogu wybierz Plik > Import danych > Plik Matlab (*.mat)Następnie należy wczytać nowo wygenerowany plik danych odpowiadający warunkowi eksperymentalnemu uczestnika.
  3. Wprowadź parametry próbkowania w oknie konfiguracji, które program Ledalab wyświetla po załadowaniu pliku.
  4. Oryginalna częstotliwość akwizycji sygnału SCR wynosi 20 Hz. Aby zmniejszyć obciążenie obliczeniowe, należy przeprowadzić downsampling sygnału do 10 Hz, korzystając z następujących parametrów: Docelowa częstotliwość próbkowania: 10 Hz, Współczynnik downsamplingu: 20, Metoda ponownego próbkowania: Steps.
  5. Po zakończeniu procedury downsamplingu należy przeprowadzić ciągłą analizę dekompozycji (CDA).20 w programie Ledalab, aby rozłożyć sygnał EDA na komponenty toniczny i fazowy.
  6. W pasku menu wybrać Analiza > Ciągła analiza dekompozycji (ekstrakcja ciągłej aktywności fazowej/tonicznej).
  7. Należy poczekać, aż na ekranie pojawi się okno konfiguracji.
  8. W tym oknie wybierz Optymalizacja opcja automatycznego dostosowania parametrów analizy.
  9. Po zakończeniu procesu optymalizacji należy kliknąć Zastosuj aby rozpocząć analizę CDA.
  10. Po zakończeniu analizy CDA należy wybrać Wyniki > Analiza zdarzeń, na ekranie pojawi się okno konfiguracji.
  11. Ustaw minimalny próg amplitudy na wartość domyślną Ledalab wynoszącą 0.01 µS i pozostaw opcję skali z (z-scale) niezaznaczoną. Markery zdarzeń wyeksportowane z oprogramowania akwizycyjnego oddzielnie tagują początek bodźca warunkowego oraz początek bodźca bezwarunkowego, dzięki czemu analiza powiązana ze zdarzeniami zwraca odpowiedź dla każdego z nich. Ustaw okno odpowiedzi w następujący sposób:
    1. W eksperymencie 1 należy wykorzystać przedział od 0 s do 9 s po markerze zdarzenia.
    2. W przypadku eksperymentu 2 należy wykorzystać przedział czasowy od 0 s do 6 s po markerze zdarzenia.
  12. Wyeksportuj wynik jako plik arkusza kalkulacyjnego. Program Ledalab generuje arkusz zawierający istotne informacje fizjologiczne i zdarzeniowe wyodrębnione z sygnału SCR.
    UWAGA: Okno odpowiedzi odpowiada pełnemu czasowi trwania bodźca warunkowego w każdym zadaniu (Tabela uzupełniająca 19 s w eksperymencie 1 i 6 s w eksperymencie 2), tak aby odpowiedź wywołana przez CS obejmowała cały odstęp CS-US i nie była zanieczyszczona reakcją bezwarunkową, która jest oceniana oddzielnie na podstawie własnego znacznika zdarzenia. Odpowiedzi spadające poniżej 0.01 µS progi są zapisywane jako zero przez program Ledalab i pozostają w analizie jako zera; nie należy ich usuwać, ponieważ ich usunięcie doprowadziłoby do zawyżenia średniej odpowiedzi u uczestników o niskim poziomie reakcji.
  13. Powtórz pełną procedurę wstępnego przetwarzania, downsamplingu i CDA dla Eksperymentu 2 (patrz UWAGA poniżej dotyczącą Eksperymentu 3, który opiera się na innej procedurze i nie wymaga wyników CDA).
    UWAGA: Na koniec etapu wstępnego przetwarzania każdy folder eksperymentalny musi zawierać dodatkowy plik arkusza odpowiadający wynikom analizy CDA wygenerowanym przez program Ledalab. Plik ten musi zostać następnie przekonwertowany do formatu .xlsx w celu przechowywania, organizacji i dalszej analizy. Eksperyment 3 wymaga innej procedury wstępnego przetwarzania. W przypadku tego eksperymentu należy użyć wyłącznie skryptu MATLAB; nie są wymagane wyniki CDA, a jedynie wartości alfa i beta. Po uruchomieniu skryptu dla „Experiment_3” wartości alfa i beta są automatycznie wyodrębniane, łączone z informacjami behawioralnymi, a wynikowy arkusz jest zapisywany w Dane_Globalne/Eksperyment_3.
  14. Przeprowadź kontrolę jakości sygnału oraz opracuj procedury postępowania z osobami nieodpowiadającymi i artefaktami.
    1. Przed przeprowadzeniem jakiejkolwiek analizy statystycznej należy wyświetlić w programie Ledalab pełny, podpróbkowany zapis przewodnictwa skóry każdego uczestnika i poddać go inspekcji wizualnej od pierwszego do ostatniego znacznika zdarzeń. Inspekcję tę należy przeprowadzić dla każdego uczestnika oraz dla każdego zadania osobno, ponieważ jakość sygnału jest specyficzna dla danego kanału i zadania.
    2. Odrzuć cały zapis i potraktuj kanał SCR w danym zadaniu jako brakujący dla tego uczestnika, jeśli zaobserwano którykolwiek z poniższych przypadków: (i) sygnał płaski lub nieobecny podczas zadania, co wskazuje na utratę komunikacji bezprzewodowej z opaską na nadgarstek, wyłączenie opaski na nadgarstek lub odczepienie elektrody; (ii) toniczny poziom przewodnictwa skóry poniżej 0.05 µS utrzymujący się przez cały czas trwania zadania, co wskazuje na niewłaściwy kontakt elektrody ze skórą, a nie na niski poziom pobudzenia; (iii) nieinterpretowalny dryft lub nagły, trwały wzrost amplitudy, który nie jest zsynchronizowany czasowo z żadnym zdarzeniem; lub (iv) nasycenie zakresu wzmacniacza.
      UWAGA: Nie powtarzać sesji i nie wykluczać uczestnika z pozostałych zadań ani z kanałów behawioralnych i samoopisowych.
    3. Uznaj uczestnika za osobę niewykazującą reakcji (non-responder) w danym zadaniu, jeśli żadna reakcja fazowa nie osiągnie lub nie przekroczy 0.01 µS próg dla dowolnego zdarzenia w tym zadaniu, w tym dla zdarzeń bodźca bezwarunkowego w próbach wzmocnionych — to znaczy, jeśli uczestnik nie wykazuje mierzalnej reakcji elektrodermalnej nawet na sam awersyjny wynik.
      1. Wyklucz osobę niewykazującą reakcji ze wszystkich kanałów danego zadania — zarówno z przewodnictwa skóry, zachowania, jak i ocen subiektywnych — ponieważ brak jakiejkolwiek odpowiedzi elektrodermalnej, nawet na bodziec bezwarunkowy, wskazuje, że system elektrodermalny nie był mierzalny w danej sesji i poddaje w wątpliwość, czy uczestnik w ogóle zaangażował się w zależność.
      2. Zachowaj tego uczestnika w dwóch pozostałych zadaniach. Odróżnij ten przypadek od technicznej utraty sygnału (np. odklejenia się elektrody lub utraty komunikacji bezprzewodowej opaski na nadgarstku), w którym uczestnik odpowiedział, lecz sygnał nie został zarejestrowany: w takim przypadku uznaj kanał SCR w tym zadaniu za brakujący, ale zachowaj dane behawioralne i subiektywne z tego zadania, ponieważ nie wpływa na nie jakość sygnału elektrodermalnego.
      3. Należy oddzielnie podać odsetek osób nieodpowiadających oraz odsetek strat technicznych dla każdego zadania.
    4. Zidentyfikuj artefakty ruchowe na zapisie jako (i) gwałtowne narastające przejściówki, które nie są zsynchronizowane czasowo z żadnym markerem zdarzeń, lub (ii) skokowe przesunięcia poziomu tonicznego spowodowane skurczem palców, zmianą postawy ciała lub pocieraniem elektrod o krzesło lub biurko.
    5. Oznacz każdą próbę zawierającą taki artefakt w obrębie okna punktacji i wyklucz ją na poziomie próby; nie wykluczaj uczestnika.
    6. Wyklucz uczestnika ze wszystkich kanałów danego zadania, a nie tylko z analizy SCR, jeżeli więcej niż 25% prób w tym zadaniu zostanie oznaczonych jako zanieczyszczone artefaktami: pozostałe próby nie pozwalają już na uzyskanie stabilnej oceny dla danego uczestnika, a warunki rejestracji w tej sesji są nieadekwatne dla każdego kanału. Zachowaj tego uczestnika w dwóch pozostałych zadaniach.
    7. Przekształć amplitudy na poziomie prób za pomocą funkcji log(SCR + 1) przed uśrednieniem, aby znormalizować prawoskośny rozkład amplitud elektrodermalnych; wszelkie ujemne wartości CDA, będące rzadkim następstwem dryftu linii bazowej, sprowadź do zera przed przeprowadzeniem transformacji.
    8. Zagreguj przekształcone próby, aby uzyskać jedną wartość na uczestnika, na fazę i na bodziec.
    9. Należy podać analityczną wartość n oddzielnie dla każdego kanału (SCR, zachowanie, oceny) oraz dla każdego zadania, ponieważ utrata danych specyficzna dla danego kanału powoduje rozbieżność tych wartości n.
    10. Każdą decyzję podjętą w krokach 8.14.1–8.14.9 należy odnotować w dzienniku jakości dla każdego uczestnika, zawierającym: identyfikator uczestnika, zadanie, warunek kontrbalansowania, informację o zaakceptowaniu lub odrzuceniu śladu (z podaniem przyczyny), zakres poziomu tonicznego, liczbę i tożsamość prób odrzuconych ze względu na artefakty, procent prób odrzuconych ze względu na artefakty, status osoby nieodpowiadającej (non-responder) oraz końcową wartość n w analizie dla każdego kanału.
    11. Przechowuj dziennik jakości wraz z konsolidowanymi bazami danych, aby utrata danych specyficznych dla danego kanału była możliwa do zweryfikowania i odtworzenia.
      UWAGA: W obecnej próbie żaden uczestnik nie spełnił kryterium braku reakcji z kroku 8.14.3, a żaden uczestnik nie przekroczył 25-procentowego progu artefaktów z kroku 8.14.6; w związku z tym żaden uczestnik nie został wykluczony ze wszystkich kanałów danego zadania. Rozbieżności w analitycznej liczbie n wynikają z dwóch niezależnych przyczyn: technicznej utraty kanału elektrodermalnego, co pozostawia nienaruszone rejestry behawioralne i subiektywne dla tego zadania, oraz niekompletnych zapisów behawioralnych lub raportów własnych (zadanie nieukończone lub brak odpowiedzi na skali wizualno-analogowej), co jest niezależne od jakości sygnału elektrodermalnego. Dokładna analityczna liczba n dla każdego kanału i każdego zadania jest podana w akapicie dotyczącym próby analitycznej w sekcji Wyniki Reprezentatywne. Eksperyment 3 nie obejmuje kanału SCR, zatem jego n odzwierciedla utratę danych behawioralnych, a nie elektrodermalnych. Jawne raportowanie tych kryteriów bezpośrednio odnosi się do braku harmonizacji w operacjonalizacji i raportowaniu wyników elektrodermalnych, na co wskazywali Ruge i wsp.1.

9. Bazy danych

  1. Uruchom skrypt Python Data_Bases.py, aby połączyć dla każdego uczestnika pomiary fizjologiczne uzyskane z zapisów SCR z odpowiedziami zebranymi podczas zadania eksperymentalnego.
    UWAGA: Skrypt integruje informacje uzyskane z zapisów fizjologicznych przetworzonych w programie Ledalab, wyniki analizy CDA oraz arkusze odpowiedzi PsychoPy wygenerowane podczas eksperymentu.
  2. Po pomyślnym uruchomieniu skryptu upewnij się, że wygenerowano skonsolidowany arkusz zawierający zarówno informacje fizjologiczne, jak i behawioralne dla pojedynczego uczestnika, a następnie został on zapisany w folderze Global_Data.
    UWAGA: Postępując zgodnie z poprzednim przykładem, jeśli do analizy zostanie wybrany Experiment_1, skrypt Python automatycznie przeszuka foldery wszystkich uczestników powiązanych z tym eksperymentem, połączy wyniki CDA z odpowiadającymi im danymi behawioralnymi dla każdego uczestnika i wygeneruje indywidualny plik arkusza dla każdego uczestnika w folderze Global_Data/Exp_1 .
  3. Po wygenerowaniu indywidualnych baz danych uczestników użyj skryptu Python Completed_Bases_Per_Experiment.py, aby połączyć dane od wszystkich uczestników dla każdego zadania eksperymentalnego.
    UWAGA: Skrypt łączy informacje z folderów wszystkich uczestników w jedną ujednoliconą bazę danych dla każdego eksperymentu, co ułatwia późniejszą analizę statystyczną i przetwarzanie danych. Jeśli procedura zakończy się pomyślnie, zostaną wygenerowane trzy końcowe arkusze, z których każdy odpowiada jednemu z trzech eksperymentów:
    Jeden arkusz dla Experiment_1
    Jeden arkusz dla Experiment_2
    Jeden arkusz dla Experiment_3
  4. Zapisz powstałe kompletne bazy danych w folderze Complete_Data_Bases.

Wyniki

Próbka analityczna

Łącznie 38 zdrowych osób dorosłych ukończyło pełną sesję eksperymentalną oraz baterię kwestionariuszy samoopisowych (CTQ-SF, BCE, PHQ-9, GAD-7, STAI). Wielkość próby dla poszczególnych analiz różniła się nieznacznie ze względu na utratę danych w konkretnych kanałach, a nie z powodu wycofania się uczestników. Wielkość próby w zależności od analizy: Eksperyment 1 — analizy ANOVA dla SCR i ocen (fazy pawłowowska i operantna), n = 37; ANOVA dla nacisnięć przycisku w fazie operantnej, n = 38. Eksperyment 2 — analizy ocen (nabywanie, wygaszanie, ponowne nabywanie) oraz SCR w fazie nabywania, n = 36; SCR w fazie wygaszania oraz ART-ANOVA dla interakcji Faza SCR × Bodziec, n = 35. Eksperyment 3 — wszystkie analizy, n = 37. Korelacje obejmujące wyłącznie miary samoopisowe (CTQ, BCE, objawy) przeprowadzono dla pełnej próby (N = 38).

Eksperyment 1: Warunkowanie pawłowowskie i instrumentalne z unikaniem

Faza Pawłowowska: Analizy ANOVA z powtarzanymi pomiarami dla trzech bodźców CS (unikający CS+, nieunikający CS+, CS−) potwierdziły różnicowanie warunkowe w obu miarach jawnych: ocenach oczekiwań, F(2, 72) = 50.45, p < 0.01, ηp2= 0.584, oraz ocenach zagrożenia, F(2, 72) = 19.54, p < 0.01, ηp= 0.352. Oba typy CS+ zostały ocenione jako bardziej predykcyjne dla US (unikający: M = 72.84; nieunikający: M = 70.97) i bardziej zagrażające (52.45 i 50.75) niż CS− (16.14 i 18.80; wszystkie p po poprawce Bonferroniego < 0.01, dzs = 0.67–1.49), nie wykazując przy tym istotnych różnic między sobą (p = 1.0). Miara autonomiczna wykazała ten sam kierunek, ale słabszy efekt: SCR różnił się w zależności od bodźca, F(2, 72) = 5.09, p = 0.09, ηp2 = 0.124 (p według poprawki Greenhouse-Geisser = 0.018), co było spowodowane nieunikającym CS+ (M = 0.014, SD = 0.012) w porównaniu do CS− (M = 0.010, SD = 0.08), choć to porównanie parzyste nie przetrwało poprawki Bonferroniego (p = 0.052, dz = 0.41). Połączenie obu CS+ w jeden wskaźnik pozwoliło odzyskać istotne różnicowanie między CS+ a CS− w zakresie SCR, t(36) =2.29, p = 0.028, dz = 0.38. Ta dysocjacja między silnym różnicowaniem deklaratywnym a słabszym i mniej precyzyjnym różnicowaniem autonomicznym jest zgodna z wcześniejszymi doniesieniami, według których jawne oceny zagrożenia i przewodnictwo skóry odzwierciedlają częściowo rozdzielne kanały warunkowania21 (Rycina 3, Tabela 1).

Wykres pudełkowy porównujący poziomy SCR, oczekiwania oraz oceny zagrożenia (VAS 0-10) w różnych warunkach CS.
Rycina 3: Faza pawłowowska eksperymentu 1: reakcja przewodnictwa skóry, oczekiwania i oceny zagrożenia. (A) Logarytmicznie przekształcona odpowiedź przewodnictwa skóry (log[mikrosiemensy + 1]). (B) Ocena oczekiwań na wizualnej skali analogowej 0–10. (C) Ocena zagrożenia w wizualnej skali analogowej 0–10. Wykresy pudełkowe przedstawiają medianę (linia środkowa), rozstęp międzykwartylowy (pudełko), wąsy sięgające 1,5 × IQR oraz poszczególne wartości odstające. Nawiasy wskazują istotne statystycznie wyniki parzystych testów t dla próbek sparowanych z korektą Bonferroniego (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0,01); nie wykazano par nieistotnych statystycznie. n = 37. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

PomiarUnikalny CS+Nieuniknione CS+CS-
SCR (log[mikrosiemensy + 1])0.0109 (0.0086)0.0140 (0.0123)0.0100 (0.0075)
Oczekiwania (VAS 0–10)72.84 (23.92)70.97 (26.25)16.14 (27.94)
Zagrożenie (VAS 0–10)52.45 (27.83)50.75 (31.67)18.80 (27.32)

Tabela 1: Statystyki opisowe dla fazy pawłowowskiej Eksperymentu 1. Komórki przedstawiają M (SD). SCR = reakcja przewodnictwa skóry, poddana transformacji logarytmicznej jako log(SCR + 1) przed analizą; VAS = wizualna skala analogowa w zakresie od 0 do 10. n = 37.

W fazie operantowej, po wprowadzeniu warunku unikania, trzy mierzone parametry stały się zbieżne. Uczestnicy naciskali przycisk odpowiedzi częściej podczas CS+ niż podczas CS−, F(2, 74) = 9,51, p < 0,01, ηp= 0,204 (unikalne: M = 8,53; nieunikalne: M = 9,04; CS−: M = 7,26; oba z korekcją Bonferroniego) ps ≤ 0,027). Oceny oczekiwań, zagrożenia i ulgi wyraźnie rozróżniły dwa bodźce CS+ zgodnie z możliwością kontrolowania: oczekiwania, F(2, 72) = 136,34, p < 0,01, ηp2 = 0,791 (nieuniknionaty > do uniknięcia, dz = 1,56); zagrożenie, F(2, 72) = 61,09, p < 0,01, ηp2 = 0,629 (nieuniknione > do uniknięcia, dz = 1,02); a ulga, F(2, 72) = 14,94, p < 0,01, ηp2 = 0,293 (do uniknięcia > nieunikniony, dz = 0,86; wszystkie wartości p po korekcie Bonferroniego < 0,01), co odzwierciedla fakt, że uczestnicy rozumieli, iż przycisk zmniejszał prawdopodobieństwo wystąpienia wstrząsu tylko w przypadku unikalnego CS+. Przewodność skóry nie różniła się pomiędzy bodźcami w tej fazie, F(2, 72) = 0,78, p = 0,462, ηp2 = 0,021, co sugeruje, że aktywne zaangażowanie reakcji unikania osłabiło różnicowy sygnał autonomiczny obserwowany w fazie pawłowowskiej22(Rycina 4, Tabela 2).

Diagram równowagi statycznej; wykresy pudełkowe A-C; pomiary fizjologiczne; reakcje behawioralne; analiza statystyczna.
Rysunek 4: Faza operantna Eksperymentu 1: reakcja przewodnictwa skóry, zachowanie unikowe i oceny ulgi. (A) Logarytmiczna transformacja reakcji przewodnictwa skóry (log[mikrosiemens + 1]). (B) Liczba naciśnięć przycisku (zachowanie unikowe); naciśnięcie przycisku znosi bodziec bezwarunkowy tylko podczas unikowego CS+, a nie podczas nieunikowego CS+. (C) Ocena ulgi w skali analogowej VAS (0–10). Wykresy pudełkowe przedstawiają medianę, rozstęp międzykwartylowy (IQR), wąsy sięgające 1,5 × IQR oraz pojedyncze wartości odstające. Nawiasy wskazują istotne statystycznie wyniki testów t dla par próbek z korektą Bonferroniego (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0,01); pary nieistotne nie zostały przedstawione. n = 37 do 38. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

PomiarUnikalne CS+Nieuniknione CS+CS-
SCR (log[mikrosiemensy + 1])0.0197 (0.0150)0.0196 (0.0151)0.0212 (0.0169)
Liczba naciśnięć przycisku (liczba na CS)8.53 (3.58)9.04 (4.01)7.26 (4.27)
Oczekiwania (VAS 0–10)33.78 (26.97)83.92 (19.80)7.54 (14.58)
Zagrożenie (VAS 0–10)37.12 (25.41)70.60 (27.33)11.60 (20.12)
Ulga (VAS 0–10)62.98 (26.36)29.97 (27.93)58.75 (36.29)

Tabela 2: Statystyki opisowe dla fazy operantowej Eksperymentu 1. Komórki zawierają M (SD). SCR = reakcja przewodnictwa skóry, przekształcona logarytmicznie jako log(SCR + 1); VAS = wizualna skala analogowa w zakresie od 0 do 10. Naciśnięcia przycisku to średnia liczba naciśnień na prezentację CS. Kolumna CS− zawiera dane dotyczące naciśnięć przycisku, oczekiwania, zagrożenia i ulgi w próbach, w których nie mógł wystąpić nieprzyjemny wynik. n = 37 dla SCR i ocen oraz n = 38 dla naciśnięć przycisku; analityczne n dla każdego kanału zostało podane w akapicie dotyczącym próby analitycznej w sekcji wyników reprezentatywnych.

Eksperyment 2: Nabywanie, wygaszanie i ponowne nabywanie

W celu formalnego przetestowania wygaszania zastosowano dwuczynnikową analizę wariancji (ANOVA) z powtarzanymi pomiarami 2 (Faza: nabywanie vs. wygaszanie) × 2 (Bodziec: CS+ vs. CS−); interakcja Faza × Bodziec stanowiła krytyczny test w celu stwierdzenia selektywnego spadku reakcji na CS+. Ze względu na niegaussowski rozkład SCR, analizę ANOVA 2 × 2 obliczono przy użyciu transformacji rangowej (aligned rank transform)23. Różnicowa reakcja SCR wystąpiła w fazie nabywania (Wilcoxon p = 0,08) i zanikła w fazie wygaszania (p = 0,168); analiza ART-ANOVA wykazała nieistotną statystycznie tendencję do ogólnego spadku reakcji autonomicznych pomiędzy fazami (F(1, 34) = 3,24, p = 0,081), ale nie stwierdzono interakcji Faza × Bodziec (F(1, 34) = 0,87, p = 0,358). Z kolei oceny oczekiwań i zagrożenia wykazały silne interakcje Faza × Bodziec w parametrycznej analizie ANOVA 2 × 2 (oczekiwania: F(1, 35) = 67,71, p < 0,01, ηp= 0,6; zagrożenie: F(1, 35) = 5,85, p = 0,021, ηp2 = 0,14), co potwierdziło selektywne wygaszanie na poziomie deklaratywnym. Faza ponownego nabywania, zgodnie z projektem eksperymentalnym, prezentowała na poziomie autonomicznym jedynie bodziec CS+; subiektywne oceny dla CS+ wykazały istotne odbicie, gdzie oczekiwania wzrosły z M = 25,90 w fazie wygaszania do M = 5,94 w fazie ponownego nabywania (t(35) = 7,95, p < 0,01, dz = 1,32), a zagrożenie wzrosło z M = 31,26 do M = 42,04 (t(35) = 3,61, p < 0,01, dz = 0,60), podczas gdy odpowiedź autonomiczna nie wykazała takiej regeneracji, przy wartościach SCR dla CS+ wynoszących M = 0,012 w fazie wygaszania i M = 0,010 w fazie ponownego nabywania (p = 0,568). Ten wzorzec — wygaszanie autonomiczne bez późniejszej regeneracji, przy jednoczesnej trwałości i szybkiej reaktywacji wiedzy deklaratywnej — ilustruje wartość protokołu wielosystemowego21 (Rysunek 5, Tabela 3).

Wykres pudełkowy przedstawiający oceny SCR, oczekiwania oraz zagrożenia w fazach akwizycji, wygaszania i reakwizycji.
Rysunek 5Eksperyment 2: miary zależne w trzech fazach. (A) Logarytmicznie przekształcona odpowiedź przewodnictwa skóry (log[mikrosiemens + 1]). (B) Ocena oczekiwań (wizualna skala analogowa 0–10). (C) Ocena zagrożenia (wizualna skala analogowa 0–10). Fazy nabywania i wygaszania obejmowały próby zarówno CS+ jak i CS-; faza ponownego nabywania, zgodnie z projektem eksperymentalnym, prezentowała na poziomie autonomicznym jedynie CS+, aby zbadać szybki powrót reakcji uwarunkowanej (efekt oszczędności). Subiektywne oceny obu bodźców zbierano w każdej fazie. Wykresy pudełkowe przedstawiają medianę, rozstęp międzykwartylny, wąsy sięgające 1,5 × IQR oraz poszczególne wartości odstające. Nawiasy w panelu A wskazują testy znaków Wilcoxona dla CS+ vs. CS- w każdej fazie; nawiasy w panelach B i C wskazują testy t dla próbek parowanych dla CS+ vs. CS- w każdej fazie (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,01); pary nieistotne statystycznie nie zostały przedstawione. Faza ponownego nabywania (reakwizycji) nie posiada nawiasu SCR, ponieważ zgodnie z planem eksperymentalnym na poziomie autonomicznym prezentowany był wyłącznie bodziec CS+. Chociaż mediana różnicy CS+ - CS- wydaje się podobna pomiędzy fazą nabywania a wygaszania w panelu A, proporcja uczestników wykazujących CS+ > CS – różniły się (72% podczas nabywania vs. 60% podczas wygaszania), co test Wilcoxona wykazał jako różnicę w spójności wewnątrzpodmiotowej. n = 35 do 36. Proszę kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

PomiarNabywanie CS+Nabycie CS-Wygaszanie CS+Wygaszanie CS-Ponowne nabycie CS+Ponowne nabycie CS-
SCR (log[mikrosiemensy + 1])0.0121 (0.0124)0.0109 (0.0125)0.0113 (0.0126)0.0098 (0.0102)0.0103 (0.0126)- (zamierzone)
Zagrożenie (VAS 0-10)47.64 (27.47)16.83 (20.71)31.26 (26.32)12.99 (17.62)42.04 (26.71)12.17 (18.90)
Oczekiwania (VAS 0-10)73.34 (21.31)11.42 (18.21)25.90 (24.07)7.18 (11.65)55.94 (23.04)6.53 (10.38)

Tabela 3: Statystyki opisowe dla Eksperymentu 2 (nabywanie, wygaszanie, ponowne nabywanie). W komórkach przedstawiono M (SD). SCR = reakcja przewodnictwa skóry, przekształcona logarytmicznie jako log(SCR + 1); VAS = wizualna skala analogowa w zakresie od 0 do 10. Faza ponownego nabywania, zgodnie z projektem eksperymentalnym, prezentowała na poziomie autonomicznym jedynie CS+, aby zbadać szybkie ponowne pojawienie się reakcji warunkowej po wygaszeniu (efekt oszczędności); komórka CS− dla SCR pozostaw została zatem pusta i nie stanowi ona brakujących danych. Oceny subiektywne zbierano zarówno dla CS+, jak i CS− we wszystkich trzech fazach. n = 36 dla ocen oraz dla SCR w fazie nabywania; n = 35 dla SCR w fazie wygaszania.

Eksperyment 3: Probabilistyczne uczenie się nagrody

Uczestnicy wiarygodnie przyswoili zależności probabilistyczne. Średnia proporcja wyborów wysokoprawdopodobnych wyniosła M = 0.734 (SD = 0.19), co było wynikiem istotnie powyżej poziomu przypadkowego, t(36) = 1.97, p < 0.01, d = 1.97. Para 80/20 została przyswojona dokładniej niż para 70/30, F(1,36) = 29.56, p < 0.01. Parametry uczenia się przez wzmocnienie dopasowane dla każdego uczestnika wykazały umiarkowane tempo uczenia Q (Alpha: M = 0.42, SD = 0.23) oraz temperatury odwrotne zgodne z umiarkowaną eksploatacją (Beta: M = 4.68, SD = 2.3).

Wrażliwość na indywidualne różnice w doświadczeniach z dzieciństwa

Analizy przedstawione w tej podsekcji mają charakter ilustracyjny dla możliwości pomiarowych protokołu i nie stanowią testów konfirmacyjnych. Badanie zostało zaprojektowane z mocą pozwalającą na wykrycie efektów wewnątrzobiektowych — kanonicznych efektów paradygmatu opisanych powyżej — a nie interakcji międzyobiektowych; przy N = 38 modele różnic indywidualnych mają charakter eksploracyjny i zostały przedstawione jedynie po to, aby wykazać, że wskaźniki pochodne z zestawu testów wykazują interpretowalną wariancję między uczestnikami. Cztery modele moderacji CTQ przez wskaźnik uczenia spełniły wcześniej określone kryterium podwójnej istotności (istotna korelacja dwuzmienna między podskalą CTQ a wynikiem objawów, wraz z istotnym członem interakcji). Te cztery modele, schemat koncepcyjny modelu moderacji24 oraz wyróżniony wykres interakcji zostały w pełni opisane w Pliku uzupełniającym 2 (zawiera Rycina uzupełniająca 1 oraz Rycina uzupełniająca 2), który jest załączony do niniejszego zgłoszenia i został również zdeponowany wraz z kodem analizy w publicznym repozytorium (https://doi.org/10.5281/zenodo.21365750). Należy je interpretować jako dowód na to, że wskaźniki pochodne z protokołu są wrażliwe na różnice indywidualne, a nie jako dowód na istnienie jakiejkolwiek specyficznej sygnatury neuropoznawczej niekorzystnych doświadczeń z dzieciństwa; ustalenie takich sygnatur wymaga projektu konfirmacyjnego na znacznie większej próbie.

Pozytywne doświadczenia z dzieciństwa (BCE) oraz podskale CTQ były silnie i odwrotnie skorelowane, przy czym największe ujemne współczynniki odnotowano pomiędzy CTQ-EN (zaniedbanie emocjonalne) a BCE-CPF/DPF, rs = -0,68 i -0,67, dla obu ps < 0,01, N = 38. Ponadto wyniki BCE wiązały się z wyższą dokładnością uczenia przez wzmacnianie oraz niższym unikaniem uwarunkowanym, co odpowiada wzorcowi mniej defensywnego i bardziej eksploracyjnego sygnatury behawioralnej. Te powiązania dwuzmienne mają charakter opisowy: dokumentują one, że bateria testów dostarcza wskaźników o wystarczającej wariancji międzyuczestnikowej, aby współzmieniać się z miarami wczesnych doświadczeń, i nie testują one żadnej ścieżki mediacyjnej ani przyczynowej. Pełna macierz dwuzmienna znajduje się w Tabeii uzupełniającej 2, a towarzyszący jej tekst w Pliku uzupełniającym 3.

Wnioski z reprezentatywnych wyników

W ramach trzech eksperymentów protokół wywołał kanoniczne efekty oczekiwane dla każdego paradygmatu: dyskryminację pawłowowską (wyraźną na poziomie deklaratywnym i słabszą oraz mniej precyzyjną na poziomie autonomicznym), operantne unikanie z wyraźnymi ocenami oczekiwania, zagrożenia i ulgi zależnymi od sterowalności, selektywną ekstynkcję reakcji deklaratywnych przy jednoczesnym nieselektywnym spadku reakcji autonomicznych oraz probabilistyczne uczenie się nagrody powyżej poziomu przypadkowego. Zamiast jednolitej zbieżności, wielokanałowy projekt przyniósł mieszankę konwergencji (np. różnicowanie operantne zarówno w naciskaniu przycisków, jak i w ocenach) oraz teoretycznie istotnej dysocjacji między miarami fizjologicznymi, behawioralnymi a subiektywnymi (np. słabsza reakcja SCR w warunkowaniu pawłowowskim niż różnicowanie deklaratywne; brak powrotu reakcji autonomicznej podczas ponownego nabywania mimo silnego powrotu deklaratywnego), co jest zgodne z poglądem, że jawna ocena zagrożenia i wskaźnik przewodnictwa skóry stanowią częściowo rozdzielne kanały warunkowania21.

Ważne jest, aby precyzyjnie określić, co te wyniki dowodzą, a czego nie. Wykazano, że bateria testów jest technicznie wykonalna w ramach jednej 60-minutowej sesji, że każdy paradygmat wywołuje swój kanoniczny efekt o oczekiwanym kierunku i magnitudzie oraz że procedura dostarcza zestawu interpretowalnych wskaźników dla każdego uczestnika (kontrasty różnicowe SCR, kontrast ulgi operantycznej, liczbę uników warunkowych oraz parametry Alpha i Beta w uczeniu się Q), które mogą zostać zastosowane w większych próbach bez modyfikacji protokołu. Nie wykazano natomiast czułości ani swoistości tych wskaźników w wykrywaniu zmian związanych z przeciwnościami losu. Próba została dobrana pod kątem efektów wewnątrzpodmiotowych, a nie efektów różnic indywidualnych; w związku z tym powyższe analizy CTQ i BCE mają charakter ilustracyjny dla zdolności pomiarowych i nie stanowią potwierdzającej walidacji neuropoznawczych sygnatur niekorzystnych doświadczeń z dzieciństwa. Określenie, które z tych wskaźników, jeśli jakiekolwiek, różnicują grupy narażone lub przewidują wynik kliniczny, jest zadaniem dla odpowiednio zasilonych statystycznie badań konfirmacyjnych opisanych w dyskusji.

Potok analizy (skrypty w językach R i Python), kod do generowania rycin oraz tabele podsumowujące dane zagregowane, które stanowią podstawę wyników niniejszego badania, są publicznie dostępne w repozyzium Zenodo, https://doi.org/10.5281/zenodo.21365750 (DOI: 10.5281/zenodo.21365750). Zanonimizowane dane na poziomie indywidualnym (zapisy przewodnictwa skóry i odpowiedzi behawioralne) są dostępne od autora korespondencyjnego na uzasadnioną prośbę, po podpisaniu umowy o wykorzystaniu danych i uzyskaniu zgody Komitetu Etyki Naukowej Universidad de los Andes (ID: CEC2025023). Kod i tabele istotne dla modeli moderacji opisanych w Pliku uzupełniającym 2 są dołączone jako pliki uzupełniające. Skrypt analizy (paper_analyses_R.R; Uzupełniający plik kodu 1) odtwarza każdą statystykę raportowaną w Reprezentatywnych Wynikach, a skrypt do generowania rycin (paper_figures_R.R; Uzupełniający plik kodu 2) regeneruje Rycina 3, Rycina 4 oraz Rycina 5 bezpośrednio z surowych plików danych. Projekty doświadczalne dla Eksperymentu 1, Eksperymentu 2 i Eksperymentu 3 zostały przedstawione odpowiednio w Tabeli uzupełniającej 3, Tabeli uzupełniającej 4 i Tabeli uzupełniającej 5.

PomiarMSD
Proporcja wyborów o wysokim prawdopodobieństwie (ogółem)0.730.12
   para warunkowa 80/200.790.12
   para warunkowa 70/300.680.14
Szybkość uczenia Q-learning (Alpha)0.420.23
Temperatura odwrócona (Beta)4.682.3

Tabela 4: Statystyki opisowe dla Eksperymentu 3 (probabilistyczna nauka nagrody). Komórki prezentują M (SD). Proporcja wyborów o wysokim prawdopodobieństwie określa dokładność w poszczególnych blokach wyborów eksperymentalnych (poziom przypadkowy = 0,50; strukturę prób przedstawiono w Uzupełniającej Tabeli 5): ogółem = 0,73 (0,12); para zależności 80/20 = 0,79 (0,12); para zależności 70/30 = 0,68 (0,14). Para 80/20 zapewnia bardziej deterministyczną informację zwrotną, natomiast para 70/30 jest bardziej probabilistyczna i charakteryzuje się niższym stosunkiem sygnału do szumu. Test jednopróbkowy ogólnej dokładności w stosunku do poziomu przypadkowego: t(36) = 1,97, p < 0,01, d = 1,97. Kontrast wewnątrzobiektowy 80/20 vs. 70/30: F(1, 36) = 29,56, p < 0,01. Parametry uczenia przez wzmocnienie zostały dopasowane dla każdego uczestnika: współczynnik uczenia Q-learning Alpha = 0,42 (0,23), ograniczony do przedziału [0, 1], który określa wielkość aktualizacji wartości (umiarkowana aktualizacja); odwrócona temperatura Beta = 4,68 (2,33), która określa równowagę między eksploracją a eksploatacją (umiarkowana eksploatacja). n = 37.

Rycina uzupełniająca 1: Schemat koncepcyjny modelu moderacjiZakłada się, że predyktor X (podskala CTQ wskazująca na niekorzystne doświadczenia z dzieciństwa) wpływa na wynik Y (objawy lękowe lub depresyjne) bezpośrednio poprzez współczynnik b1, podczas gdy moderator W (wskaźnik uczenia się dla każdego uczestnika pochodzący z protokołu — np. kontrast ulgi operacyjnej, resztkowa reakcja skórno-galwaniczna podczas wygaszania lub różnicowa ocena zagrożenia) moduluje siłę wpływu X Diagram równowagi statycznej, ΣFx=0, MA=0, wektorowe siły fizyczne, zastosowanie edukacyjne. zależność Y za pośrednictwem członu interakcji b3. Istotność statystyczna b3 wskazuje, że wpływ niekorzystnych doświadczeń z dzieciństwa na objawy w życiu dorosłym zmienia się w zależności od profilu uczenia się, co stanowi podstawę koncepcyjną dla czterech modeli moderacji opisanych w Plik uzupełniający 2W niniejszym manuskrypcie raportowano cztery specyficzne zmienne W (każda odpowiadająca jednemu z czterech modeli moderacji, które spełniły kryterium podwójnej istotności): (1) operantny kontrast ulgi = subiektywna ulga po unikniętym CS+ minus ulga po CS− (eksperyment 1, faza operantna); (2) różnicowa reakcja skórno-galwaniczna (SCR) w fazie wygaszania = log-SCR dla CS+ minus log-SCR dla CS− na koniec fazy wygaszania (eksperyment 2); (3) operantna SCR dla unikniętego CS+ = log-SCR dla unikniętego CS+ minus log-SCR dla CS− (eksperyment 1, faza operantna); oraz (4) różnicowa ocena zagrożenia dla nieuniknionego CS+ = ocena zagrożenia dla nieuniknionego CS+ minus ocena zagrożenia dla CS− (eksperyment 1, faza operantna, wizualna skala analogowa 0–10).Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać ten plik.

Rycina uzupełniająca 2: Wykres interakcji dla przedstawionej moderacjiWpływ zaniedbania emocjonalnego (CTQ-EN) na objawy depresyjne (PHQ-9) przedstawiono dla trzech poziomów moderatora W (kontrast ulgi operacyjnej: subiektywna ulga w odpowiedzi na unikalny bodziec CS+ w porównaniu do CS-): niskiego (-1 SD), średniego oraz wysokiego (+1 SD). Rozbieżne linie regresji obrazują człon interakcji b3 z Rycina uzupełniająca 1przy niskich wartościach ulgi operacyjnej nachylenie CTQ-EN Diagram równowagi statycznej, ΣFx=0, MA=0, wektory sił w fizyce, zastosowanie edukacyjne. Wynik PHQ-9 jest dodatni (większe zaniedbanie, więcej objawów depresyjnych), natomiast przy wysokich wartościach nachylenie linii maleje, co ilustruje efekt buforujący subiektywnego poczucia sprawstwa w stosunku do niekorzystnych wyników (B = -2,05, p = 0,041; pełny model w Plik uzupełniający 2).Proszę kliknąć tutaj, aby pobrać ten plik.

Tabela uzupełniająca 1: Parametry bodźca w eksperymentach 1, 2 i 3. Tabela ta podsumowuje parametry fizyczne i proceduralne bodźców wykorzystanych w trzech eksperymentach. Dla każdego eksperymentu przedstawiono charakter i czas trwania bodźca warunkowego (CS) oraz bodźca bezwarunkowego (US), a także CS+ Schemat równowagi statycznej, ΣFx=0, MA=0, wektory sił w fizyce, zastosowanie edukacyjne. natężenie i kontyngencja bodźca bezwarunkowego (US), wymagana reakcja uczestników, odstęp między próbami (ITI), rejestrowane miary zależne oraz schemat kontrbalansowania. W eksperymencie 1 (unikowe warunkowanie Pawłowowskie/instrumentalne) jako bodźce warunkowe (CS) zastosowano kolorowe lampy, a jako bodziec bezwarunkowy (US) awersyjny dźwięk o natężeniu 95 dB — szum biały lub dźwięk widelca, zastosowane w sposób zrównoważony. W eksperymencie 2 (nabywanie/wygaszanie/ponowne nabywanie) jako bodźce warunkowe (CS) wykorzystano neutralne ludzkie twarze, a jako bodziec bezwarunkowy (US) krzyk mężczyzny o natężeniu 95 dB sparowany z gniewną twarzą. W eksperymencie 3 (wybór probabilistyczny) zastosowano pary abstrakcyjnych obrazów z probabilistyczną informacją zwrotną w formie wizualnej. CS = bodziec warunkowy; US = bodziec bezwarunkowy; SCR = reakcja przewodnictwa skóry; VAS = wizualna skala analogowa.Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać ten plik.

Tabela uzupełniająca 2: Macierz korelacji Pearsona pomiędzy podskalami CTQ. Negatywne korelacje między BCE a skalami objawów odzwierciedlają oczekiwaną ochronną rolę pozytywnych doświadczeń z dzieciństwa. Wartości stanowią współczynniki korelacji Pearsona. Górna sekcja przedstawia korelacje między podskalami CTQ a skalami BCE; dolna sekcja przedstawia korelacje podskal CTQ i skal BCE z aktualnymi wynikami objawów. Oznaczenia istotności: *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,01, +p < 0,10. N = 38 (wyłącznie pomiary samoopisowe; pełna próba uczestników). Tekst opisowy towarzyszący tej macierzy znajduje się w Pliku uzupełniającym 3. EA = nadużycia emocjonalne, PA = nadużycia fizyczne, SA = nadużycia seksualne, EN = zaniedbanie emocjonalne, PN = zaniedbanie fizyczne, skale BCE: CPF = opieka i ochrona ze strony rodziny, DPF = pozytywna dynamika rodziny, BCE-Total = całkowity wynik pozytywnych doświadczeń z dzieciństwa) oraz wyniki objawów (PHQ-9 = depresja; GAD-7 = lęk uogólniony; SAI = lęk stanowy [STAI-S]; TAI = lęk cechowy [STAI-T]).Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać ten plik.

Tabela uzupełniająca 3: Projekt eksperymentalny Eksperymentu 1 (wewnątrzpodmiotowy). Tabela ta przedstawia wewnątrzpodmiotowy projekt Eksperymentu 1, oparty na paradygmacie unikania pawłowowskiego/operacyjnego z trzema bodźcami warunkowymi: uniknym CS+ (A), nieuniknym CS+ (B) oraz CS− (C). Wiersze odpowiadają bodźcom, a kolumny czterem fazom eksperymentu (warunkowanie pawłowowskie, test pawłowowski, trening operacyjny, test operacyjny); komórki zawierają liczbę prób oraz zależności w standardowej notacji uczenia się asocjacyjnego25,26, gdzie „+” oznacza CS poprzedzający US, „−” CS zaprezentowany bez US, a „R” reakcję w postaci naciśnięcia przycisku. Podczas fazy operacyjnej R znosi US dla uniknego CS+, ale jest nieskuteczne dla nieuniknego CS+. Ostatni wiersz wskazuje oceny VAS (zagrożenie, oczekiwanie, ulga) zebrane po odpowiednich fazach. Każdy uczestnik ukończył 52 próby.Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać ten plik.

Tabela uzupełniająca 4: Plan eksperymentalny Eksperymentu 2 (wewnątrzpodmiotowy). Tabela ta przedstawia plan wewnątrzpodmiotowy Eksperymentu 2, standardowy paradygmat nabytego warunkowania – wygaszania – ponownego nabycia z dwoma bodźcami warunkującymi: CS+ (A) i CS− (B). Wiersze odpowiadają bodźcom, a kolumny sześciu fazom (nabywanie, test nabywania, wygaszanie, test wygaszania, ponowne nabycie, test ponownego nabycia); komórki zawierają liczbę prób i warunki zależności, gdzie „+” oznacza próbę zakończoną bodźcem bezwarunkowym (US), a „−” próbę bez US. Podczas nabywania CS+ był wzmacniany w 80% prób (8 z 10). Faza ponownego nabycia zgodnie z projektem przedstawia tylko CS+ — nie są to brakujące dane. Ostatni wiersz wskazuje oceny VAS (oczekiwanie i zagrożenie) zebrane po odpowiednich fazach. Każdy uczestnik ukończył 52 próby.Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Tabela uzupełniająca 5: Projekt eksperymentalny Eksperymentu 3 (wewnątrzobiektowy). Tabela ta przedstawia wewnątrzobiektowy projekt Eksperymentu 3, będącego zadaniem uczenia probabilistycznego z dwiema parami abstrakcyjnych bodźców (A–B i C–D). Po fazie treningowej uczestnicy wykonali dwa kolejne bloki wyboru; każdy blok prezentował tylko jedną z dwóch par, a drugi blok zawsze testował parę, która nie pojawiła się w pierwszym. Wiersze odpowiadają dwóm międzyobiektowym kolejnościom kontrbalansowania bloków wyboru (najpierw A–B vs najpierw C–D), a kolumny fazom eksperymentu. Prawdopodobieństwa wzmocnień wynosiły p(A) = 0.80, p(B) = 0.20, p(C) = 0.70 oraz p(D) = 0.30; kontrbalansowanie C1/C2 dodatkowo odwraca to, który członek każdej pary posiada wyższe prawdopodobieństwo. Wybór kodowano jako 1 (bodziec o wysokim prawdopodobieństwie), 0 (brak wyboru/pominięcie) lub −1 (bodziec o niskim prawdopodobieństwie). Każdy uczestnik ukończył 20 prób.Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 1: Zarządzanie danymi, struktura katalogów i konwencje nazewnictwa plików. Pełny opis drzewa katalogów, podfolderów przeciwwagi, folderów uczestników, konwencji nazewnictwa plików oraz skryptów bazy danych wraz z przykładem wykonawczym. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 2: Analizy moderacji różnic indywidualnych. Uzasadnienie i plan analiz dla modeli różnic indywidualnych, cztery moderacje CTQ przez indeks uczenia się, które spełniły kryterium podwójnej istotności, schemat koncepcyjny modelu moderacji (Rycina uzupełniająca 1) oraz wybrany wykres interakcji (Rycina uzupełniająca 2). Analizy te mają charakter ilustracyjny dla możliwości pomiarowych protokołu i nie są testami potwierdzającymi.Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 3: Pozytywne doświadczenia z dzieciństwa a sygnatury behawioralne. Korelacje między podskalami CTQ, skalami BCE a wynikami objawów (Tabela uzupełniająca 2) oraz fenotypy behawioralne powiązane z pozytywnymi doświadczeniami z dzieciństwa.Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 4: Zalecenia proceduralne i rozwiązywanie problemów. Sześć kroków, które w największym stopniu determinują, czy sesja dostarczy danych nadających się do analizy, zasady rozwiązywania problemów w przypadku zdegradowanego zapisu fizjologicznego oraz modyfikacje dostępne dla laboratoriów z innym wyposażeniem lub ograniczeniami w rekrutacji. Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać ten plik.

Uzupełniający plik z kodem 1: paper_analyses_R.RKliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Uzupełniający plik z kodem 2: paper_figures_R.RKliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Dyskusja

Niniejsze wyniki potwierdzają techniczną i metodologiczną wykonalność zintegrowanego, jednosesyjnego zestawu badań obejmującego nabywanie reakcji na zagrożenie z kontrolą instrumentalną, uczenie się bezpieczeństwa i powrót lęku oraz probabilistyczne uczenie się nagrody. W próbie od 35 do 38 zdrowych dorosłych (analityczna wielkość próby różniła się nieznacznie między eksperymentami ze względu na utratę sygnału w konkretnych kanałach, a nie z powodu rezygnacji uczestników) każdy paradygmat odtworzył swój kanoniczny efekt: różnicowe warunkowanie subiektywne i — w mniejszym stopniu — autonomiczne podczas fazy pawłowowskiej, zależne od możliwości kontroli unikanie i ulgę podczas fazy operantowej, selektywne wygaszanie deklaratywnego zagrożenia wraz z nieselektywnym spadkiem reakcji autonomicznych w Eksperymencie 2 oraz wiarygodne uczenie się probabilistyczne powyżej poziomu przypadku w Eksperymencie 3. Należy precyzyjnie określić, co te wyniki demonstrują, a czego nie. Wykazano, że trzy paradygmaty mogą być realizowane równolegle w ramach jednej 60-minutowej sesji bez wzajemnego zakłócania się, że wszystkie trzy efekty kanoniczne utrzymują się mimo ograniczenia liczby prób, jakie narzuca taka sesja, oraz że proces ten dostarcza zestawu wskaźników dla poszczególnych uczestników, które mogą być bez zmian zastosowane w innych próbach. Nie wykazano jednak — i pozostaje to do ustalenia — czy wskaźniki te są czułe i specyficzne dla skutków niekorzystnych doświadczeń w dzieciństwie. Odtworzenie kanonicznych efektów wewnątrzobiektowych jest warunkiem koniecznym, ale niewystarczającym dla takiego twierdzenia, a obecna próba jest zbyt mała dla potwierdzających testów różnic indywidualnych27. Wyniki dotyczące różnic indywidualnych mają zatem charakter ilustrujący możliwości pomiarowe, a nie stanowią dowodów potwierdzających ścieżki uczenia się traumy.

Wkład metodologiczny nie wynika z pojedynczego paradygmatu, lecz z ich wspólnego zastosowania. Jak wskazano we wstępie, trzy zadania obejmują trzy obliczeniowo rozdzielne wymagania, a ich pomiar u tego samego uczestnika pozwala odpowiedzieć na pytanie, którego nie może rozstrzygnąć żadne badanie oparte na pojedynczym zadaniu: czy zmiany związane z ACE odzwierciedlają ogólną dla wszystkich domen rekalibrację uczenia asocjacyjnego, czy też zmianę specyficzną dla walencji, ograniczoną do zagrożenia. Bateria łącząca dwa paradygmaty zagrożenia lub dwa paradygmaty nagrody nie mogłaby sfałszować żadnej z tych hipotez w zestawieniu z drugą, podczas gdy obecna triada jest do tego zdolna. Trzy kolejne cechy odróżniają tę metodę od protokołów opartych na pojedynczym zadaniu: uczenie się poprzez zagrożenie i nagrodę jest mierzone w jednej sesji, co eliminuje zmienność stanu między sesjami; wielokanałowy projekt dostarcza zestawu ponownych indeksów dla każdego uczestnika; a zastosowanie skali BCE wraz z CTQ-SF modeluje kontinuum przeciwieństwa przeciwności–dobroci (adversity–benevolence), a nie tylko same przeciwności, zgodnie z pracą Narayan i wsp.10 Umiarkowana korelacja odwrotna między dwiema skalami (|r| ≈ 0,50–0,68; Supplementary File 3) potwierdza, że są one odrębne, lecz częściowo pokrywające się, co uzasadnia ich wspólne zastosowanie.

Słabe, a w niektórych miejscach nieobecne efekty fizjologiczne zasługują na szersze rozważania, ponieważ nie stanowią one jedynie przypisu do wyników protokołu, lecz są prawdopodobnie jego najbardziej informatywnym rezultatem. Wyróżniają się trzy wzorce. W fazie Pawłowowskiej Eksperymentu 1 dyskryminacja deklaratywna była wyraźna, podczas gdy efekt autonomiczny był słaby i nie przetrwał korekty na wielokrotne porównania. Co bardziej uderzające, przewodnictwo skóry całkowicie przestało różnicować bodźce w momencie wprowadzenia reakcji unikania w fazie operacyjnej — dokładnie wtedy, gdy oceny oczekiwania, zagrożenia i ulgi rozdzielały je precyzyjnie zgodnie z możliwością kontroli. Z kolei w Eksperymencie 2 reakcje autonomiczne wygasły, a następnie nie powróciły podczas ponownego nabywania, podczas gdy reakcje deklaratywne powróciły silnie. Odpowiadające im statystyki zostały przedstawione w sekcji reprezentatywnych wyników. Teoretycznie wynik operacyjny nie jest błędem pomiaru, lecz oczekiwaną konsekwencją skutecznej kontroli instrumentalnej: gdy dostępna czynność niezawodnie znosi awersyjny skutek, pobudzenie obronne jest regulowane w dół, mimo że organizm nadal reprezentuje sygnał jako niebezpieczny. Jest to dokładnie rekonceptualizacja unikania zaproponowana przez LeDoux i wsp.22 oraz klasyczny efekt sterowalności opisany w literaturze dotyczącej wyuczonej bezradności28: reakcja instrumentalna sama w sobie jest regulatorem pobudzenia, a zatem jej wprowadzenie powinno usunąć dokładnie te różnice autonomiczne, które ją poprzedzały. Wzorzec z Eksperymentu 2 jest natomiast podręcznikowym przykładem częściowego sprzężenia między systemami reakcji udokumentowanego przez Lonsdorf i wsp.21: przewodnictwo skóry i wskaźnik jawnej oceny są procesami częściowo rozdzielnymi, a sami Dibbets i Evers11 zgłaszali efekt różnic indywidualnych w ocenach bez odpowiadającego mu efektu w SCR w tym samym paradygmacie, który został tutaj zaadaptowany. Ma to szczególne znaczenie dla badań nad niekorzystnymi doświadczeniami z dzieciństwa. Jeśli wczesne przeciwności losu preferencyjnie rekalibrują kanał autonomiczny, pozostawiając nienaruszoną ocenę deklaratywną — lub odwrotnie — to jednokanałowy protokół prowadziłby do przeciwstawnych wniosków w zależności od tego, który kanał rejestrował badacz. Może to być jedno z prawdopodobnych źródeł heterogeniczności dokumentowanej przez Ruge i wsp.1 w literaturze, w której żaden miernik efektu nie okazał się uniwersalnie bardziej niezawodny. Rejestracja wielokanałowa nie jest zatem redundantna, lecz stanowi warunek konieczny dla interpretowalnych badań nad różnicami indywidualnymi. Klinicznie utrzymywanie się subiektywnego poczucia zagrożenia po wygaszeniu autonomicznym jest laboratoryjnym odpowiednikiem resztkowej oceny zagrożenia, która przetrwa terapię ekspozycyjną i zapowiada nawrót, i może samo w sobie stanowić uzasadniony cel terapeutyczny. Niemniej jednak podkreślamy uczciwą alternatywną interpretację: osłabione efekty SCR są również zgodne z niską mocą i niską niezawodnością kanału autonomicznego przy ograniczeniach liczby prób w 60-minutowej baterii testów — niewielka liczba prób na komórkę, habituacja w trzech kolejnych zadaniach oraz dobrze znana obecność osób nieodpowiadających w SCR. Tego wyjaśnienia nie można wykluczyć na podstawie obecnych danych, a obie interpretacje nie wykluczają się wzajemnie. Badania dążące do rozstrzygnięcia między nimi powinny zastosować kryteria jakości sygnału określone w kroku 8.14 Protokołu, przeprowadzić prerejestrację wykluczenia osób nieodpowiadających oraz założyć, że przed zinterpretowaniem braku efektu autonomicznego jako dowodu na dysocjację, a nie niewystarczającą precyzję pomiaru, wymagany jest dłuższy protokół z większą liczbą prób na komórkę.

Poza odtworzeniem efektów kanonicznych paradygmatów, wskaźniki pochodne z protokołu okazały się wystarczająco czułe, aby wykryć teoretycznie istotne powiązania z niekorzystnymi doświadczeniami z dzieciństwa w umiarkowanej próbie. Cztery modele moderacji CTQ i wskaźnika uczenia spełniły podwójne kryterium istotności (istotna korelacja dwuzmienna oraz istotny człon interakcji), a skale CTQ i BCE wykazały oczekiwaną umiarkowaną korelację odwrotną. Oba wyniki przedstawiono jako ilustrację zdolności pomiarowej protokołu, a nie jako testy potwierdzające ścieżki uczenia się związanego z traumą; pełne szczegóły statystyczne i interpretacja teoretyczna znajdują się w Pliku uzupełniającym 2.

Jakość zapisu elektrodermalnego zależy od trzech czynników, które wymagają szczególnej uwagi podczas zbierania danych: równomiernego nałożenia żelu przewodzącego na obie elektrody, z zapewnieniem mocnego, lecz komfortowego kontaktu z pierwszą falangą palca środkowego i serdecznego niedominującej ręki; ciągłego bezprzewodowego połączenia opaski na nadgarstek, weryfikowanego przed każdym zadaniem oraz przy każdym przejściu między zadaniami, ponieważ krótkotrwałe przerwy w komunikacji nie są zauważalne dla uczestnika, lecz powodują powstawanie płaskich segmentów w zapisie; oraz unieruchomienia niedominującej ręki, ponieważ skurcze palców i zmiany postawy generują przejściowe zakłócenia, których automatyczna dekompozycja fazowa nie potrafi odróżnić od rzeczywistych reakcji. W przypadku utraty połączenia w trakcie wykonywania zadania należy kontynuować eksperyment i nie powtarzać sesji: dotknięty kanał należy traktować jako brakujące dane wyłącznie dla tego zadania, podczas gdy uczestnik pozostaje użyteczny dla pozostałych paradygmatów oraz dla kanałów behawioralnych i subiektywnych w ramach tego samego zadania. Reguła decyzyjna ta wyjaśnia, dlaczego analityczna wartość n w poszczególnych eksperymentach wahała się od 35 do 38. Pozostałe zalecenia operacyjne, weryfikacja kontrbalansowania i kalibracji, parametry programu Ledalab oraz pełny przewodnik rozwiązywania problemów znajdują się w Pliku uzupełniającym 4.

Przy interpretacji tych wyników należy wziąć pod uwagę kilka ograniczeń, które wspólnie definiują status niniejszej pracy jako translacyjną propozycję metodologiczną, a nie badanie potwierdzające. Po pierwsze, i co najważniejsze, wielkość próby (n = 35–38, różna w zależności od eksperymentu) jest odpowiednia dla raportowanych tutaj efektów w paradygmacie wewnątrzobiektowym, lecz ma zbyt niską moc dla potwierdzających analiz różnic indywidualnych. Fritz i MacKinnon24 szacują, że do wykrycia średniego efektu mediacyjnego wymagane jest N ≥ 71, a McClelland i Judd27 wykazują, że wykrycie interakcji w umiarkowanej próbie populacyjnej wymaga grupy wielokrotnie liczniejszej niż ta potrzebna do wykrycia głównego efektu. Modele moderacji są zatem przedstawione jako ilustracja czułości pomiarowej protokołu, a nie jako testy ścieżek uczenia się traumy, i nie wysuwa się żadnych twierdzeń dotyczących neurokognitywnej sygnatury przeciwności losu. Bezpośrednią konsekwencją jest to, że wartość kliniczna protokołu pozostaje do ustalenia: opracowane tutaj wskaźniki muszą zostać poddane odpowiednio zasilonej, prerejestrowanej walidacji w większych i, idealnie, wzbogaconych o grupy ekstremalne lub kliniczne próbach, zanim którykolwiek z nich zostanie uznany za potencjalny marker. Po drugie, przewodnictwo skóry jest z natury podatne na artefakty ruchowe oraz okreskowe utraty połączenia bezprzewodowego, a uzysk z tego pomiaru różnił się w trzech eksperymentach w obecnej próbie; kanały behawioralne i subiektywne były bardziej stabilne, co jest właśnie powodem, dla którego protokół rejestruje je jednocześnie, zamiast polegać wyłącznie na kanale autonomicznym. Laboratoria wdrażające ten zestaw badań powinny spodziewać się utraty danych specyficznych dla danego kanału i raportować analityczne n dla każdego kanału i zadania (patrz krok 8.14.9). Po trzecie, protokół jest ograniczony czasem jednej wizyty laboratoryjnej (około 60 min, wliczając konfigurację), co ogranicza liczbę prób w każdym paradygmacie, a w konsekwencji wyznacza dolną granicę niezawodności wewnątrzobiektowej uzyskanych wskaźników dla poszczególnych uczestników; dłuższe protokoły lub protokoły wielosesyjne pozwoliłyby uzyskać stabilniejsze szacunki indywidualne kosztem zmęczenia lub kontroli wewnątrzsesyjnej. Wreszcie, zestaw badań był dotychczas stosowany wyłącznie u zdrowych dorosłych w wieku 18 lat lub starszych, a jego przydatność w przypadku osób niepełnoletnich, osób starszych oraz populacji klinicznych pozostaje do ustalenia. Wkładem niniejszego artykułu jest ustandaryzowana, reprodukowalna infrastruktura pomiarowa — paradygmaty, parametry akwizycji, kryteria jakości oraz sposób wyznaczania wskaźników — na której można teraz oprzeć wspomniane potwierdzające walidacje kliniczne.

Z opisanego protokołu naturalnie wynikają trzy przyszłe zastosowania. Po pierwsze, większe próby (n ≥ 71 w celu wykrycia efektów mediacji o średniej wielkości)24 pozwoliłyby na przeprowadzenie formalnych testów mediacji dla ścieżki wczesna trauma > uczenie się > objawy, najlepiej z uprzednio zarejestrowanymi hipotezami i określonymi komórkami interakcji moderator-predyktor. Po drugie, walidacja kliniczna polegająca na porównaniu zdrowej grupy kontrolnej z grupami klinicznymi (zespół stresu pourazowego, epizod depresyjny) pozwoliłaby zidentyfikować, które wskaźniki wyprowadzone z protokołu najlepiej różnicują diagnozę lub przewidują odpowiedź na leczenie. Po trzecie, fala retestów po 6 miesiącach, objęta już zgodą świadomą, umożliwi ocenę stabilności wewnątrz osobowej oraz czułości wskaźników na leczenie, co jest warunkiem koniecznym do ich wykorzystania jako potencjalnych biomarkerów. Zalecamy, aby badania nad długofalowym psychologicznym wpływem traum dziecięcych opierały się na zintegrowanych, wieloukładowych protokołach tego typu, a nie na projektach opartych na pojedynczym zadaniu lub wyłącznie na samoopisach.

Oświadczenia

Autorzy deklarują brak konfliktów interesów finansowych lub pozafinansowych.

Podziękowania

Autorzy dziękują wszystkim uczestnikom za ich czas i zaangażowanie, a także asystentom badawczym i zespołowi laboratoryjnemu w Universidad de los Andes. Niniejsze badanie było finansowane przez Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo de Chile (ANID) w ramach grantu Fondecyt Iniciacion nr 11250037 (Główny Badacz: Maria Consuelo San Martin). R.C.V otrzymał wsparcie z National Center for Artificial Intelligence CENIA FB210017, Basal ANID.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Oprogramowanie AcqKnowledgeBIOPAC Systems Inc.ACK100W (Windows) / ACK100M (Mac)Oprogramowanie do akwizycji i analizy sygnałów fizjologicznych. RRID:SCR_014279 (należy zweryfikować z aktualnym wpisem SciCrunch).
afex (pakiet R)Singmann, Bolker, Westfall, Aust & Ben-ShacharWersja 1.5-1Pakiet R do eksperymentów factorialnych. Wykorzystany do wszystkich analiz ANOVA z powtarzanymi pomiarami (Eksperymenty 1-3) za pomocą funkcji aov_ez(). RRID:SCR_022761 (należy zweryfikować z aktualnym wpisem SciCrunch).
ARTool (pakiet R)Wobbrock, Findlater, Gergle & HigginsWersja 0.11.2Aligned Rank Transform dla nieparametrycznej analizy ANOVA factorialnej. Wykorzystany do analizy ANOVA Faza x Bodziec dla przewodnictwa skóry w Eksperymencie 2, którego rozkład jest niegaussowski.
Skala Benevolent Childhood Experiences (BCE)Narayan, Rivera, Bernstein, Harris & Lieberman (2018)Narzędzie z domeny publicznej (10 pozycji)Wykorzystano adaptację w języku hiszpańskim. Brak przypisanego RRID dla tego narzędzia; należy cytować oryginalną publikację walidacyjną.
Opaska nadgarstkowa BioNomadix (nadajnik)BIOPAC Systems Inc.BN-PPGED-TNoszony nadajnik sygnałów EDA i PPG. Stosowany w parze z modułem odbiorczym BioNomadix.
Childhood Trauma Questionnaire - Short Form (CTQ-SF)Bernstein et al. (2003)Zwalidowany retrospektywny kwestionariusz samoopisowy (28 pozycji)Pięć podskal (EA, PA, SA, EN, PN). Brak RRID; należy cytować oryginalną publikację walidacyjną. Wykorzystano adaptację w języku hiszpańskim.
Żel przewodzący do elektrod EDABIOPAC Systems Inc.GEL101AŻel izotoniczny do pomiarów przewodnictwa skóry.
Jednorazowe elektrody EDA Ag/AgClBIOPAC Systems Inc.EL507AJednorazowe elektrody do rejestracji przewodnictwa skóry.
Skala Zaburzeń Lękowych Uogólnionych (GAD-7)Spitzer, Kroenke, Williams & Löwe (2006)Samoopis (7 pozycji)Wykorzystano zwalidowaną wersję hiszpańską. Brak RRID narzędzia; należy cytować oryginał.
ggplot2 (pakiet R)WickhamWersja 4.0.3System tworzenia wykresów oparty na gramatyce grafiki. RRID:SCR_014601 (należy zweryfikować z aktualnym wpisem SciCrunch).
Słuchawki (nauszne)HyperX (HP Inc.)Cloud IIIPrzewodowy zestaw słuchawkowy do gier o zamkniętej konstrukcji; używany do podawania słuchowego bodźca bezwarunkowego podczas warunkowania lękowego.
LedalabBenedek & Kaernbach (2010) otwarta biblioteka MATLAB v3.2.5Analiza Ciągłego Rozkładu (CDA) sygnałów przewodnictwa skóry. Brak przypisanego RRID (należy zamiast tego cytować oryginalną publikację).
lme4 (pakiet R)Bates, Maechler, Bolker & WalkerWersja 1.1-37Liniowe modele z efektami mieszanymi. Wykorzystane do oszacowania nachylenia trajektorii uczenia się dla każdego uczestnika w Eksperymencie 3. RRID:SCR_015654 (należy zweryfikować z aktualnym wpisem SciCrunch).
MATLABMathWorksR2025aWykorzystany do uruchomienia Ledalab oraz potoku wstępnego przetwarzania SCR. RRID:SCR_001622.
Patient Health Questionnaire-9 (PHQ-9)Kroenke, Spitzer & Williams (2001)Samoopis (9 pozycji)Wykorzystano zwalidowaną wersję hiszpańską. Brak RRID narzędzia; należy cytować oryginał.
Jednostka akwizycji danych fizjologicznych (PsychoPy)BIOPAC Systems Inc.MP200Główna jednostka akwizycji sygnałów fizjologicznych. Połączona z bezprzewodowym modułem EDA BioNomadix.
PythonPython Software FoundationWersja 3.12Wykorzystany w potoku wstępnego przetwarzania, który łączy wyniki z Ledalab z zapisami behawioralnymi z PsychoPy (Data_Bases.py, Completed_Bases_Per_Experiment.py). RRID:SCR_008394 (należy zweryfikować z aktualnym wpisem SciCrunch).
R (środowisko obliczeń statystycznych)R Foundation for Statistical ComputingWersja 4.5.0Środowisko, w którym przeprowadzono wszystkie analizy statystyczne. Modele moderacji oszacowano metodą zwykłych najmniejszych kwadratów za pomocą funkcji lm() z podstawowego pakietu stats, przy czym predyktory zostały zestandaryzowane (z-score), a człon interakcji obliczono jako ich iloczyn; nie użyto specjalistycznego pakietu do moderacji. RRID:SCR_001905 (należy zweryfikować z aktualnym wpisem SciCrunch).
Inwentarz Lęku Stanowego i Cechowego (STAI)Spielberger et al. (1983)STAI Formularz Y (40 pozycji, SAI + TAI)Wykorzystano zwalidowaną wersję hiszpańską. Brak RRID narzędzia; należy cytować oryginał.
Monitor do prezentacji bodźcówSamsungLS22D300GALXZS (S22D300, 22-calowy LED)Ekran używany do prezentacji wizualnych bodźców CS+ / CS- oraz skal ocen.

Bibliografia

  1. Ruge J, et al. How adverse childhood experiences get under the skin: a systematic review, integration and methodological discussion on threat and reward learning mechanisms. eLife. 2024;13:e92700.
  2. Madigan S, et al. Adverse childhood experiences: a meta-analysis of prevalence and moderators among half a million adults in 206 studies. World Psychiatry. 2023;22(3):463-71.
  3. Teicher MH, Gordon JB, Nemeroff CB. Recognizing the importance of childhood maltreatment as a critical factor in psychiatric diagnoses, treatment, research, prevention, and education. Mol Psychiatry. 2022;27(3):1331-8.
  4. Smith KE, Pollak SD. Children's value-based decision making. Sci Rep. 2022;12:5953.
  5. Montague PR, Hyman SE, Cohen JD. Computational roles for dopamine in behavioural control. Nature. 2004;431(7010):760-7.
  6. Gerin MI, et al. A neurocomputational investigation of reinforcement-based decision making as a candidate latent vulnerability mechanism in maltreated children. Dev Psychopathol. 2017;29(5):1689-705.
  7. McCrory EJ, Viding E. The theory of latent vulnerability: reconceptualizing the link between childhood maltreatment and psychiatric disorder. Dev Psychopathol. 2015;27(2):493-505.
  8. Hanson JL, et al. Early adversity and learning: implications for typical and atypical behavioral development. J Child Psychol Psychiatry. 2017;58(7):770-8.
  9. van den Bos W, Güroğlu B, van den Bulk BG, Rombouts SARB, Crone EA. Better than expected or as bad as you thought? The neurocognitive development of probabilistic feedback processing. Front Hum Neurosci. 2009;3:52.
  10. Narayan AJ, Rivera LM, Bernstein RE, Harris WW, Lieberman AF. Positive childhood experiences predict less psychopathology and stress in pregnant women with childhood adversity. Child Abuse Negl. 2018;78:19-30.
  11. Dibbets P, Evers EAT. The influence of state anxiety on fear discrimination and extinction in females. Front Psychol. 2017;8:347.
  12. Sperl MFJ, Panitz C, Hermann C, Mueller EM. A pragmatic comparison of noise burst and electric shock unconditioned stimuli for fear conditioning research with many trials. Psychophysiology. 2016;53(7):1017-34.
  13. San Martín C, Jacobs B, Vervliet B. Further characterization of relief dynamics in the conditioning and generalization of avoidance: effects of distress tolerance and intolerance of uncertainty. Behav Res Ther. 2020;124:103526.
  14. McLaughlin KA, DeCross SN, Jovanovic T, Tottenham N. Mechanisms linking childhood adversity with psychopathology: learning as an intervention target. Behav Res Ther. 2019;118:101-9.
  15. Kroenke K, Spitzer RL, Williams JBW. The PHQ-9: validity of a brief depression severity measure. J Gen Intern Med. 2001;16(9):606-13.
  16. Spitzer RL, Kroenke K, Williams JBW, Löwe B. A brief measure for assessing generalized anxiety disorder: the GAD-7. Arch Intern Med. 2006;166(10):1092-7.
  17. Spielberger CD. Manual for the State-Trait Anxiety Inventory (Form Y). Consulting Psychologists Press; Palo Alto (CA); 1983.
  18. Bernstein DP, et al. Development and validation of a brief screening version of the Childhood Trauma Questionnaire. Child Abuse Negl. 2003;27(2):169-90.
  19. Peirce J, et al. PsychoPy2: experiments in behavior made easy. Behav Res Methods. 2019;51(1):195-203.
  20. Benedek M, Kaernbach C. A continuous measure of phasic electrodermal activity. J Neurosci Methods. 2010;190(1):80-91.
  21. Lonsdorf TB, et al. Don't fear "fear conditioning": methodological considerations for the design and analysis of studies on human fear acquisition, extinction, and return of fear. Neurosci Biobehav Rev. 2017;77:247-85.
  22. LeDoux JE, Moscarello J, Sears R, Campese V. The birth, death and resurrection of avoidance: a reconceptualization of a troubled paradigm. Mol Psychiatry. 2017;22(1):24-36.
  23. Wobbrock JO, Findlater L, Gergle D, Higgins JJ. The aligned rank transform for nonparametric factorial analyses using only ANOVA procedures. Presented at: Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '11); New York (NY); 2011.
  24. Fritz MS, MacKinnon DP. Required sample size to detect the mediated effect. Psychol Sci. 2007;18(3):233-9.
  25. Bouton ME. Learning and behavior: a contemporary synthesis. Sinauer Associates; Sunderland (MA); 2007.
  26. Rescorla RA, Wagner AR. A theory of Pavlovian conditioning: variations in the effectiveness of reinforcement and nonreinforcement. In: Black AH, Prokasy WF, editors. Classical Conditioning II: Current Research and Theory. Appleton-Century-Crofts; New York (NY); 1972.
  27. McClelland GH, Judd CM. Statistical difficulties of detecting interactions and moderator effects. Psychol Bull. 1993;114(2):376-90.
  28. Maier SF, Seligman MEP. Learned helplessness at fifty: insights from neuroscience. Psychol Rev. 2016;123(4):349-67.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Dyskryminacja zagro eniauczenie si bezpiecze stwawra liwo na nagrodwarunkowanie l kuprobabilistyczne uczenie si nagrodyreakcja przewodnictwa sk rypobudzenie autonomiczneniekorzystne do wiadczenia z dzieci stwa

Ten artykuł został opublikowany

Film wkrótce dostępny