Zmniejszanie lęku przed stanem za pomocą utrzymania pamięci roboczej
19 lipca 2017
Ten protokół pokazuje, jak mierzyć przerażenie wzmocnione lękiem podczas paradygmatu pamięci roboczej Sternberga.
Ogólnym celem tego protokołu jest zbadanie związku między procesami pamięci roboczej a lękiem poprzez połączenie paradygmatów pamięci roboczej Sternberga i zagrożenia wstrząsem. Ta metoda może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania dotyczące związku między lękiem a poznaniem. Główną zaletą tej techniki jest to, że można ją dostosować do wielu innych zadań poznawczych.
Rozpocznij od odprowadzenia uczestnika do sali testowej. Przed umieszczeniem elektrod na uczestniku oczyść obszar skóry. Umieść dwie jednorazowe 11-milimetrowe srebrne elektrody chlorkowe na dłoni lewej ręki, w odległości około dwóch centymetrów od siebie, aby monitorować przewodnictwo skóry.
Następnie umieść dwie jednorazowe 11-milimetrowe srebrne elektrody chlorkowe na wewnętrznej stronie nadgarstka lewej ręki, w odległości około trzech centymetrów od siebie, aby przeprowadzić stymulację elektryczną. Następnie umieść jedną jednorazową elektrodę z 11 milimetrami srebra i chlorku srebra po wewnętrznej stronie lewego ramienia, tuż nad łokciem, a jedną jednorazową elektrodę tuż pod prawym obojczykiem, aby monitorować tętno. Przymocuj dwie czteromilimetrowe elektrody kubkowe ze srebra i chlorku srebra do dolnej części lewego mięśnia okrężnego oka, aby zmierzyć reakcję na przerażenie.
Następnie zabezpiecz wszystkie elektrody taśmą biomedyczną. Następnie podłącz przewody do elektrod na dłoni i podłącz je do kanału EDA sprzętu monitorującego psychofizjologię. Podłącz przewody do elektrod na nadgarstku i podłącz je do urządzenia wstrząsowego.
Następnie podłącz przewody do elektrod na ramieniu i obojczyku i podłącz je do kanału EKG sprzętu monitorującego psychofizjologię. Podłącz elektrody kubkowe, przymocowane do mięśnia okrężnego oka, do elektromiografii lub kanału EMG sprzętu monitorującego psychofizjologię. Sprawdź impedancję elektrod EMG i upewnij się, że jest poniżej 10 kiloomów.
Na koniec podaj dziewięć niesygnalizowanych sond białego szumu przez słuchawki, aby umożliwić przyzwyczajenie się do reakcji zaskoczenia. Rozpocznij procedurę kalibracji wstrząsu, prosząc uczestnika o ocenę serii 100-milisekundowych stymulacji elektrycznych w celu zidentyfikowania poziomu intensywności, który jest nieprzyjemny i niewygodny, ale nie bolesny. Następnie użyj eksperymentalnego oprogramowania, aby przeprowadzić serię prezentacji 100-milisekundowej stymulacji wstrząsowej nadgarstka.
Po każdej prezentacji poproś uczestnika, aby werbalnie ocenił każdą prezentację w skali od jednego, wcale nie jest niewygodna, do dziesięciu, niewygodna, ale nie bolesna. Następnie użyj skali miliamperów na urządzeniu wstrząsowym, aby stopniowo zwiększać intensywność wstrząsu i kontynuuj serię stymulacji, aż badany oceni stymulację na 10. Na koniec zapisz tę wartość intensywności, aby użyć jej podczas procedury doświadczalnej.
Następnie, w oprogramowaniu eksperymentalnym, wprowadź numer identyfikacyjny uczestnika, warunek przeciwwagi i numer biegu w polu biegu. Następnie kliknij start na nagraniu monitorowania psychofizjologii. Następnie ustaw monitor tak, aby znajdował się przed uczestnikiem.
Naciśnij Enter w oknie zachęty oprogramowania eksperymentalnego, aby rozpocząć eksperyment. Poproś uczestnika, aby wykonał cztery serie eksperymentu, podczas których powinien wybrać strzałki w prawo lub w lewo, jeśli litera i numer pozycji pasują lub niezgadzają się odpowiednio z sekwencją próby. Po każdym biegu poproś uczestnika, aby werbalnie ocenił swój poziom lęku w skali od zera, co oznacza brak niepokoju, do 10, co oznacza skrajny niepokój, podczas bloków bezpieczeństwa i zagrożenia biegu, który właśnie ukończyli.
Na koniec poproś uczestnika, aby ustnie ocenił intensywność wstrząsów zaprezentowanych podczas poprzedniego przejazdu na tej samej skali od zera do 10 w początkowej procedurze kalibracji. Zacznij od otwarcia oprogramowania do analizy psychofzjologicznej i przygotowania surowych danych EMG do analizy. Wybierz transformację, filtry cyfrowe, FIR, a następnie pasmoprzepustowe, aby zastosować cyfrowe pasmo przepustowe od 30 do 300 Hz i wygładzić surowy kanał EMG.
Następnie wybierz analizę, elektromiografię i wyprowadzony średni wyprostowany EMG, aby skorygować wygładzony sygnał EMG, używając średniej w oknie czasowym wynoszącej 20 milisekund. Następnie wybierz zdarzenia analizy, Stim-Response i Digital Input do Stim, aby oznaczyć zdarzenia bodźca, które odpowiadają cyfrowym danym wejściowym dla każdego typu badania. Aby wyodrębnić wielkość mrugania wokół każdego zdarzenia bodźca, wybierz analizę, Stim-Response, Stim-Response Analysis i określ średnią kanału, aby wyodrębnić średnią aktywność bazową w ustalonym oknie od minus 50 do zera milisekund poprzedzających pojawienie się białego szumu.
Następnie wybierz analizę, Stim-Response, Stim-Response Analysis i określ maksymalny kanał, aby zidentyfikować początek i szczyt mrugania w ustalonym oknie od 20 do 100 milisekund, po nadejściu białego szumu. Na koniec sprawdź ślad EMG pod kątem artefaktów, które występują wokół zdarzeń bodźcowych i odrzuć próby z artefaktami. Protokół ten daje trzy podstawowe typy danych: dokładność, czas reakcji lub RT oraz przerażenie wzmocnione lękiem lub APS.
Jeśli chodzi o dokładność, uczestnicy są zazwyczaj bardziej dokładni w próbach z niskim obciążeniem niż z dużym obciążeniem. Jednak wydajność nie ma tendencji do zmieniania się w zależności od zagrożenia porażeniem. W przypadku RT uczestnicy zazwyczaj wykazują szybsze RT podczas prób o niskim obciążeniu niż podczas prób o dużym obciążeniu i szybsze RT podczas bloków zagrożeń niż podczas bezpiecznych bloków.
Wreszcie, istnieją dwie eksperymentalne manipulacje dla APS, czas obciążenia i czasu zaskoczenia. Uczestnicy zazwyczaj wykazują znacznie większy APS podczas prób z niskim obciążeniem w porównaniu z dużym obciążeniem, ale tylko wtedy, gdy sonda startle jest dostarczana w okresie konserwacji. Efekt ten nie utrzymuje się jednak, gdy podczas ITI badane jest zaskoczenie.
Po opanowaniu eksperyment ten można przeprowadzić w ciągu dwóch godzin, jeśli zostanie wykonany prawidłowo. Podczas wykonywania tej procedury należy pamiętać o odpowiednim oczyszczeniu i zabezpieczeniu elektrod. Po tej procedurze można dostosować inne zadania poznawcze, aby odpowiedzieć na dodatkowe pytania, takie jak rozpoczęcie efektu szoku, trwałej uwagi lub pamięci i kodowania.
Przegląd
Niniejszy protokół demonstruje sposób pomiaru lękowo potęgowanego odruchu orientacyjnego (startle) podczas realizacji paradygmatu pamięci roboczej Sternberga. Jego celem jest zbadanie zależności między procesami pamięci roboczej a lękiem.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Psychofizjologia
- Psychologia poznawcza
Wstęp
- Badanie łączy paradygmaty pamięci roboczej oraz zagrożenia wstrząsem.
- Odnosi się ono do kluczowych pytań dotyczących lęku i poznania.
- Metoda ta może zostać dostosowana do różnych zadań poznawczych.
- Do oceny reakcji wykorzystuje się pomiary elektrofizjologiczne.
Cel badania
- Zbadanie wpływu lęku na funkcjonowanie poznawcze.
- Pomiar reakcji przestrachu przy różnym obciążeniu poznawczym.
- Zbadanie, w jaki sposób lęk wpływa na zadania angażujące pamięć roboczą.
Zastosowane metody
- U uczestników monitoruje się przewodnictwo skóry oraz tętno.
- Elektrody są rozmieszczane w celu pomiaru reakcji przestrachu.
- Przeprowadza się kalibrację wstrząsów w celu określenia poziomu dyskomfortu.
- Uczestnicy wykonują zadania, podczas gdy rejestrowane są ich reakcje fizjologiczne.
Główne wyniki
- Uczestnicy wykazują różną dokładność i czasy reakcji w zależności od obciążenia poznawczego.
- Poziom lęku wpływa na wyniki podczas wykonywania zadań.
- Reakcje przestrachu są silniejsze w warunkach niskiego obciążenia.
- Typy danych obejmują dokładność, czas reakcji oraz reakcję przestrachu potęgowaną przez lęk.
Wnioski
- Protokół ten skutecznie mierzy współzależność między lękiem a funkcjami poznawczymi.
- Wyniki mogą stanowić podstawę dla przyszłych badań nad zadaniami poznawczymi i lękiem.
- Adaptacje tej metody mogą służyć do badania dodatkowych kwestii poznawczych.
Najczęściej Zadawane Pytania
Znaczenie dla przemysłu
Niniejszy protokół umożliwia mechanistyczną analizę wpływu obciążenia poznawczego na fizjologię lęku, co wspiera walidację celów w procesie odkrywania leków neuropsychiatrycznych. Poprzez kwantyfikację lękowo nasilonego odruchu przestrachu przy kontrolowanym obciążeniu pamięci roboczej, metoda ta dostarcza translacyjnego biomarkera pozwalającego na redukcję ryzyka w badaniach związków ukierunkowanych na ośrodkowy układ nerwowy. Podejście to zwiększa pewność prognostyczną na wczesnym etapie odkrywania leków, łącząc modulację poznawczą z miarami stanu afektywnego.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Wartość naukowa: Pozwala na weryfikację hipotez terapeutycznych dotyczących interakcji między pamięcią roboczą a lękiem w modelach chorobowych.
- Wartość operacyjna: Umożliwia biologiczną redukcję ryzyka w odniesieniu do celów terapeutycznych poprzez mierzalną modulację reakcji przestrachu.
- Wartość prognostyczna: Wspiera selekcję projektów w portfolio poprzez identyfikację związków normalizujących obwody poznawczo-afektywne.
Przesiewy i opracowywanie testów
- Gotowość analizy: Przygotowanie zwalidowanych systemów psychofizjologicznych do dalszego przesiewania związków.
- Wyniki ilościowe: Dostarczenie zestandaryzowanych pomiarów dokładności, czasu reakcji i amplitudy reakcji przestrachu.
- Skalowalność platformy: Możliwość adaptacji do różnych zadań poznawczych w celu szerokiego ponownego wykorzystania analizy.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Znaczenie chorobowe: Modelowanie fenotypów lękowych w układach z deficytami pamięci roboczej.
- Ciągłość translacyjna: Powiązanie wyników odkryć z walidacją przedkliniczną kandydatów na leki przeciwlękowe.
- Decyzje skorygowane o ryzyko: Uzasadnienie dalszych etapów badań w oparciu o normalizację reakcji przestrachu pod obciążeniem.
Integracja potoku i przepływu pracy
Prezentuje metodę jako narzędzie biologii odkrywczej, które wspomaga identyfikację związków wiodących poprzez mechanistyczną redukcję ryzyka w odniesieniu do celów związanych z lękiem.
- Biologia odkrywcza: Bada wpływ obciążenia poznawczego na fenotypy lękowe w celu wyjaśnienia zaangażowania konkretnych szlaków.
- Screening: Zapewnia powtarzalność testu poprzez ustandaryzowane odczyty fizjologiczne w różnych stanach poznawczych.
- Analityka: Dostarcza wskaźników czasu reakcji i szczytów reakcji przestrachu w celu porównania efektów związków w procesach poznawczo-afektywnych.
- Badania translacyjne: Wspierają dopasowanie biomarkerów poprzez powiązanie utrzymywania pamięci roboczej z nasilonym lękiem w reakcji przestrachu.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Tworzy wielokrotnego użytku platformę psychofizjologiczną do opracowywania testów poznawczo-emocjonalnych.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Redukuje niejednoznaczność mechanistyczną w modelach lęku poprzez manipulację obciążeniem poznawczym.
- Wartość operacyjna: Standaryzuje monitorowanie elektrofizjologiczne w celu zapewnienia powtarzalności w wielu ośrodkach.
- Wartość strategiczna: Ulepsza decyzje go/no-go poprzez kwantyfikację zaangażowania celu w obwodach poznawczo-afektywnych.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację związków modulujących lęk zależny od pamięci roboczej z uwzględnieniem ryzyka.
Wskazówki dotyczące wdrożenia
- Wymaga doświadczenia w rejestracji psychofizjologicznej i projektowaniu zadań poznawczych.
- Zależy od infrastruktury EMG, ECG i EDA wraz z kalibracją podawania wstrząsów.
- Wymaga standaryzacji czasu podania bodźca wywołującego reakcję przestrachu oraz parametrów obciążenia poznawczego między zespołami.
- Obejmuje kwestie adaptacji do różnych zadań pamięci roboczej i metod indukcji lęku.
- Ograniczone koniecznością starannego usuwania artefaktów z danych EMG podczas analizy zsynchronizowanej z bodźcem.
Najczęściej zadawane pytania dotyczące biofarmacji
Chapters in this video
0:05
Title
7:45
Conclusion
6:40
Results: Potentiation of the Acoutstic Startle Reflex Indicates Working Memory Maintenance is Sufficient to Reduce Anxiety
0:38
Experimental Preparation
2:47
Shock Calibration and Experimental Procedure
4:49
Startle Analysis
