Name: Badanie zachowań unikających związanych z bólem przy użyciu paradygmatu sięgania ramion robota (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-10-03T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min
Description: Poznaj nowy paradygmat badania zachowań unikających związanych z bólem przy użyciu ramienia robota. Ta metoda pozwala analizować uczenie się, uogólnianie i wygaszanie unikania w kontekście przewlekłego bólu.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

To badanie było wspierane przez grant Vidi z Holenderskiej Organizacji Badań Naukowych (NWO), Holandia (grant ID 452-17-002) oraz Senior Research Fellowship Fundacji Badawczej Flandria (FWO-Vlaanderen), Belgia (grant ID: 12E3717N) przyznany Ann Meulders. Wkład Johana Vlaeyena został wsparty długoterminową dotacją z funduszy strukturalnych "Atenes" w ramach programu Methusalem przyznaną przez rząd flamandzki Belgii.
Autorzy pragną podziękować Jacco Ronnerowi i Richardowi Benningowi z Uniwersytetu w Maastricht za zaprogramowanie zadań eksperymentalnych oraz zaprojektowanie i stworzenie grafiki do opisanych eksperymentów.

Przedstawione tutaj protokoły spełniają wymagania Komisji ds. Etyki Społecznej i Społecznej KU Leuven (numer rejestracyjny: S-56505) oraz Komisji ds. Oceny Etyki Psychologii i Neuronauki Uniwersytetu w Maastricht (numery rejestracyjne: 185_09_11_2017_S1 i 185_09_11_2017_S2_A1).
1. Przygotowanie laboratorium do sesji testowej
<ol>
	<li>Przed sesją testową: Wyślij uczestnikowi wiadomość e-mail informującą go o dostarczeniu bodźców bólowych, o ogólnym zarysie eksperymentu i kryteriach wykluczenia. Kryteria wykluczenia dla zdrowych uczestników obejmują: wiek poniżej 18 lat; przewlekły ból; analfabetyzm lub zdiagnozowana dysleksja; ciąża; leworęczność; przebyta choroba układu krążenia, przewlekła lub ostra choroba układu oddechowego (np. astma, zapalenie oskrzeli), choroba neurologiczna (np. padaczka) i/lub zaburzenie psychiczne (np. depresja kliniczna, zespół lęku napadowego/lękowego); nieskorygowane problemy ze słuchem lub wzrokiem; ból w dominującej ręce, nadgarstku, łokciu lub barku, który może utrudniać wykonywanie zadania sięgania; obecność wszczepionych elektronicznych urządzeń medycznych (np. rozrusznika serca); i obecność jakichkolwiek innych poważnych schorzeń.</li>
	<li>Ze względu na środki ostrożności związane z COVID-19 poproś uczestnika o umycie/dezynfekcję rąk po przybyciu do laboratorium i zrób to samodzielnie. Przez cały czas trwania sesji testowej należy nosić jednorazową maskę na twarz oraz rękawiczki lateksowe, gdy wymagany jest kontakt fizyczny z uczestnikiem.</li>
	<li>Użyj dwóch oddzielnych pomieszczeń lub sekcji do ustawienia eksperymentalnego: jednego dla uczestnika, a drugiego dla eksperymentatora.</li>
	<li>Użyj jednego komputera z dwoma oddzielnymi ekranami: jednym ekranem komputerowym dla eksperymentatora i jednym większym ekranem telewizyjnym dla uczestnika.</li>
	<li>Aby włączyć ramię robota (np. HapticMaster), naciśnij wyłącznik zasilania z przodu robota (specyficzny dla tego robota). Następnie włącz wyłącznik awaryjny, który może być później użyty do wyłączenia robota w razie potrzeby.</li>
	<li>Ponownie skalibruj ramię robota przed każdym dniem testowym. Odbywa się to za pośrednictwem bezpośredniego połączenia interfejsu programowania aplikacji (API) z ramieniem robota i wystarczy to zrobić tylko raz, na początku dnia testowego.
	<ol>
		<li>Aby nawiązać połączenie API, otwórz przeglądarkę internetową na komputerze i wpisz konkretny adres API ramienia robota.</li>
		<li>Na stronie internetowej wybierz pozycję Stan w obszarze HapticMASTER. Następnie naciśnij przycisk Start obok opcji Init (do inicjalizacji). 
		UWAGA: Jest to standardowa procedura kalibracji dla tego robota. Różne roboty mogą wymagać różnych procedur kalibracji.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Użyj stymulatora prądu stałego, który jest podłączony do komputera (patrz krok 1.4). Podczas eksperymentu bodziec bólowy jest dostarczany za pośrednictwem skryptu eksperymentalnego, który działa na komputerze. Eksperyment jest zaprogramowany przy użyciu wieloplatformowego silnika gry (patrz tabela materiałów).
	<ol>
		<li>Ze względów bezpieczeństwa wyłącz wyjście stymulatora prądu stałego, wyłączając pomarańczowy przełącznik w prawym górnym rogu przedniego panelu sterowania stymulatora.</li>
		<li>Użyj pomarańczowego przełącznika pośrodku przedniego panelu sterowania, aby ustawić zakres wyjściowy na x 10 mA.</li>
		<li>Użyj czarnego pokrętła w lewym górnym rogu przedniego panelu sterowania, aby ustawić czas trwania impulsu na 2 ms (2000 μs).</li>
		<li>Aby włączyć stymulator prądu stałego, naciśnij przycisk zasilania w lewym dolnym rogu przedniego panelu sterowania.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Badanie przesiewowe pod kątem kryteriów wykluczenia i uzyskanie świadomej zgody
<ol>
	<li>Ustaw uczestnika w odległości około 2,5 m od ekranu telewizora (patrz krok 1.4), w wygodnej odległości (~15 cm) od uchwytu (czujnika) ramienia robota, na krześle z podłokietnikami (<silna klasa="xfig">Rysunek 1).</li>
	<li>Zbadaj uczestnika pod kątem kryteriów wykluczenia za pomocą samooceny (patrz krok 1.1 w celu zapoznania się z kryteriami wykluczenia).</li>
	<li>Poinformuj uczestnika o dostarczaniu bodźców bólowych i o ogólnym zarysie eksperymentu. Poinformuj go również, że może wycofać się z udziału w dowolnym momencie eksperymentu, bez żadnych konsekwencji. Uzyskaj pisemną świadomą zgodę.</li>
	<li>Aby zminimalizować kontakt fizyczny z uczestnikiem, upewnij się, że w części laboratorium dla uczestników znajduje się tabela, na której umieszcza się formularze wykluczenia i świadomej zgody, a także tablet do wypełniania kwestionariuszy (patrz krok 6.2) przed przybyciem uczestnika. Uczestnik powinien mieć możliwość samodzielnego dostępu do formularzy i podpisania ich za pomocą tej tabeli.</li>
</ol>
3. Podłączanie elektrod stymulacyjnych
UWAGA: Bodziec bólowy to bodziec elektryczny o długości 2 ms o długości fali prostokątnej dostarczany skórnie przez dwie elektrody stymulacyjne ze stali nierdzewnej (średnica elektrody 8 mm, odległość między elektrodami 30 mm).
<ol>
	<li>Jeśli uczestnik ma na sobie długie rękawy, poproś go, aby podwinął rękaw na prawym ramieniu co najmniej 10 cm powyżej łokcia.</li>
	<li>Napełnij środek elektrod stymulacyjnych przewodzącym żelem elektrolitowym i podłącz elektrod do wyłącznika awaryjnego, który jest podłączony do stymulatora prądu stałego w sekcji eksperymentatora laboratorium.</li>
	<li>Przymocuj elektrody stymulacyjne do ścięgna tricepsa prawej ręki uczestnika za pomocą paska. Upewnij się, że pasek nie jest ani za ciasny, ani za luźny. Po zamocowaniu elektrod powiedz uczestnikowi, aby rozluźnił rękę.</li>
</ol>
4. Kalibracja bodźca bólowego
<ol>
	<li>Wyjaśnij procedurę kalibracji bólu i odpowiadającą jej skalę, prezentując ją na ekranie telewizora (patrz krok 1.4).
	<ol>
		<li>Wyjaśnij uczestnikowi, że może wybrać bodziec, który otrzyma podczas eksperymentu, ale wyjaśnij, że ze względu na integralność danych jest proszony o wybranie bodźca, który opisałby jako "znacznie bolesny i wymagający pewnego wysiłku do tolerowania".</li>
		<li>Poproś uczestnika, aby ocenił każdy bodziec na skali numerycznej wyświetlanej na ekranie telewizora, w zakresie od 0 do 10, gdzie 0 jest oznaczone jako "Nic nie czuję"; 1 jako "Czuję coś, ale to nie jest nieprzyjemne; to tylko odczucie" (tj. próg wykrywania), 2 jako "bodziec nie jest jeszcze bolesny, ale zaczyna być nieprzyjemna"; 3 jako "bodziec zaczyna być bolesny" (tj. próg bólu); i 10 jako "to jest najgorszy ból, jaki mogę sobie wyobrazić".</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Włącz wyjście stymulatora prądu stałego, przełączając w górę pomarańczowy przełącznik dwustabilny (patrz krok 1.7.1).</li>
	<li>Podczas procedury kalibracji bólu należy ręcznie zwiększyć intensywność bodźców bólowych za pomocą pokrętła na przednim panelu sterowania stymulatora prądu stałego. Intensywność bodźca bólowego można zobaczyć powyżej tego pokrętła.
	<ol>
		<li>Zacznij od intensywności 1 mA i stopniowo zwiększaj intensywność stopniowo, zwiększając ją o 1, 2, 3 i 4 mA. Użyj następującej kolejności prezentacji bodźców w mA: 1, 2, 4, 6, 8, 11, 14, 17, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 52 itd.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Aby dostarczyć bodźce bólowe jeden bodziec na raz, ręcznie uruchom stymulator prądu stałego, naciskając pomarańczowy przycisk spustu na przednim panelu sterowania.
	<ol>
		<li>Poinformuj uczestnika o każdym bodźcu przed uruchomieniem stymulatora prądu stałego.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Zakończ procedurę kalibracji, gdy uczestnik osiągnie poziom intensywności bólu, który opisałby jako "znacznie bolesny i wymagający pewnego wysiłku do tolerowania". Idealnie byłoby, gdyby odpowiadało to 7-8 w skali oceny kalibracji bólu.</li>
	<li>Udokumentuj końcową intensywność bólu uczestnika w mA i jego/jej ocenę intensywności bólu (0-10) i utrzymuj tę intensywność przez pozostałą część eksperymentu.</li>
</ol>
5. Uruchamianie zadania eksperymentalnego
<ol>
	<li>Poinformuj ustnie uczestnika, że na ekranie telewizora przed nim otrzyma instrukcje dotyczące paradygmatu sięgania ramion robota, po czym będzie mógł przećwiczyć zadanie pod nadzorem eksperymentatora.</li>
	<li>Przekaż uczestnikowi ustandaryzowane pisemne instrukcje dotyczące zadania na ekranie.</li>
	<li>Praktyka: Za pomocą eksperymentalnego skryptu, na ekranie telewizyjnym, przedstaw trzy łuki (T1–T3) znajdujące się w połowie płaszczyzny ruchu. Najłatwiejszy ruch ramienia (T1) jest sparowany bez odchylenia lub oporu, środkowy ruch ramienia (T2) jest sparowany z umiarkowanym odchyleniem i oporem, a najdalszy ruch ramienia (T3) jest sparowany z największym odchyleniem i najsilniejszym oporem.
	<ol>
		<li>Poinstruuj uczestnika, aby użył swojej dominującej ręki do obsługi czujnika ramienia robota, reprezentowanego przez zieloną piłkę na ekranie telewizora, oraz aby przesunął piłkę/czujnik z punktu początkowego w lewym dolnym rogu płaszczyzny ruchu do celu w lewym górnym rogu płaszczyzny ruchu.</li>
		<li>Poinstruuj uczestnika, że może swobodnie wybrać, którą z dostępnych trajektorii ruchowych chce wykonać w każdej próbie.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Nie podawaj bodźca przeciwbólowego (patrz sekcja 3: Uwaga i krok 5.7.6) podczas fazy ćwiczeń. Należy jednak upewnić się, że istnieje zależność między odchyleniem a rezystancją (patrz krok 5.3).</li>
	<li>Przekaż uczestnikowi ustną informację zwrotną podczas wykonywania fazy ćwiczeń.
	<ol>
		<li>Upewnij się, że uczestnik nie zaczyna się ruszać przed wizualnymi i dźwiękowymi "sygnałami startu" oraz że zwalnia ramię robota natychmiast po wyświetleniu wizualnych i dźwiękowych "sygnałów stopu". 
		UWAGA: Dwa odrębne sygnały dźwiękowe ("dźwięk początkowy" i "ton punktacji") oraz dwa odrębne sygnały wizualne (cel i wirtualna "sygnalizacja świetlna" zmieniają kolor odpowiednio na zielony i czerwony; <silna klasa="xfig">Rysunek 1) były używane jako sygnały startu i stopu. Dźwiękowe i wizualne sygnały startu są prezentowane jednocześnie, podobnie jak dźwiękowe i wizualne sygnały stopu.</li>
		<li>Poinstruuj uczestnika, aby przedstawił samoopisowe pomiary oczekiwanego bólu i strachu przed bólem związanym z ruchem na ciągłej skali ocen, przewijając w lewo i w prawo na skali za pomocą dwóch odpowiednich pedałów nożnych na potrójnym przełączniku nożnym. Poinstruuj go, aby potwierdził swoją odpowiedź za pomocą trzeciego pedału nożnego. 
		UWAGA: Przedstaw pytania samoopisowe dotyczące stałych, z góry określonych prób, dla każdej trajektorii ruchu osobno. Upewnij się, za pomocą skryptu eksperymentalnego, że ramię robota jest unieruchomione i pozostaje nieruchome w czasie, gdy uczestnik odpowiada na pytania.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Na koniec fazy praktyki odpowiedz na pytania uczestnika. Opuść sekcję/pomieszczenie eksperymentalne i przyciemnij światła. Uczestnik rozpoczyna eksperyment samodzielnie, naciskając pedał nożny "Potwierdź" (patrz krok 5.5.2).</li>
	<li>Akwizycja: Podczas akwizycji unikania, podobnie jak w fazie ćwiczeń, pozwól uczestnikowi wybrać, którą trajektorię ruchu (T1-T3) wykonać w każdej próbie.
	<ol>
		<li>Podczas nabywania unikania poddaj uczestnika eksperymentalnym przypadkom Odpowiedź-Wynik (trajektoria ruchu-ból) oraz kosztom unikania, tj. kompromisowi między bólem a wysiłkiem, za pomocą skryptu eksperymentalnego.</li>
		<li>W szczególności, jeśli uczestnik wykonuje najłatwiejszą trajektorię ruchu (T1), zawsze prezentuj bodziec bólowy (100% bólu/brak odchylenia lub oporu).</li>
		<li>Jeśli wykonuje środkową trajektorię ruchu (T2), przedstaw bodziec bólowy z 50% szansą, ale upewnij się, że będzie musiał włożyć więcej wysiłku (umiarkowane odchylenie i opór).</li>
		<li>Jeśli uczestnik wykonuje najdalszą, najbardziej wymagającą wysiłku trajektorię ruchu (T3), nie prezentuj w ogóle bodźca bólowego, ale upewnij się, że będzie musiał włożyć najwięcej wysiłku, aby dotrzeć do celu (0% bólu/największe odchylenie, najsilniejszy opór). 
		UWAGA: Jeśli ma to zastosowanie do projektu, grupa jarzma może być używana jako kontrola. W procedurach jarzma każdy uczestnik kontrolny jest sparowany z uczestnikiem w grupie eksperymentalnej, tak że obaj otrzymują te same harmonogramy wzmocnienia48. Tak więc, w obecnym paradygmacie, każdy uczestnik Grupy Jarzma otrzymuje bodźce bólowe w tych samych próbach, co jego odpowiednik w Grupie Eksperymentalnej, niezależnie od trajektorii, które wybierze. Nie oczekuje się nabycia zachowań unikających w grupie Yoked, biorąc pod uwagę brak zmanipulowanych sytuacji awaryjnych Response-Outcome (trajektoria ruchu-ból).</li>
		<li>Tam, gdzie ma to zastosowanie, zapisz dane od każdego uczestnika Grupy Eksperymentalnej na komputerze (patrz sekcja 1.4) i użyj jako odniesienia dla harmonogramów zbrojenia każdego uczestnika Grupy Jarzmowej (kontrolnej).
		<ol>
			<li>W przypadku korzystania z procedury Yoked (tj. każdy uczestnik kontrolny jest sparowany z uczestnikiem w grupie eksperymentalnej, tak że obaj otrzymują te same harmonogramy wzmocnień48), przydziel uczestników do grup za pomocą harmonogramu randomizacji z zasadą, że pierwszy uczestnik musi być w grupie eksperymentalnej. Następnie uczestnicy są losowo przydzielani do dowolnej grupy, o ile w każdym momencie liczba uczestników Grupy Eksperymentalnej przekracza liczbę uczestników Grupy Jarzma.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>W przypadku prób z bodźcem bólowym należy przedstawić bodziec bólowy po wykonaniu dwóch trzecich ruchu, tj. gdy uczestnik przeszedł przez łuk trajektorii. Stymulator prądu stałego jest uruchamiany automatycznie za pomocą skryptu eksperymentalnego.</li>
		<li>O pomyślnym zakończeniu próby świadczy prezentacja wizualnych i dźwiękowych sygnałów stopu. Następnie upewnij się, za pomocą eksperymentalnego skryptu, że ramię robota automatycznie powróci do pozycji wyjściowej, w której pozostaje nieruchome. Po upływie 3 000 ms przedstaw wizualne i dźwiękowe sygnały startowe, a uczestnik może rozpocząć kolejną próbę. 
		UWAGA: Czas trwania próby różni się w zależności od próby i uczestników, ze względu na różnice w prędkościach ruchu. Liczba prób w każdej fazie eksperymentalnej może się również zmieniać między eksperymentami. Zalecamy co najmniej 2 x 12 prób w celu skutecznego nabycia unikania. Łącznie z krokami opisanymi powyżej, protokół akwizycji trwa około 45 minut.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Uogólnienie: W protokole uogólnienia należy przeprowadzić test na uogólnienie unikania po fazie nabywania (patrz punkt 5.7). 
	UWAGA: Podczas testowania pod kątem uogólnienia unikania, łuki trajektorii na ekranie są rozdzielane podczas akwizycji, aby pozostawić miejsce na łuki trajektorii uogólnienia, które są umieszczone między łukami trajektorii akwizycji (patrz <silna klasa="xfig">Rysunek 1).
	<ol>
		<li>Na ekranie telewizyjnym zaprezentuj trzy nowatorskie trajektorie ruchu zamiast trajektorii akwizycji T1–T3. Upewnij się, że te "trajektorie uogólnienia" (G1–G3) znajdują się w sąsiedztwie trajektorii akwizycji. W szczególności G1 znajduje się między T1 i T2, G2 między T2 i T3, a G3 na prawo od T3 (patrz <silna klasa="xfig">Rysunek 1). Nie należy łączyć trajektorii uogólnienia z bodźcem bólowym. 
		UWAGA: Łącznie z krokami opisanymi powyżej, z fazą uogólniania składającą się z 3 x 12 prób, protokół uogólnienia unikania trwa około 1,5 godziny. Do testowania uogólnienia unikania wymagany jest Yoked Group48 (zobacz krok 5.7.5). Jednak w zależności od konkretnego pytania badawczego można stosować różne kontrole (por. modulacja kontekstu unikania w projekcie wewnątrzobiektowym24).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wygaszanie z zapobieganiem odpowiedzi (RPE): W protokole RPE, po fazie akwizycji (patrz sekcja 5.7), przekaż uczestnikom ustandaryzowane pisemne instrukcje stwierdzające, że w nadchodzącej fazie mogą wykonywać tylko T1.
	<ol>
		<li>Podczas fazy RPE, za pomocą skryptu eksperymentalnego, wizualnie (np. blokowanie łuków trajektorii za pomocą bramki) i/lub haptycznie (np. blokowanie ruchu ramienia uczestnika za pomocą ściany dotykowej) blokuj T2 i T3, tak aby dostępny był tylko T1. T1 nie jest sparowany z bodźcem bólowym w tej fazie. Łącznie z krokami opisanymi powyżej, z fazą RPE składającą się z 4 x 12 prób, sesja ta trwa około 60 minut.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Test spontanicznego powrotu do zdrowia: W celu przetestowania spontanicznego powrotu do zdrowia, należy zastosować 2-dniowy protokół z 24 godzinami ± 3 godzinami między sesjami. W dniu 1 należy zastosować protokół RPE (patrz punkt 5.9).
	<ol>
		<li>W 2. dniu należy założyć elektrody stymulacyjne (patrz punkt 3). Podaj krótkie instrukcje odświeżające zadanie na ekranie. Nie podawaj żadnych informacji dotyczących bodźców bólowych.</li>
		<li>Przedstaw trzy trajektorie akwizycji (T1–T3, por. faza akwizycji, patrz punkt 5.7), przy braku bodźca bólowego. Łącznie z kwestionariuszem poeksperymentalnym (patrz punkt 6.2) i spontaniczną fazą powrotu do zdrowia składającą się z 4 x 12 prób, sesja ta trwa około 45 minut 
		UWAGA: Aby zapobiec ponownemu pojawieniu się strachu (tj. nawrotowi strachu po nieoczekiwanym zetknięciu się z bodźcem bólowym42; patrz dyskusja), nie należy ponownie kalibrować bodźca bólowego w dniu 2.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
6. Zakończenie eksperymentu
<ol>
	<li>Gdy uczestnik zakończy eksperyment, odłącz elektrody stymulacyjne.</li>
	<li>Przekaż uczestnikowi tablet umieszczony na stole w części laboratorium dla uczestnika (patrz sekcja 2.4), w którym będzie mógł odpowiedzieć na kwestionariusz końcowy z zapytaniem o intensywność i nieprzyjemność bodźca bólowego oraz koszty unikania, a także świadomość eksperymentalnych sytuacji awaryjnych Odpowiedź-Wynik (trajektoria ruchu-ból).</li>
	<li>Podczas gdy uczestnik wypełnia kwestionariusze cech psychologicznych, należy usunąć żel elektrolitowy z elektrod stymulacyjnych.</li>
	<li>Gdy uczestnik zakończy wypełnianie kwestionariuszy cech psychologicznych, zapewnij mu podsumowanie i zwrot kosztów.</li>
	<li>Dokładnie wyczyść elektrody stymulacyjne roztworem dezynfekującym odpowiednim do czyszczenia instrumentów medycznych; usuń cały żel wewnątrz i wokół elektrod. Osusz elektrody miękką bibułą. Wyczyść czujnik ramienia robota chusteczkami dezynfekującymi lub sprayem.</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Biorąc pod uwagę kluczową rolę unikania w niepełnosprawności związanej z bólem przewlekłym 1,2,3,4,5 oraz ograniczenia, z jakimi borykają się tradycyjne paradygmaty unikania 19, istnieje potrzeba opracowania metod badania zachowań unikających (związanych z bólem). Przedstawiony tutaj paradygmat sięgania ramienia robota odnosi się do sz...

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

<table><tbody><tr><td>1 komputer i ekran komputera</td><td>Intel Corporation</td><td>64-bitowy Intel Core</td><td>Uruchamianie skryptu eksperymentalnego</td></tr><tr><td>40-calowy ekran LCD</td><td>Samsung Group</td><td></td><td>Przedstawiamy skrypt eksperymentalny</td></tr><tr><td>Blender 2.79</td><td>Blender Foundation</td><td></td><td>Oprogramowanie graficzne 3D do programowania grafiki eksperymentu</td></tr><tr><td>C#</td><td></td><td></td><td>Język programowania używany do programowania zadania eksperymentalnego</td></tr><tr><td>Żel przewodzący</td><td>Reckitt Benckiser</td><td>K-Y Gel</td><td>Ułatwia przewodzenie od skóry do elektrod stymulacyjnych</td></tr><tr><td>Stymulator prądu stałego</td><td>Digitimer Ltd</td><td>DS7A</td><td>Generuje stymulację elektryczną</td></tr><tr><td>HapticMaster</td><td>Motekforce Link</td><td></td><td>Ramię robotyczne</td></tr><tr><td>Matlab</td><td>MathWorks</td><td></td><td>Do pisania skryptów do harmonogramu randomizacji uczestników i do wyodrębniania maksymalnego odchylenia od najkrótszej trajektorii na badanie</td></tr><tr><td>Qualtrics</td><td>Qualtrics Narzędzie ankietowe</td><td></td> internetowe <td>do kwestionariuszy psychologicznych</td></tr><tr><td>Rstudio</td><td>Rstudio Inc.</td><td></td><td>Analizy statystyczne</td></tr><tr><td>Sekusept Plus</td><td>Ecolab</td><td></td><td>Roztwór dezynfekujący do czyszczenia instrumentów medycznych</td></tr><tr><td>Elektrody stymulacyjne</td><td>Digitimer Ltd</td><td>Elektroda stymulująca pręt</td><td>Dwie elektrody dyskowe wielokrotnego użytku ze stali nierdzewnej; średnica 8 mm w rozstawie 30 mm</td></tr><tr><td>Tablet</td><td>AsusTek Computer Inc.</td><td>ASUS ZenPad 8.0</td><td>Do udzielania odpowiedzi na pytania o cechy psychologiczne</td></tr><tr><td>Potrójny przełącznik nożny</td><td>Kosa</td><td>USB-3FS-2</td><td>Do dostarczania miar samoopisowych w skali VAS</td></tr><tr><td>Unity 2017</td><td>Technologie Unity Wieloplatformowy</td><td></td><td>silnik gry do pisania scenariusza eksperymentalnego, w tym prezentacji bodźców elektroskórnych</td></tr></tbody></table>

badanie zachowań unikających związanych z bólem przy użyciu paradygmatu sięgania ramion robota

Investigating Pain-Related Avoidance Behavior using a Robotic Arm-Reaching Paradigm

Unikanie jest kluczowym czynnikiem przyczyniającym się do przejścia od ostrego bólu do przewlekłej niepełnosprawności bólowej. Brakuje jednak ekologicznie uzasadnionych paradygmatów, które pozwoliłyby eksperymentalnie zbadać unikanie bólu. Aby wypełnić tę lukę, opracowaliśmy paradygmat (paradygmat sięgania ramienia robota), aby zbadać mechanizmy leżące u podstaw rozwoju zachowań unikających związanych z bólem. Istniejące paradygmaty unikania (głównie w kontekście badań nad lękiem) często operacjonalizowały unikanie jako instruowaną przez eksperymentatora, tanią reakcję, nakładaną na bodźce związane z zagrożeniem podczas procedury warunkowania strachu Pawłowa. W przeciwieństwie do tego, obecna metoda oferuje zwiększoną trafność ekologiczną pod względem instrumentalnego uczenia się (nabywania) unikania oraz poprzez dodawanie kosztów do reakcji unikania. W paradygmacie uczestnicy wykonują ruchy sięgające ramion od punktu początkowego do celu za pomocą ramienia robota i swobodnie wybierają jedną z trzech różnych trajektorii ruchów, aby to zrobić. Trajektorie ruchu różnią się prawdopodobieństwem sparowania z bolesnym bodźcem elektroskórnym oraz wymaganym wysiłkiem pod względem odchylenia i oporu. W szczególności bolesnego bodźca można (częściowo) uniknąć kosztem wykonywania ruchów wymagających zwiększonego wysiłku. Zachowanie unikające jest operacjonalizowane jako maksymalne odchylenie od najkrótszej trajektorii w każdej próbie. Oprócz wyjaśnienia, w jaki sposób nowy paradygmat może pomóc w zrozumieniu nabywania unikania, opisujemy adaptacje paradygmatu robotycznego sięgania ramionami do (1) badania rozprzestrzeniania się unikania na inne bodźce (uogólnienie), (2) modelowania leczenia klinicznego w laboratorium (wygaśnięcie unikania za pomocą zapobiegania reakcji), a także (3) modelowania nawrotu i powrotu unikania po wygaśnięciu (spontaniczne odzyskiwanie). Biorąc pod uwagę zwiększoną ważność ekologiczną i liczne możliwości rozbudowy i/lub adaptacji, paradygmat sięgania ramion robotów stanowi obiecujące narzędzie ułatwiające badanie zachowań unikających i pogłębiające zrozumienie procesów leżących u ich podstaw.

Nabycie zachowania unikowego przejawia się tym, że uczestnicy unikają bardziej (wykazując większe maksymalne odchylenia od najkrótszej trajektorii) pod koniec fazy nabywania w porównaniu z jej początkiem (Rysunek 2, oznaczone jako A)20, lub w porównaniu z grupą kontrolną Yoked (Rysunek 3)23,48.
Nabycie lęku i oczekiwania bólu potwierdzają raporty uczest...

Unikanie jest kluczowe dla przewlekłej niepełnosprawności bólowej, jednak brakuje odpowiednich paradygmatów do badania unikania związanego z bólem. Dlatego opracowaliśmy paradygmat, który pozwala badać, w jaki sposób zachowania unikania związane z bólem są wyuczone (akwizycja), rozprzestrzeniają się na inne bodźce (uogólnienie), mogą być złagodzone (wygaszanie) i jak mogą następnie pojawić się ponownie (spontaniczne zdrowienie).

Badanie zachowań unikających związanych z bólem przy użyciu paradygmatu sięgania ramion robota

Avoidance behavior is a key contributor to the transition from acute pain to chronic pain disability. Yet, there has been a lack of ecologically valid ...

Zachowania unikające związane z bólem w znacznym stopniu przyczyniają się do przewlekłej niepełnosprawności bólowej. To istniejące paradygmaty, często takie jak ekologia i konstruują trafność, stosując instruowaną i niską lub zerową reakcję unikania. Nasz paradygmat radzi sobie z tymi ograniczeniami, umożliwiając badanie sposobów, w jakie unikanie jest naturalnie wyuczone i wzmocnione, oraz poprzez włączenie odpowiedzi na unikanie w badaniu kosztów.Nasz paradygmat może być jednoznacznie wykorzystany do wyjaśnienia procesów leżących u podstaw uczenia się bólu związanego z zachowaniami unikającymi, w jaki sposób zachowanie staje się niepełnosprawne w bólu przewlekłym i jak można je złagodzić. Umieść komputer w jednym pomieszczeniu lub sekcji dla badacza i umieść duży telewizor w oddzielnym pomieszczeniu lub sekcji dla uczestnika. Aby przygotować się do sesji testowej, poproś wszystkich, aby zdezynfekowali ręce po przybyciu do laboratorium.Niech uczestnik usiądzie na krześle z podłokietnikiem w odległości około 2,5 metra od ekranu telewizora w wygodnej odległości około 15 centymetrów od czujnika ramienia robota. Po uzyskaniu pisemnej świadomej zgody uczestnika, wypełnij środek każdej elektrody przewodzącym żelem elektrolitowym. I użyj paska, aby przymocować elektrody stymulacyjne do ścięgna tricepsa prawej ręki uczestnika.Po wyjaśnieniu procedury kalibracji poproś uczestnika, aby ocenił każdy bodziec w skali numerycznej od zera do 10, gdzie zero oznacza Nic nie czuję, a 10 oznacza najgorszy ból, jaki można sobie wyobrazić. Włącz stymulator. Ustawiasz intensywność na jeden miliamper, aby rozpocząć, i ogłaszasz, że bodziec bólowy ma zostać dostarczony.Gdy uczestnik potwierdzi komunikat, naciśnij pomarańczowy przycisk spustowy na stymulatorze prądu stałego, aby dostarczyć bodziec. Po uzyskaniu oceny bólu uczestnika, zastosuj bodziec na następnym poziomie intensywności, jak pokazano, stopniowo zwiększając intensywność bodźca bólowego w sposób krokowy w krokach co jeden, dwa, trzy i 4 miliampery. Gdy uczestnik osiągnie intensywność bólu, którą opisałby jako znacznie bolesną i wymagającą pewnego wysiłku, aby ją tolerować, zakończ procedurę kalibracji i udokumentuj ostateczną intensywność bólu w miliamperach oraz ocenę intensywności bólu uczestnika.Zanim ramię robota zacznie wykonywać zadanie unikania bólu, należy dostarczyć uczestnikowi standardowe pisemne instrukcje dotyczące zadania na ekranie. Zaprogramuj zadanie w taki sposób, aby trzy łuki były prezentowane w połowie płaszczyzny ruchu, upewnij się, że najkrótszy ruch ramienia T1 jest sparowany bez odchylenia lub oporu. Ruch środkowego ramienia T2 jest sparowany z umiarkowanym odchyleniem i oporem, a najdalszy ruch ramion T3 jest sparowany z największym odchyleniem i najsilniejszym oporem.Poinstruuj uczestnika, aby używał dominującej ręki do obsługi ramienia robota, poruszając jego czujnikiem, który jest reprezentowany przez zieloną kulę na ekranie telewizora. I przesunąć czujnik z punktu początkowego w lewym dolnym rogu płaszczyzny ruchu do celu w lewym górnym rogu płaszczyzny ruchu. Poinformuj uczestnika, że może swobodnie wybrać, którą z dostępnych trajektorii ruchowych wykonać w każdej próbie.I poinstruuj uczestnika, aby przedstawił samoopisowe pomiary oczekiwanego bólu i strachu przed bólem związanym z ruchem, na ciągłej skali ocen, przewijając w lewo i w prawo na skali za pomocą dwóch odpowiednich pedałów nożnych na potrójnym przełączniku nożnym. Pod koniec fazy ćwiczeń, po udzieleniu odpowiedzi na wszelkie pytania, wyjdź z pokoju i przyciemnij światła. Obserwuj uczestnika z sekcji lub pokoju badawczego.Aby wykonać protokół akwizycji, poproś uczestników, aby nacisnęli pedał potwierdzenia, aby rozpocząć eksperyment. Podczas fazy akwizycji unikania, jeśli uczestnik wykonuje najkrótszą trajektorię ruchu T1, zaprogramuj stymulator prądu stałego, aby zawsze dostarczał bodziec bólowy, po zakończeniu dwóch trzecich ruchu. Jeśli uczestnik wybierze środkową trajektorię ruchu T2, przedstaw bodziec bólowy przez 50% czasu, upewniając się, że uczestnik będzie musiał włożyć więcej wysiłku.Jeśli uczestnik wykonuje najdalszą najbardziej wysiłkową trajektorię ruchu T3, nie prezentuj bodźca bólowego, ale upewnij się, że uczestnik będzie musiał włożyć najwięcej wysiłku, aby dotrzeć do celu. O pomyślnie zakończonym badaniu będzie wieńcząca prezentacja wizualnych i dźwiękowych sygnałów stopu. Ramię robota powinno być zaprogramowane tak, aby automatycznie powracało do pozycji wyjściowej po zakończeniu próby.Po 3000 milisekundach przedstaw wizualne i dźwiękowe sygnały startowe, które wskazują, że uczestnik może rozpocząć kolejną próbę. Podczas testowania pod kątem uogólnienia unikania, łuki trajektorii na ekranie są rozdzielane podczas fazy akwizycji, aby pozostawić miejsce na łuki trajektorii uogólnienia. Aby przetestować uogólnienie unikania po fazie akwizycji, przedstaw trzy nowe trajektorie ruchu uogólnienia G1, G2 i G3 sąsiadujące z trajektoriami akwizycji.Aby zbadać wygaśnięcie unikania z zapobieganiem reakcji, po fazie nabycia poinformuj uczestnika, że w nadchodzącej fazie może wykonać tylko T1. W fazie zapobiegania reakcji, wizualnie i optycznie zablokuj T2 i T3, aby dostępny był tylko T1. W ten sposób zapewnia się, że podczas fazy wygaszania z zapobieganiem odpowiedzi, uczestnik wykonuje tylko najkrótszą trajektorię ruchu T1. Około 24 godziny później podłącz elektrody stymulacyjne i podaj krótkie instrukcje odświeżające zadanie na ekranie, nie dołączając żadnych informacji dotyczących bodźca bólowego. Następnie przedstaw trzy trajektorie akwizycji przy braku bodźca bólowego.Po zakończeniu eksperymentu należy odłączyć elektrody stymulacyjne i dokładnie oczyścić elektrody stymulacyjne roztworem dezynfekującym. Następnie osusz elektrody miękką bibułą i wyczyść czujnik ramienia robota chusteczkami dezynfekującymi lub sprayem. Nabycie zachowań unikających jest demonstrowane przez uczestników, którzy unikają bólu bardziej pod koniec fazy nabywania w porównaniu z początkiem fazy nabywania lub w porównaniu z grupą kontrolną.O nabyciu strachu i oczekiwanego bólu świadczy fakt, że uczestnicy zgłaszają mniejszy strach i mniej oczekują bodźca bólowego podczas T3 w porównaniu z T1 i T2. Na uogólnienie strachu i oczekiwanego bólu wskazują uczestnicy grupy eksperymentalnej zgłaszający niższy poziom lęku 2 i mniej oczekujący bodźca bólowego podczas G3 w porównaniu z G1 i G2. Wygaśnięcie strachu i oczekiwanego bólu jest widoczne, gdy uczestnicy zgłaszają niższy strach i oczekują, że bodziec bólowy będzie mniej podczas T1 pod koniec fazy zapobiegania odpowiedzi w porównaniu z końcem fazy nabywania. Spontaniczne odzyskanie zachowań unikających jest wskazane przez uczestników, którzy unikają więcej na początku testu spontanicznego powrotu do zdrowia w porównaniu z końcem fazy zapobiegania reakcji. Spontaniczne odzyskanie oczekiwanego strachu i bólu jest wskazane przez uczestników zgłaszających wyższą oczekiwaną oczekiwaną długość strachu i bólu w przypadku T1 na początku testu spontanicznego powrotu do zdrowia w porównaniu z końcem fazy zapobiegania reakcji.Odejście od wersetu bodźców nie jest reakcją obronną specyficzną dla bólu. Metoda ta może być również stosowana do badania unikania wstrętu lub zażenowania, które są istotne dla zaburzeń lękowych. Nasz paradygmat umożliwia testowanie potencjalnych różnic w uczeniu się unikania, w bólu przewlekłym w porównaniu z populacjami zdrowymi.Głębsze zrozumienie mechanizmów leżących u podstaw unikania może zoptymalizować lub zaoferować nowe opcje leczenia.

investigating-pain-related-avoidance-behavior-using-robotic-arm

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

W ostatnim czasie pojawiło się wiele perspektyw dla interaktywnych systemów człowiek-robot. W niniejszym artykule opisujemy integrację nowego urządzenia robotycznego z oprogramowaniem open source, które pozwala na szybkie stworzenie biblioteki funkcji interaktywnych. Następnie przedstawiamy zastosowanie kliniczne w ramach neurorehabilitacji.

Rehabilitacja haptyczno-graficzna: integracja robota z biblioteką środowisk wirtualnych i zastosowanie w terapii udarów mózgu

Prezentujemy przyjazny dla użytkownika, wysokowydajny system operacyjny do oceny zachowań bólowych u obudzonych, przytomnych gryzoni. Urządzenie do oceny bólu ustno-twarzowego (OPAD) może oceniać ból za pomocą paradygmatu nagrody/konfliktu, zapewniając w ten sposób bardziej humanitarny sposób testowania. Protokół ten dostarczy bardziej istotnych klinicznie i translacyjnych danych od gryzoni.

Wykorzystanie instrumentalnego urządzenia do oceny bólu ustno-twarzowego (OPAD) do pomiaru zmian w zachowaniu nocyceptywnym

Modele ludzkiego bólu są cennymi narzędziami używanymi do oceny potencjału przeciwbólowego nowych związków i przewidywania ich skuteczności klinicznej, zwłaszcza gdy są używane w sposób zintegrowany. Chociaż implementacja tych modeli jest złożona, przy prawidłowym wykonaniu, modele bólu opisane w tym protokole mogą zapewnić przewidywalne i wiarygodne wyniki.

Określanie progów wykrywania bólu i tolerancji za pomocą zintegrowanej, multimodalnej baterii do zadań bólowych

Przedstawiono paradygmat do treningu i analizy zautomatyzowanego zadania umiejętnego sięgania u szczurów. Analiza prób ciągnięcia ujawnia wyraźne podprocesy uczenia się motorycznego.

Badanie procesów uczenia się umiejętności motorycznych za pomocą manipulandum robotycznego

Metody psychofizyczne, takie jak procedura szacowania QUEST, mogą skutecznie dostarczyć solidnych szacunków intensywności stymulacji, przy której odczucia niebolesne przechodzą w bolesne. Poprzez wielokrotną stymulację intensywności progowej, zmienność odpowiedzi ratingowych można bezpośrednio przypisać klasyfikacjom percepcyjnym w kolejnych analizach.

Psychofizycznie zakotwiczone, solidne progowanie w badaniu lateralizacji oscylacyjnej aktywności bodźców wstępnych związanej z bólem

To badanie informuje o rozwoju nowatorskiego, wspomaganego przez robota programu rehabilitacji ręki. Proces rozwojowy składa się z eksperymentów z udziałem zarówno osób zdrowych, jak i osób, które przeszły udar i cierpiały na późniejszą dysfunkcję kontroli motorycznej.

Opracowanie nowatorskiego programu rehabilitacji zorientowanej na zadania z wykorzystaniem dwuręcznego egzoszkieletu robotycznej ręki

Prezentowany tutaj jest paradygmat behawioralny, który wywołuje silne szybkie reakcje wzrokowo-motoryczne na mięśniach kończyn górnych człowieka podczas wzrokowo kierowanych dotrzeń.

Wyłaniający się paradygmat docelowy wywołujący szybkie reakcje wzrokowo-ruchowe na mięśniach kończyn górnych człowieka

Mechaniczny test unikania konfliktów jest używany jako nierefleksyjny odczyt wrażliwości na ból u myszy, który może być wykorzystany do lepszego zrozumienia reakcji afektywno-motywacyjnych w różnych modelach bólu myszy.

Mechaniczny test unikania konfliktów do pomiaru zachowania bólowego u myszy

Szacuje się, że 1 na 6 osób na całym świecie dozna udaru mózgu w swoim życiu, powodując długotrwałą niepełnosprawność, której mechanizmy rehabilitacji są nadal słabo poznane. W badaniu tym zaproponowano protokół oceny aktywacji mózgu za pomocą funkcjonalnej spektroskopii bliskiej podczerwieni (fNIRS) podczas sesji terapii robotycznej kończyn dolnych.

Eksperyment z wykorzystaniem funkcjonalnej spektroskopii w bliskiej podczerwieni i wspomaganych przez robota wielostawowych ruchów wskazujących kończyny dolnej

Celem tego badania jest opisanie protokołu zdalnego dostarczania zdalnie nadzorowanej przezczaszkowej stymulacji prądem stałym (RS-tDCS) w domu, zachowując standardowe procedury praktyki klinicznej, w tym bezpieczeństwo, odtwarzalność i tolerancję. Uczestnikami będą pacjenci z bólem fantomowym kończyn (PLP).

Stosowanie domowej, zdalnie nadzorowanej, przezczaszkowej stymulacji prądem stałym w przypadku bólu fantomowego kończyn

Protokół ten przedstawia powtarzalny model szczura wykorzystujący nerwy czuciowe do naśladowania bólu neuromimy u człowieka oraz oceny zabiegów chirurgicznych, oferując cenne narzędzie do badań nad neuromią translacyjną.

Nowy chirurgiczny model gryzonia do badania opcji leczenia bólu nerwiaka z wykorzystaniem ukierunkowanej renerwacji mięśni przez nerw odpiszczelowy

Poznaj nowy paradygmat badania zachowań unikających związanych z bólem przy użyciu ramienia robota. Ta metoda pozwala analizować uczenie się, uogólnianie i wygaszanie unikania w kontekście przewlekłego bólu.

Badanie zachowań unikających związanych z bólem przy użyciu paradygmatu sięgania ramion robota

Przeglądaj więcej filmów