O condicionamento do medo humano Realizado em total imersão Realidade Virtual 3-Dimensional

Este vídeo demonstra o uso do ambiente virtual imersivo da Duke, DIVE, para gerar dados realistas de condicionamento ao medo em humanos. Mundos virtuais são criados com software virtual e o código é gerado para apresentar estímulos. O participante é equipado com eletrodos para registro da condutância da pele e estimulação no punho, bem como para pressionar botões dentro do ambiente de realidade virtual.

As respostas da condutância cutânea e os dados de pressão de botão são então coletados enquanto estímulos dinâmicos são apresentados no DIVE, e os dados fisiológicos e as medidas de expectativa são analisados para demonstrar a aquisição do medo, a extinção do medo e o medo da retenção da memória em relação a estímulos condicionados ou ao contexto. Olá, sou Kevin Lebar. Sou professor no Centro de Neurociência Cognitiva da Universidade Duke.

Sou Rachel Brady, diretora do Ambiente Virtual Imersivo da Duke. Olá, meu nome é Nicole Huff. Sou pesquisadora pós-doutoranda no Laboratório da Dra. Lamar.

Olá, meu nome é David Zelensky, do Grupo de Tecnologia de Visualização. Hoje mostraremos um procedimento para realizar experimentos de condicionamento de medo humano utilizando realidade virtual tridimensional totalmente imersiva. Utilizamos este procedimento para examinar as influências contextuais na aquisição do medo e na retenção da memória.

Então vamos começar. Para examinar as influências contextuais na aquisição e na memória do medo, os participantes humanos são expostos a estímulos condicionados dinâmicos em um ambiente virtual totalmente imersivo conhecido como Ambiente Virtual Imersivo de Duke. O sistema DIVE consiste em uma sala de três metros por três metros por três metros, na qual todas as quatro paredes, o teto e o chão exibem imagens estereoscópicas geradas por computador por meio de projeção traseira.

Cada parede possui seu próprio projetor DLP, que por sua vez é controlado por um computador dedicado. Uma das paredes desliza para abrir, permitindo o acesso para dentro e para fora do DIVE, e há um sistema de rastreamento que fornece informações tridimensionais sobre localização e orientação das posições da cabeça e das mãos do participante. A visão estéreo ativa é fornecida por meio de óculos de cristal líquido com obturador usados pelos participantes.

Os seis computadores dedicados às paredes são controlados por um computador mestre que se comunica com o sistema de rastreamento, controla o sistema de som e controla um sistema de choque elétrico, que é usado para condicionamento aversivo. Os sete computadores são sincronizados nos limites dos quadros de imagem por meio da capacidade genlock de suas placas gráficas NVIDIA. A navegação pelo ambiente virtual é limitada a um percurso fixo que é idêntico em todos os mundos virtuais. Movimento.

Ao longo deste percurso, o controle é realizado por meio do sistema de software virtual. Os VIRs se comunicam com o sistema de rastreamento por meio da rede periférica de realidade virtual e da biblioteca de código aberto. O VRPM registra a localização e orientação da cabeça e das mãos do participante, bem como as informações sobre pressionamento de botões.

O OLS utiliza as informações de rastreamento da cabeça para renderizar a cena 3D com a perspectiva correta para o participante. Agora vamos ver como preparar um participante para um experimento de condicionamento imparcial no sistema DIVE. Durante experimentos de condicionamento imparcial, dentro do DIVE os participantes enfrentam estímulos condicionados dinâmicos, constituídos por cobras e aranhas, combinados com estimulação elétrica no punho; antes de iniciar o procedimento de condicionamento, atribua aleatoriamente cada participante a uma condição específica, definindo o termo de estímulo como o estímulo CS+ composto por imagens de cobras ou imagens de aranhas para todos os participantes.

O estímulo incondicionado a ser emparelhado com o estímulo CS mais consiste em estimulação elétrica do punho para cada participante. O estímulo que não foi selecionado para ser o CS mais serve como controle e é denominado estímulo CS menos. Agora, atribua aleatoriamente ao participante um contexto virtual específico no qual ele ou ela visualizará os estímulos.

Um possível contexto de realidade virtual consiste em um ambiente interno, e o outro contexto consiste em um ambiente externo para configurar a estimulação elétrica que será associada ao estímulo CS mais. Aplique uma pequena quantidade de gel condutor sobre os eletrodos, em seguida fixe um eletrodo de estimulação superficial bipolar sobre o nervo mediano no punho dominante do participante, prenda os cabos dos eletrodos com uma tira de borracha e conecte-os a um estimulador grass tele factor SD nine. Agora, para encontrar a voltagem de estimulação apropriada, comece com a voltagem ajustada em um nível baixo de 30 volts e estime por 200 milissegundos.

Entre 30 e 50 hertz, aumente a voltagem em incrementos de cinco volts até que o participante indique que atingiu o seu nível de tolerância sem provocar dor. O objetivo é encontrar um ajuste que seja percebido como altamente incômodo, mas não doloroso. A medida dependente do medo em participantes humanos durante este experimento é a resposta de condutância da pele.

Os participantes devem primeiro lavar e secar as mãos enquanto aguardam pelo menos 10 minutos para se aclimatarem à temperatura do ambiente. Antes de fixar os eletrodos de RSC, esfolie as falanges médias dos primeiro e segundo dedos da mão não dominante com o preparado novo, seque-os e, em seguida, aplique uma pequena quantidade de gel condutor Cigna no eletrodo. Agora, para medir a RSC, fixe discos de eletrodos de prata e cloreto de prata nos pontos médios de aplicação dos primeiro e segundo dedos da mão não dominante.

Os cabos chegam a um sistema de gravação fisiológica BioPack localizado logo fora do DIVE, na sala de controle. O sistema bio sincroniza-se com a apresentação do estímulo, computador executando o software T'S, estímulo elétrico e configuração do eletrodo SCR no assento. O participante fica no centro do DIVE, voltado para frente, com o rastreamento da cabeça nas lentes 3D e o dispositivo na mão dominante, o qual registrará as respostas de pressionamento de botão pelo participante ao encontrar uma cobra ou aranha.

Agora informe ao participante que sua tarefa é indicar, com um botão no controle, a probabilidade de que ele venha a receber um estímulo elétrico ao encontrar uma cobra ou uma aranha. Os botões estão dispostos da esquerda para a direita, sendo a esquerda a opção de menor probabilidade de receber o estímulo. Lembre-o de que a pressão do botão não influencia a ocorrência do estímulo elétrico. Agora vamos observar os experimentos de condicionamento justo.

O experimento de condicionamento ao medo é realizado em duas sessões separadas por 24 horas. A primeira sessão consiste em um período inicial de habituação, seguido imediatamente pela fase de aquisição do medo. A segunda sessão consiste na memória, retenção, teste e treinamento de extinção durante o período inicial de habituação.

Apresente ao participante quatro tentativas de cada tipo de CS visualizadas em um fundo amplo em 3D de imersão total, mas sem reforço ou o mundo virtual no qual o treinamento ou teste ocorrerá; em cada tentativa, o estímulo aparece por quatro segundos e coincide com um som de chocalho ou batida para sinalizar a aparição de uma cobra ou aranha. Esta fase permite a aclimatação ao ambiente experimental no DIVE e a redução das respostas de orientação aos estímulos condicionados. Imediatamente após a fase de habituação, inicie a fase de aquisição do medo.

Apresente 16 ensaios intercalados de cada tipo de CS nos quais o CS negativo é apresentado isoladamente e cinco dos 16 ensaios de CS positivo são reforçados com estimulação elétrica aproximadamente 24 horas depois. Inicie a segunda sessão. Nesta fase, apresente ao participante 16 ensaios do tipo H Cs sem estimulação elétrica em um contexto virtual que é igual ou diferente do contexto de aquisição do medo, dependendo do grupo ao qual o participante foi inicialmente designado.

A tarefa e as instruções para o participante são as mesmas da segunda sessão. Agora apresentaremos alguns resultados de experimentos de condicionamento justo no equivalente ao DIVE. Durante a sessão de aquisição e extinção justa, observou-se equivalência entre os grupos, indicando que estudos confiáveis e informativos de condicionamento ao medo podem ser realizados dentro das limitações e possibilidades de um ambiente totalmente imersivo. Além disso, em participantes que permaneceram no mesmo contexto nos dias um e dois dos experimentos, houve uma memória contextual do medo robusta em comparação com aqueles que experimentaram uma mudança de contexto.

A retenção do medo é mais forte no DIVE do que em um paradigma laboratorial convencional pareado. Acabamos de mostrar como conduzir experimentos de condicionamento de medo humano utilizando realidade virtual totalmente imersiva. Essa tecnologia é útil para examinar influências contextuais sobre a memória do medo.

E lembre-se, ao conduzir esses experimentos, é importante restringir as capacidades da realidade virtual para que você possa gerar dados interpretáveis. Por exemplo, você deseja controlar o quanto um participante se move, bem como a colocação e a duração dos estímulos. Assim sendo, é isso.

Obrigado por assistir e boa sorte com seus experimentos.