Страх человека кондиционирования проведены в полном погружении 3-мерная виртуальная реальность

В данном видео демонстрируется использование иммерсивной виртуальной среды Дьюка (DIVE) для получения реалистичных данных о кондиционировании страха у людей. Виртуальные миры создаются с помощью специального программного обеспечения, а код генерируется для вызова соответствующих стимулов. Участнику устанавливают электроды для регистрации проводимости кожи и стимуляции запястья, а также обеспечивают возможность нажатия кнопок в условиях виртуальной реальности.

Затем собираются данные о кожно-гальванической реакции и нажатиях кнопок во время предъявления динамических стимулов в DIVE; физиологические данные и показатели ожидания анализируются для демонстрации приобретения страха, угасания страха и сохранения памяти о страхе в отношении обусловленных стимулов или контекста. Здравствуйте, я Кевин Лебар, профессор Центра когнитивной нейробиологии Университета Дьюка.

Я Рейчел Брэди, директор Иммерсивной виртуальной среды Университета Дьюка. Здравствуйте, меня зовут Николь Хафф. Я постдокторант в лаборатории доктора Ламара.

Здравствуйте, меня зовут Дэвид Зеленский, я представляю группу технологий визуализации. Сегодня мы продемонстрируем вам процедуру проведения экспериментов по формированию условного рефлекса страха у людей с использованием полностью иммерсивной трехмерной виртуальной реальности. Мы применяем эту процедуру для изучения контекстуального влияния на приобретение страха и сохранение памяти.

Итак, приступим. Для изучения контекстуального влияния на формирование и память о страхе участникам-людям предъявляют динамические стимулы условий в полностью иммерсивной виртуальной среде, известной как иммерсивная виртуальная среда Университета Дьюка (Duke's Immersive virtual environment). Система погружения представляет собой комнату размером три метра на три метра на три метра, в которой на все четыре стены, потолок и пол с помощью обратной проекции выводятся стереографические компьютерные изображения.

На каждую стену выводится изображение с собственного DLP-проектора, который, в свою очередь, управляется отдельным компьютером. Одна из стен раздвигается для входа и выхода из системы DIVE; также используется система трекинга, которая предоставляет информацию о 3D-положении и ориентации головы и кистей рук участника. Активное стереоскопическое зрение обеспечивается с помощью жидкокристаллических затворных очков, которые надевают участники.

Шесть компьютеров, выделенных для управления стенами, контролируются главным компьютером, который взаимодействует с системой трекинга, управляет звуковой системой и системой электрического разряда, используемой для формирования условных рефлексов. Семь компьютеров синхронизированы по границам кадров изображения с помощью функции genlock их графических карт NVIDIA. Навигация по виртуальной среде ограничена фиксированным путем, который идентичен во всех виртуальных мирах. Перемещение.

Движение по этому пути контролируется с помощью системы виртуального программного обеспечения. VIR взаимодействует с системой отслеживания через периферийную сеть виртуальной реальности и библиотеку с открытым исходным кодом. VRPM регистрирует положение и ориентацию головы и кисти участника, а также информацию о нажатии кнопок.

OLS использует информацию об отслеживании положения головы для рендеринга 3D-сцены в правильной перспективе для участника. Теперь давайте разберем, как подготовить участника к эксперименту по справедливому обусловленному формированию рефлекса в системе DIVE. В ходе экспериментов по справедливому обусловливанию участники внутри DIVE сталкивались с динамическими обусловливающими стимулами в виде змей и пауков, которые сочетались с электрической стимуляцией запястья. Перед началом процедуры обусловливания сначала случайным образом распределите каждого участника по конкретным группам; стимул, называемый CS+, представляет собой либо изображения змей, либо изображения пауков для всех участников.

Безусловный стимул, который будет сопряжен со стимулом CS+, представляет собой электрическую стимуляцию запястья каждого участника. Стимул, который не был выбран в качестве CS+, служит контролем и называется стимулом CS-.

Один из возможных контекстов виртуальной реальности представляет собой помещение, а другой — открытую среду, для настройки электрической стимуляции, которая будет сопряжена с стимулом CS plus. Нанесите небольшое количество проводящего геля на электроды, затем закрепите биполярный поверхностный стимулирующий электрод над срединным нервом доминирующего запястья участника, зафиксируйте выводы электрода резиновым ремешком и подключите их к стимулятору grass tele factor SD nine. Чтобы подобрать подходящее напряжение стимуляции, начните с низкого уровня напряжения 30 volts и проведите стимуляцию в течение 200 milliseconds.

При частоте 30–50 Гц напряжение увеличивают с шагом в 5 В до тех пор, пока участник не сообщит о достижении своего порога переносимости без возникновения болевых ощущений. Цель состоит в том, чтобы подобрать такие параметры, которые будут восприниматься как вызывающие сильное раздражение, но не боль. Зависимым показателем страха у людей-участников в данном эксперименте является реакция проводимости кожи.

Сначала участникам следует вымыть и высушить руки, подождав не менее 10 минут для акклиматизации к температуре в помещении. Перед закреплением электродов для КГР проведите эксфолиацию кожи средних фаланг первого и второго пальцев недоминантной руки с помощью новых салфеток для подготовки, протрите их насухо, а затем нанесите небольшое количество проводящего геля Cigna на электрод. Для измерения КГР закрепите серебряные хлоридсеребряные дисковые электроды на средних фалангах первого и второго пальцев недоминантной руки.

Провода подключаются к системе физиологической регистрации BioPack, расположенной непосредственно за пределами DIVE в помещении управления. Биологическая система синхронизируется с презентацией стимулов на компьютере с установленным программным обеспечением T'S, в то время как электроды для подачи электрического стимула и регистрации ККР (SCR) закрепляются на испытуемом. Участник находится в центре DIVE лицом вперед; на нем надеты 3D-очки с системой трекинга головы, а в доминирующую руку помещено устройство, которое будет регистрировать нажатия кнопок при обнаружении участником змеи или паука.

Теперь сообщите участнику, что его задача — с помощью нажатия кнопки на манипуляторе указать, насколько вероятно, по его мнению, получение электрической стимуляции при встрече со змеей или пауком; кнопки расположены слева направо, где левая кнопка соответствует наименьшей вероятности получения стимуляции. Напомните ему, что нажатие кнопки не влияет на возникновение электрической стимуляции. Теперь перейдем к экспериментам по справедливому обусловливанию.

Эксперимент по обусловленному страху проводится в две сессии с интервалом в 24 часа. Первая сессия включает начальный период привыкания, за которым сразу следует фаза приобретения страха. Вторая сессия включает проверку сохранения памяти и тренинг по угашению страха в течение начального периода привыкания.

Предъявите участнику по четыре пробы каждого типа CS на сером фоне в режиме полного 3D-погружения, но без подкрепления или виртуального мира, в котором будут проходить обучение или тестирование; в каждой пробе стимул appears в течение четырех секунд и сопровождается звуком погремушки или постукивания, сигнализирующим о появлении змеи или паука. Эта фаза позволяет адаптироваться к экспериментальной среде в DIVE и снизить ориентировочные реакции на условные стимулы. Сразу после фазы привыкания начните фазу формирования страха.

Проведите 16 смешанных проб каждого типа CS, в которых CS- предъявляется отдельно, а пять из 16 проб CS+ подкрепляются электрической стимуляцией примерно через 24 часа. Начните вторую сессию. На этом этапе предъявите участнику 16 проб типа H Cs без электрической стимуляции в виртуальном контексте, который является либо таким же, либо иным по сравнению с контекстом приобретения страха, в зависимости от того, в какую группу изначально был распределен участник.

Задача и инструкции для участника остаются такими же, как и во время второй сессии. Теперь мы представим некоторые результаты экспериментов по формированию условного рефлекса страха в эквивалентной среде DIVE. В рамках сессии было выявлено закономерное приобретение и угасание страха в разных группах, что указывает на возможность проведения надежных и информативных исследований по обусловливанию страха в рамках ограничений и возможностей среды с полным погружением. Более того, у участников, которые оставались в одном и том же контексте в первый и второй дни экспериментов, наблюдалась устойчивая контекстуальная память о страхе по сравнению с теми, кто подвергся смене контекста.

Удержание страха выражено сильнее в DIVE, чем в традиционной соответствующей лабораторной парадигме. Мы только что продемонстрировали вам, как проводить эксперименты по обусловливанию страха у людей с использованием полностью иммерсивной виртуальной реальности. Данная технология полезна для изучения контекстуального влияния на память о страхе.

И помните, что при проведении этих экспериментов важно ограничить возможности виртуальной реальности, чтобы получить интерпретируемые данные. Например, необходимо контролировать степень перемещения участника, а также расположение и продолжительность стимулов. На этом все.

Благодарим за просмотр и желаем успехов в ваших экспериментах.