Abstract
Angst vor bestimmten Bedrohung und Angst zu unsicher Bedrohung unterscheiden sich Gefühle mit einzigartigen Verhaltens, kognitive Aufmerksamkeits und neuroanatomische Komponenten. Sowohl Angst und Furcht kann im Labor durch die Messung der Potenzierung der Schreckreaktion untersucht werden. Der Schreckreflex ist ein Schutzreflex, der potenziert wird, wenn ein Organismus ist bedroht und die Notwendigkeit, für die Verteidigung ist hoch. Die Schreckreaktion wird über Elektromyographie (EMG) in der Augenringmuskel durch kurze, intensiv, platzt der akustischen Rauschen (dh "Schreck Sonden") hervorgerufen bewertet. Schreck Potenzierung ist als die Zunahme der Schreckreaktion Größenordnung während der Präsentation von Sätzen von visuellen Bedrohung Hinweise, die Lieferung von leichten elektrischen Schlag in Bezug auf Gruppen von aufeinander abgestimmt Hinweise, dass das Fehlen von Schock (keine Bedrohung-Cues) Signal Signal berechnet. In der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe ist die Angst über Schreck Potenzierung zu hoher Wahrscheinlichkeit (100% cue-bedingten Schock gemessen; certaiunsicher) Bedrohung Cues, n) Bedrohung Hinweise wohingegen Angst wird über Schreck Potenzierung zu geringen Wahrscheinlichkeit (20% cue-bedingten Schock gemessen. Messung der Schreck Potenzierung während der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe stellt eine objektive und einfach implementiert Alternative zu Beurteilung der negativen Auswirkungen auf über Selbstbericht oder anderen Methoden (zB Neuroimaging), die ungeeignet oder unpraktisch für einige Forscher sein kann. Schreck Potenzierung rigoros sowohl bei Tieren untersucht worden (zB., Nagetiere, nicht-menschliche Primaten) und Menschen, die die Tier-zu-Mensch-translationale Forschung erleichtert. Schreck Potenzierung während bestimmter und ungewissen Bedrohung ein objektives Maß der negativen affektiven und verschiedene emotionale Zustände (Furcht, Angst), um in der Forschung über Psychopathologie, Substanzgebrauch / Missbrauch und breit in affektive Wissenschaft zu verwenden. Als solche hat sie ausgiebig durch klinische Wissenschaftler interessieren sich für die Psychopathologie Ätiologie und durch affektive Wissenschaftler interessieren sich für indivi verwendetDual Unterschiede in der Emotion.
Introduction
Das übergeordnete Ziel der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe ist es, experimentell zu entwirren den Ausdruck von Angst als Reaktion auf geringe Wahrscheinlichkeit (dh unsicher) Drohungen von Angst als Reaktion auf hohe Wahrscheinlichkeit (dh bestimmte) Bedrohungen. Unsicherheit tritt auf, wenn ein Aspekt einer Bedrohung schlecht definiert ist. Während Angst kann in vielfältiger Weise beschrieben werden, verschärft Reaktionen auf geringe Wahrscheinlichkeit oder anderweitig unsicheren negativen Ereignissen ist ein Scheidungs klinischen Symptom bei Angststörungen 1,2. Darüber hinaus erhöhte Ängstlichkeit bedingte physiologische in unsicheren Drohung der Schock gegen Angst bedingte physiologische während bestimmter Androhung von Schock in Laboraufgaben kann eine physiologische Marker für Angststörungen bieten 3 reagiert reagiert. Feuchtangst unsicheren Bedrohungen spezifisch kann eine wichtige Komponente der Spannungsantwort Dämpfungseigenschaften von Drogen wie Alkohol 4-7 sein. Erhöhte Angst während uncertain Bedrohung kann eine neuroadaptation im Gehirn der Stress-Schaltung nach chronischer Drogenkonsum 4,8 markieren. Somit stellt die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe ein objektives Maß der negativen affektiven und verschiedene emotionale Zustände (Angst, Furcht), um in der Forschung über die Psychopathologie zu verwenden, Substanzgebrauch / Missbrauch und affektive Wissenschaft. Als solche kann sie ein leistungsfähiges Werkzeug für die Verwendung durch klinische und affektive Wissenschaftler interessieren sich für Psychopathologie und Ätiologie individuelle Unterschiede in der Emotion.
Traditionelle Methoden verwendet werden, um Emotionen bei Menschen studieren
Affektive Wissenschaftler haben zahlreiche Maßnahmen und Paradigmen verwendet, um menschliche Emotionen 9 zu studieren, aber die meisten von ihnen bieten nicht die notwendige Präzision in der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe gefunden, um Angst von anderen negativen Emotionen wie Angst zu analysieren. So wird beispielsweise Selbst-Bericht häufig verwendet, aber es kann von Nachfragemerkmale und andere Formen von Antwortverzerrungen leiden. Die Teilnehmer können nicht abl seine, genau zwischen Angst und Furcht, und die Verbindung der ihren Bericht zugrunde liegenden neurobiologischen Mechanismen zu unterscheiden, ist im besten distalen. Darüber hinaus muss selbst Bericht oft rückwirkend durchgeführt werden, da der Prozess der Introspektion und der Bericht sonst Teilnehmer Erfahrung der affektiven Stimuli zu verändern. Natürlich leidet Retrospektive Bericht aus dem Gedächtnis Störungen und Abbau. Psychophysiologen messen oft Emotionen beeinflussen während einer Manipulation, die Präsentation der eindrucksvollen Bilder emotional 10 beinhaltet. Diese Bildbetrachtung Aufgabe ist gut validiert, weniger durch die Mängel der Selbst-Bericht betroffen und hat in vielen wichtigen Erkenntnisse über individuelle Unterschiede in der affektiven Reaktion und ihr Beitrag zur Psychopathologie 11,12 geführt. Jedoch nur breite negativ beeinflussen wird während dieser Bildbetrachtung Aufgabe, die nicht für das Studium der deutliche negative Emotionen wie Angst und Furcht nicht zulässt gemessen which kann mit der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe gemessen werden. Affektive Neurowissenschaftler häufig messen die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) während Aufgaben, die negative Auswirkungen auf entlocken, aber diese Ansätze können zu teuer für viele Forscher sein. Darüber hinaus werden die räumlichen und zeitlichen Auflösungen von fMRI Methoden derzeit begrenzt, so dass es schwierig für fMRI, um die neurologischen Strukturen angenommen, dass mit der Angst gegenüber anderen Emotionen in Verbindung gebracht werden zu entwirren. Noch wichtiger ist, eine gut definierte fMRI-Index von jeder Art von negativen Affekt muss noch erarbeitet werden.
Translationale Forschung mit Tieren mit der Schreckreaktion
Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe wird nach der Grundlagenforschung mit Tieren, die das erste Beispiel für die Präzision erforderlich, um Angst vor Angst entwirren vorgesehen modelliert. Neurowissenschaftler haben sorgfältig kontrollierten Studien mit Nagetieren Läsion verwendet, um Angst und Furcht zu modellieren mit unterschiedlichen Reaktionen zu unsicher und certain cued Bedrohung durch elektrischen Schlag. Diese Arbeit hat wichtige Unterschiede in der Angstreaktionen auf geringe Wahrscheinlichkeit, klar definiert, distal oder anderweitig unsicheren Schlag gegen Angst bezogene Antworten auf sehr wahrscheinlich, klar definiert sind, unmittelbar bevorsteht bestimmten Schlag 13 erläutert. Unsicher Bedrohungen hervorrufen Einfrieren und hyper Wachsamkeit bei Tieren, während bestimmte Bedrohungen aktiv zu entlocken Vermeidung, defensive Angriff oder beide 14. Unmittelbar bevorsteht, bestimmte Bedrohungen Aufmerksamkeit auf die Bedrohung selbst, während distal, zeitlich ungewiss Bedrohungen zu ermutigen, die gesamte Umgebung 15 verteilt Aufmerksamkeit - 17. Reaktion auf Bedrohungen zeitlich ungewiss scheint aufrechterhalten werden, während Reaktion auf bestimmte Bedrohungen ist phasischen und auf die Bedrohung 13 zeit gesperrt. In einer verwandten Arbeit, haben Studien gezeigt, dass Läsion Reaktion auf Bedrohungen unsicher gezeigt werden selektiv durch Corticotropin-Releasing-Faktor-und Noradrenalin-Wege durch die seitliche vermitteltAbteilungen der zentralen Kern der Amygdala und dem Bett Kern der Stria terminalis 18. Ein Großteil dieser Arbeit verwendet Potenzierung der akustischen Schreckreaktion als primäre Maßnahme abhängig 13, die die gleiche abhängig Maßnahme in der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe genutzt wird. Die neurobiologischen Substrate der Schreckreaktion Kreis wurden ausgiebig mit der Entdeckung der klare Verbindungen zu den Hirnstrukturen in den Antworten zu unsicher und bestimmte Bedrohungen 19,20 aktiven sucht. Die Schreckreaktion kann in zahlreichen Arten, die ein leistungsfähiges Werkzeug, um translationale Emotionen Studie bewertet werden. Die Schreckreaktion beim Menschen auftritt reflexartig in Reaktion auf eine plötzliche und intensive auditorischen Reizes. Schreck wird am häufigsten beim Menschen durch die Platzierung der Elektromyographie (EMG)-Elektroden auf dem Orbicularis oculi (Deckelschließ) Muskel des Auges gemessen. Erschrecken bezogenen EMG-Aktivität wird verstärkt, wenn ein Organismus mit einem drohenden stimul vorgestelltUSA wie einem bevorstehenden elektrischen Schlag relativ zu nicht-bedrohlichen Reizen 19.
Die No-Schock, Vorhersehbare-Schock, Unberechenbar-Schock (NPU) Aufgabe und Bedrohung Unsicherheit
Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe wurde von Grillon und Kollegen inspiriert, als diese Forscher führte die Verwendung von Schreck Potenzierung, um Angst und Furcht in den Menschen mit der No-Schock, Vorhersehbare-Schock, Unberechenbar-Schock (NPU) Aufgabe 21 zu studieren. In den vorhersehbaren Zustand der NPU Aufgabe, Stöße sind zu 100 Prozent Cue-kontingent und treten mit einer einheitlichen, bekannten Zeit (Ende des kurzen Cue Präsentation). In der unberechenbaren Zustand der NPU Aufgabe, Stöße sind vollständig unvorhersehbar. Patienten mit posttraumatischen Stress und Panikstörungen aufweisen selektiv Schreck Potenzierung während unvorhersehbar, aber nicht vorhersehbar Schock in der NPU Aufgabe 22,23 erhöht. In anderen Arbeiten, Medikamente verschrieben, um eine größere Wirkung auf Schreck potentiati behandeln Angst habenwährend unvorhersehbaren Schock, als während vorhersehbar Schock in der NPU Aufgabe 24. In der Forschung über die angstlösende Wirkung von Alkohol, Moberg und Curtin 4 verwendet die NPU Aufgabe zu zeigen, dass eine moderate Dosis Alkohol reduziert selektiv erschrecken Potenzierung bei Androhung von unvorhersehbar, aber nicht vorhersehbar Schock. Unsicherheit ist vielfältig und Erschütterungen in der unberechenbaren Zustand der NPU Aufgabe sind unsicher in Bezug auf beide, wenn sie auftreten (Wahrscheinlichkeit Unsicherheit), und wenn sie auftreten (zeitliche Unsicherheit). Viele Theorien besagen, dass die WHEN Dimension der Unsicherheit ist entscheidend bei der Herstellung von Angst 19. Allerdings sind die Daten von Curtin et al. 5 schlägt einen gemeinsamen Mechanismus für die Auslösung von Angst über verschiedene Arten von Unsicherheit. Die hier beschriebene Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe manipuliert Unsicherheit über, ob ein Schock auftreten wird, während alle anderen Dimensionen der Unsicherheit konstant gehalten und damit verdeutlicht,Welcher Aspekt der Unsicherheit ist für die Effekte der Aufgabe präsentiert verantwortlich. Aufgaben, die Schreck Potenzierung zu cued Bedrohung zu verwenden sind flexibel und können auch durch affektive Wissenschaftler modifiziert, um die Unsicherheit darüber, wo die Erschütterungen gehen zu treten und 25, wie schlecht sie sein 7,26 manipulieren. Von all diesen Aufgaben ist der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe eines der am einfachsten auf Grund der Fokussierung auf eine Dimension der Unsicherheit und die meisten einfach zu implementieren interpretieren durch ihre Aufnahme von nur zwei Bedrohung Unsicherheit Varianten (geringe Wahrscheinlichkeit und hohen Wahrscheinlichkeit Schock).
Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe
In der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe ist der Teilnehmer ca. 1,5 m von einer Kathodenstrahlröhre (CRT) Monitor sitzt. Bedrohung Signale werden auf dem Monitor für jeweils 5 sec mit einer variablen Dauer ITI (Bereich = 15-20 sec) angezeigt. Bedrohung Hinweise werden in Gruppen von zwei Schock Bedrohung Bedingungen und eine nicht-Threat-Bedingung (siehe geteilt
Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe verwendet wurde, um diese geringe Wahrscheinlichkeit nachweisen (unsicher) Schock allein ausreicht, um Angst auszulösen und lassen Beurteilung der angstlösenden Wirkung von Alkohol
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Protocol
Die Ethikkommission hat folgende Verfahren zugelassen und alle Teilnehmer, die in diesem Verfahren beteiligt haben, sind informierte Einwilligung gegeben hat. Für weitere Details der psychophysiologischen Messungen und Stimuluspräsentation finden Sie 30,27.
1. Elektromyographie (EMG) Aufnahme Vorbereitung
- Fragen Sie die Teilnehmer, um ihr Gesicht gründlich mit Seife zu waschen, wobei besonderes Augenmerk auf die Zielsensorstellen, die unter einem Auge und in der Mitte der Stirn des Teilnehmers befinden (siehe Abbildung 2).
- Setzen Sie die Teilnehmer in einer bequemen, aufrechten Stuhl in der Versuchskammer.
- Bereiten Sie die Haut des Teilnehmers für EMG-Messung.
- Reinigen Sie die Zielsensor Standorte mit einem Alkoholtupfer.
- Reinigen Sie die gleichen Stellen mit einem Peeling-Gel kiesige mit einem kleinen Gaze-Pad, um weiter zu entfernen Schmutz oder abgestorbene Hautzellen, die Messung behindern kann of der elektromyographischen Aktivität.
- Vorbereiten und befestigen EMG-Elektroden.
- Füllen Sie alle Silber-Silberchlorid (Ag-AgCl) Sensor Tassen mit leitfähiges Gel mit einer Spritze und stumpfe Nadel.
- Bringen Sie einen großen (zB 8 mm) Ag-AgCl-Sensor in der Mitte der Stirn des Teilnehmers mit einem Klebekragen.
- Befestigen Sie zwei zusätzliche kleine (zB 4 mm) Ag-AgCl Sensoren unterhalb der Augen der Teilnehmer mit Klebekragen. Legen Sie das erste dieser kleinen Sensoren im Einklang mit dem Schüler an zukunfts Blick und dem zweiten Sensor 1-2 cm lateral der ersten (Abbildung 2, siehe auch 27). Lassen Sie die Klebekragen als diese überlappen können Bewegungsartefakte zu erhöhen. Verhindern Gel-Überlauf zu vermeiden, ein Gel bilden die Brücke zwischen den beiden Sensoren unter dem Auge, da dies dazu führen, Strom über die Brücke fließen und Messung der EMG-Aktivität beeinträchtigen.
- Starten Sie die EMG-Erfassungssoftware auf Ter Physiologie Computer und bitten die Teilnehmer, ein paar Mal blinzeln, um zu überprüfen, dass die EMG Antwort ist richtig aufgezeichnet werden und die Auge blinkt auf dem Display des Datenerfassungs-Software zu beachten (siehe 3A ein Beispiel für die EMG-Aktivität mit einem damit verbundenen blinkt).
- Überprüfen Sie die Impedanz für jeden Sensor.
HINWEIS: Viele Labors erfordern Impedanzen unter 10 kOhm (oder mehr konservativ, 5 kOhm), aber erträglich tatsächlichen Grenzwerte für gemessene Impedanz Werte hängen von vielen Variablen wie Versuchsplanung, Verstärker-Design und praktischen Einschränkungen in Bezug auf Zeitaufwand für die Impedanzen reduzieren und die Teilnehmer Bevölkerung. Unabhängig, erhöhen hohe Impedanzen Anfälligkeit des EMG-Signals, um elektrische Artefakt, was problematisch sein kann (60 Hz Rauschen, siehe Abbildung 3b). - Stellen Sie den Kopfhörer auf dem Kopf des Teilnehmers.
2. Baseline Messung von Genrere Startle Reaktivität
HINWEIS: Diese Einschätzung dient auch dazu, weiter zu gewöhnen die Schreckreaktion vor den drei Sonden Gewöhnung kurz vor Aufgabe geliefert starten 31. Einschließlich der allgemeinen Schreck Reaktivität als Kovariate in der statistischen Analyse von Schreck Potenzierung erhöht statistische Aussagekraft, um innerhalb und zwischen den Teilnehmer-Effekte zu erkennen. Allgemeine Schreck Reaktivität kann auch spiegeln eine interessante individuelle Differenz Maß 12,32.
- Fragen Sie die Teilnehmer bequem vor dem Start der Aufgabe der Grundlinie zu bekommen und so ruhig wie möglich in der gesamten Aufgabe mit den Füßen flach auf dem Boden zu bleiben. Teilnehmer können Artefakte Bewegung in die EMG-Signal einführen (siehe Abbildung 3C).
- Erinnern Sie die Teilnehmer, dass sie ihre Beteiligung an einem beliebigen Punkt während des Experiments zu beenden. Überwachen Sie die Teilnehmer mit Hilfe von Video-und Audio-Feeds aus dem Versuchskammer während sowohldie Beurteilung der Ausgangslage und der Hauptaufgabe.
- Speichern Sie die EMG-Signals mit Erfassungssoftware auf die Physiologie Computer und starten Sie den Reiz Präsentationssoftware auf dem Computer Stimuluskontrolle.
- Präsentieren die Teilnehmer mit einer Reihe von farbigen Quadraten, die in der Hauptaufgabe verwendet werden wird, aber noch nicht mit Elektroschock gepaart wurde. Vorhanden Schreck Sonden während einer Teilmenge dieser Hinweise und der Abstand zwischen den Cues. Timing-Parameter für Cue Dauer, Intervall zwischen Cues, und erschrecken Sonden sollten Parameter von der Hauptaufgabe entsprechen. Zuverlässige Messung der allgemeinen Schreck Reaktivität erfordert die Präsentation von mindestens 4 Sonden. Das Baseline-Aufgabe dauert ca. 5 min in Anspruch.
- Durchschnittliche zusammen Peak EMG Schreckreaktion des Teilnehmers zu jeder erschrecken Sonde in der Baseline-Verfahren, um einen Wert, der als allgemeine Schreck Reaktivität dieses Teilnehmer dienen wird (siehe Schritte 6.1-6.6, wie man die EMG-Daten verarbeiten) zu erzeugen. Umfassenallgemeine Schreck Reaktivität als Zusatz oder interaktive Kovariate in statistischen Modellen mit Schreck Potenzierung (siehe Schritt 6.8).
3. Schocktoleranzschwelle Bewertung
- Bringen Sie zwei Schockelektroden mit medizinischen Standard Band auf der Hand des Teilnehmers (zB Phalangen des Index und Ringfinger der Hand) 33-35.
- Präsentieren die Teilnehmer mit einer Reihe von zunehmend intensiven elektrischen Schocks. Nach jedem Schock verabreicht wird, bitten die Teilnehmer, um zu bewerten, wie aversiven fanden sie den Schock auf einer 100-Punkte-Skala. Bitten Sie sie, um eine Bewertung von 0 verwenden, wenn sie nicht das Gefühl, einen Schock überhaupt, ein Rating von 50 für die erste Ebene der Schock, dass sie als unangenehm zu sein, und ein Rating von 100 für die höchste Stufe der Schock, dass sie tolerieren können.
- Weisen Sie den Teilnehmer, ist es wichtig, genau zu berichten die höchste Schock, den sie ertragen kann. Der Teilnehmer muss nicht be mitgeteilt, dass ihr Bericht wird Auswirkungen auf die tatsächlichen Schocks, die sie erhalten, da dies zu Verzerrungen in ihrem Bericht führen.
- Stoppen Sie die Schocktoleranz Bewertung, sobald der Teilnehmer stuft ein Schock, als 100. Die Bilanz der Schock-Ebene und zu verwalten Schocks auf dieser Ebene in der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe für individuelle Unterschiede in der Stoßempfindlichkeit zu steuern.
HINWEIS: Elektroschocks werden jedem Teilnehmer subjektive maximale Stoßtoleranzschwelle verabreicht. Allerdings sind geringere Intensität Schocks auch 21. Unabhängig davon ist es wichtig, dass die Schockintensität ausgewählt ist ausreichend, um eine robuste negativen affektiven Reaktion und der damit verbundenen Schreck Potenzierung von allen Teilnehmern auszulösen.
4. Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe
- Geben Sie die Teilnehmer mit einer Titelgeschichte, die Aufmerksamkeit in der gesamten Aufgabe fördert.
HINWEIS: Einige Teilnehmer finden es schwierig, die Aufmerksamkeit aufrecht zu erhalten throughout die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe. Ein Beispiel für eine Titelgeschichte, die Forscher können sich die Teilnehmer, um die Aufmerksamkeit in dieser Aufgabe ermutigen zu sagen ist es, die Teilnehmer zu sagen, dass die Forscher daran interessiert sind, den Teilnehmer Fähigkeit, die Aufmerksamkeit über die Zeit zu zahlen bei einem einfachen, sich wiederholenden visuellen Aufgabe ähnlich der Aufgabe sind von Fluglotsen erforderlich. - Geben Sie die Teilnehmer mit allgemeinen Informationen und spezifische Aufgabe Cue-Schock Eventualitäten für jede Bedingung.
- Weisen Sie den Teilnehmer, der die Aufgabe dauert ca. 20 min.
- Weisen Sie den Teilnehmer, der die Aufgabe enthält Hinweise, die 5 Sekunden jeweils von 15-20 sec im Durchschnitt getrennt dauern.
- Informieren Sie den Teilnehmer, der die Signale werden in Sets mit jedem Satz zu je 2-3 min organisiert.
- Weisen Sie den Teilnehmer, dass es drei Arten von Gruppen, 20% Schock-Sets, 100% Schock-Sets und kein Schock-Sets.
- Weisen Sie den Teilnehmer, dass sie Stöße auf die EmpfangsEnde etwa 1 von jeweils 5 Cues in 20% Schock-Sets und 5 von jeweils 5 Cues in 100% Schock-Sets.
- Versichern die Teilnehmer, dass sie keine Schocks zu jeder Zeit während kein Schock-Sets oder während der Zeit zwischen den Präsentationen der Cues (ITI) in jedem der Sätze erhalten.
- Lassen Sie die Teilnehmer auf die Fragen über die Aufgabe am Ende der Anleitung zu fragen. Danach Quiz den Teilnehmer, sicherzustellen, dass sie vollständig die Schock Eventualitäten zu verstehen. Erinnern Sie die Teilnehmer, dass sie ihre Beteiligung an einem beliebigen Punkt während des Experiments zu beenden.
- Speichern Sie die EMG-Signals mit Erfassungssoftware auf dem Computer ein und starten Physiologie Reizdarbietung Software auf dem Computer, der Stimuluskontrolle Aufgabe Reize steuern wird.
- Die Teilnehmer für die willkürlichen Bewegungen genau beobachten, Schließen der Augen oder übermäßige Beschwerden.
5. Post-Experiment
- Nach der Bedrohung cued Aufgabe, Verwalten einen Fragebogen an die Teilnehmer, um zu überprüfen, dass die Bedrohung Eventualitäten wurden auch während der Aufgabe verstanden. Fragen Sie die Teilnehmer bis 5 (extrem ängstlich / Angst) bewerten, wie besorgt oder ängstlich sie waren, als sie sich gegen Bedrohung Cue auf einem 5-Punkt-Skala von 1 sah (überhaupt nicht ängstlich / Angst).
HINWEIS:. Ergebnisse von Bradford et al 7,25 mit zwei getrennten Bedrohung Unsicherheit Aufgaben haben ein Muster der Ergebnisse in selbst berichteten Angst, die der von Schreck Potenzierung eng aufeinander abgestimmt gezeigt. - Besprechen Sie den Teilnehmer, zu kompensieren ihnen für ihre Zeit, und entlassen sie.
- Reinigen und zu desinfizieren alle Sensoren.
6. Datenverarbeitung, Reduktion und Analyse
HINWEIS: Die Forscher können die Datenverarbeitung und Reduktion mit verschiedenen Software-Pakete erfüllen. EEGLAB 36 ist eine kostenlose, Open-Source-Werkzeugkasten für die Analyse der psychophysiologischen Daten in Matlab <sup> 37. Für eine Vorlage EEGLAB Skript der Datenverarbeitung und Reduktionsschritte finden Sie in der Zusatzmaterial. Datenverarbeitung und Reduzierung folge veröffentlichten Richtlinien 27. Für eine Anzeige von wenigen Sekunden von dem unverarbeiteten (roh) kontinuierliche EMG-Signals Umgebung eine Schrecksonde, siehe Abbildung 4A.
- Tragen Sie eine Vorwärts-Rückwärts-Hochpassfilter (4. Ordnung 28 Hz Butterworth-Filter) auf den rohen kontinuierliche EMG (siehe Abbildung 4A, B).
- Beseitigen Sie die gefilterten kontinuierliche EMG (siehe Abbildung 4C).
- Glätten die gleichgerichtete Signal EMG mit einer Vorwärts-Rückwärts 4. Ordnung 30 Hz Butterworth-Tiefpassfilter (siehe Abbildung 4D).
- Epoche der geglätteten kontinuierliches Signal, Halte -50 bis 250 ms um den akustischen Schrecksonde Beginn und "Baseline korrekt" die epoched Signal durch Subtraktion der Mittelwert der Vor-Sonde Basislinie (-50 bis 0 ms) aus dem gesamten epoched signal (siehe Abbildung 4E).
- Ergebnis Schreckreaktion aus jeder Epoche als maximale Reaktion zwischen 20 und 100 ms nach dem Beginn Sonde (siehe Abbildung 4F).
- Ablehnen Studien mit übermäßiger Artefakt (zB exzessive Ausschläge in der Pre-Sonde Grundlinie, siehe Abbildung 5).
HINWEIS: Die Signale, die größer als 40 uV Biegungen in der Pre-Sonde Baseline enthalten kann als Artefakt identifiziert werden. - Durchschnittliche Schreckreaktion für Epochen in jeder Aufgabenbedingung (no-Schock, 20% Schock, Schock 100%) (siehe Abbildung 6A).
- Berechnen Schreck Potenzierung für ungewisse Schock, als die Differenz zwischen der mittleren Schreckreaktion, Sonden während 20% Schock Hinweise erschrecken gegen keine Schock Cues (siehe Abbildung 6B). HINWEIS: Schreckreaktion auf ITI-Sonden während der 20% Bedingung kann auch gemessen werden, um Effekte von Erwartung und nachhaltige Schreck Potenzierung relevant zu einem gewissen concep studierentualizations der Angst 6,21.
- Berechnen Schreck Potenzierung für bestimmte Schock, als die Differenz zwischen der mittleren Schreckreaktion, Sonden während 100% Schock Hinweise erschrecken gegen keine Schock Cues (siehe Abbildung 6B).
- Analysieren Schreck Potenzierung mit einem allgemeinen linearen Modell mit Messwiederholung auf Taskbedingung und allgemeine Schreck Reaktivität (in Schritt 2.5 berechnet) als Zusatzstoff oder interaktive Kovariate 32.
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Representative Results
Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe führt zu robusten Schreck Potenzierung sowohl bei 100% (bestimmte) Wahrscheinlichkeit und 20% (unsicher) Wahrscheinlichkeit Bedrohung Cues (siehe Abbildung 6B). Vorherige Ergebnisse mit dieser Aufgabe zeigen Schreck Potenzierung während der unsicheren (20%) Bedrohung Zustand deutlich über Schreck Potenzierung während hoher Wahrscheinlichkeit (100%) (bestimmte) Bedrohung Zustand erhöht werden. Akute Gabe eines moderaten tut von Alkohol (Zielblutalkoholkonzentration von 0,08%) produziert selektiv höhere Reduktion der Schreck Potenzierung während 20% (unsicher) Bedrohung gegenüber 100% (bestimmte) Bedrohung (siehe Abbildung 7) beim Menschen. Dies bestätigt die "klassischen" Stress-Reaktion dämpfende Wirkung von Alkohol auf Angst 38,39. Ebenso kurzfristig (3 Tage) Benachteiligung von Marihuana unter schweren täglichen Marihuana-Konsumenten produziert selektive größere Zunahme der Schreck Potenzierung während 20% (unsicher) Bedrohung gegen 100% (kWkTain) Bedrohung des Menschen (siehe Abbildung 8). Dieses Ergebnis steht im Einklang mit aktuellen neurowissenschaftlichen Beweise, die Nagetier-selektive "Stress neuroadaptation" in Hirnschaltkreisen in unsicheren Bedrohungen oder anderen Stressfaktoren 8,13 für Angst verantwortlich impliziert.
Abbildung 1. Cues in der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe in zwei Bedrohung des Schocks (Schocks mit gelben Blitze angezeigt) Wahrscheinlichkeit Bedingungen von 100% Wahrscheinlichkeit und 20% Wahrscheinlichkeit unterteilt. Schocks auftreten, 4,5 sec in die Cue-Präsentation mal in Gefahr Blöcke. Schreck Potenzierung der Bedrohung Hinweise aus Schreck, um Gruppen von nicht-Threat-Cues berechnet. Jedes Queue-Typ in einer anderen Farbe dargestellt, um das Verständnis des aktuellen Zustandes zu erleichtern. Akustischen Schreck Sonden (angezeigtals schwarze Sternchen) werden in die Cue-Präsentation vorgestellt mal 4 Sekunden. Akustischen Schreck Sonden werden auch bei 13 oder 15 Sekunden in die ITI Perioden zwischen den Cues präsentiert.
Abbildung 2. EMG Elektrodenplatzierung. Zwei kleine (4 mm) elektrisch leitenden Gel gefüllt EMG Ag-AgCl-Elektroden sind über dem unteren Teil des Orbicularis oculi platziert. Ein großes (8 mm) Ag-AgCl Masseelektrode auf nicht-Brennstelle, wie der Stirn des Teilnehmers angeordnet ist.
Abbildung 3. Raw EMG-Signale. Panel A zeigt 2 Sekunden des EMG-Signals umliegenden Präsentation einer Schrecksonde (vertikale graue gepunktete Linie). Panel Bzeigt einen ähnlichen Zeitraum von EMG-Signal, das durch einen hohen Grad von elektrischem Rauschen aufgrund hoher Impedanz belastet ist. Panel C zeigt eine ähnliche Periode der EMG-Signals, die durch Bewegungsartefakte verunreinigt ist. Klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 4. Datenreduktion für Schreckreaktion. Panels AF zeigen eine Roh-EMG-Signal durch jeden im Protokoll beschriebenen Verarbeitungs Schritt getan. Das Auftreten der Schrecksonde wird durch eine vertikale graue gepunktete Linie) Panel A zeigt ein unbearbeitetes EMG-Signals. Panel B Zeigt ein EMG-Signal, die Hochpass gefiltert, um niederfrequente Artefakte zu entfernen hat. Panel C zeigt die gleiche EMG-Signal nach der Gleichrichtung. Panel D-Displays das gleiche EMG-Signal, nachdem es durch einen Tiefpassfilter geglättet. Tafel E zeigt die gleiche EMG-Signal, nachdem es epoched und Baseline-korrigiert. F-Panel zeigt den gleichen EMG-Signals als Panel-E mit dem grauen Band, die die 20 ms bis 100 ms Scoring-Fenster für Spitzenschreckreaktion (mit einer vertikalen Luke Zeichen markiert). Klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 5. Übermäßiger Artefakt in der Vor-Sonde Grundlinie. Ein vollständig bearbeiteter EMG-Signals mit übermäßigem Pre-Sonde Grundaktivität. In diesem Fall, verschoben oder blinzelte unmittelbar vor der akustischen Schrecksonde Präsentation (vertikale graue gepunktete Linie) der Teilnehmer.05fig5highres.jpg "target =" _blank "> Klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 6. Prüfungsstufe Schreck und meine Schreck Potenzierung von Zustand. Panel A zeigt eine vollständig verarbeitet einzelnen Versuchs aus jeder der drei Bedingungen (20% Schock [blau], 100% Schock [rot], Kein Schock [grün] ) einander überlagert. Präsentation des Schrecksonde wird durch eine vertikale graue gestrichelte Linie gekennzeichnet. Das graue Band stellt die 20 ms bis 100 ms Scoring-Fenster für Spitzenschreckreaktion. Spitzen erzielte Schreckreaktion wird durch eine vertikale Linie gekennzeichnet Luke. Panel B zeigt die durchschnittliche Schreck Potenzierung nach Abzug der Mittelwert erzielte Antwort über die 6 einzelnen Prüfungen in der No-Shock Zustand vom Mittelwert erzielte über die 8 Einzelstudien Antwort für jeden shock Zustand. Meine Schreck Potenzierung für die 100% Schock und 20% Schockzustände sind rot bzw. blau dargestellt. Klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 7. Startle Potenzierung von Getränke-Gruppe und Bedrohung Wahrscheinlichkeit. Mittlere Schreck Potenzierung für die 20% Schockzustand wird mit der blauen Linie angezeigt. Meine Schreck Potenzierung für die 100% Schockzustand wird mit der roten Linie angezeigt. Standardfehler des Mittelwerts von Punktschätzungen von vorhergesagten Schreck Potenzierung in das allgemeine lineare Modell mit Fehlerbalken 6 angezeigt. Klicken Sie hier, um eine größere Version zu sehendieser Figur.
Abbildung 8. Startle Potenzierung von Marihuana-Gruppe und Bedrohung Wahrscheinlichkeit. Mittlere Schreck Potenzierung für die 20% Schockzustand wird mit der blauen Linie angezeigt. Meine Schreck Potenzierung für die 100% Schockzustand wird mit der roten Linie angezeigt. Standardfehler des Mittelwerts von Punktschätzungen von vorhergesagten Schreck Potenzierung in das allgemeine lineare Modell mit Fehlerbalken 29 angezeigt. Klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Ergänzende Abbildung 1. Schaltplan für die benutzerdefinierte Schock Box in John Curtin "verwendets Addiction Research Laboratory.
Zusätzliche Tabelle 1. Ein voll ausgeglichen Reihe von Studien für die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe. Mehrfachbestellungen sollte verwendet werden, um die Teilnehmer über um Effekte zu reduzieren.
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Discussion
Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe verwendet werden, um den Ausdruck von Angst und Furcht durch die Beurteilung Schreck Potenzierung zu geringen Wahrscheinlichkeit (unsicher) und mit hoher Wahrscheinlichkeit (bestimmte) Bedrohung durch Stromschlag zu untersuchen. Die primären abhängig Maßnahme und Bedrohung Eventualitäten in dieser Aufgabe verwendet werden, können mit Nagetieren, Primaten und Menschen verwendet werden und sorgt damit für eine hervorragende translationale Werkzeug für die Untersuchung der Expression von negativen Auswirkungen auf 13,18,40. Schreck Potenzierung auf Gefahr des elektrischen Schlages hat klare Verbindungen zum Verteidigungssystem der Aktivierung ist resistent gegen Willenskontrolle und hat gut definierte neurobiologischen Substraten. Dies steht im Gegensatz zu Selbst-Bericht Maßnahmen beeinflussen kann, dass übermäßig durch die Nachfrage Eigenschaften beeinflusst werden und sind distal bekannt Neurobiologie. Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe bietet die Präzision, um verschiedene Formen von negativen analysieren beeinflussen Kontraste zu anderen psychophysiologischen Methoden gemeinsam wie die Emotionale Bildbetrachtung Aufgabe.Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe ist einfach zu implementieren und einfach zu im Gegensatz zu anderen teurer und technischen Methoden wie fMRT analysieren.
Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe ist ein Beispiel für eine breitere Klasse von Aufgaben, die Bedrohung Bedrohung Unsicherheit zu manipulieren mit cued elektrischen Schlag wie die Bedrohung und erschrecken Potenzierung als abhängige Maßnahme. Als solche gibt es erhebliche Flexibilität in der Cue-Schock-und Stoß Eventualitäten Eigenschaften, die ein Forschungsprogramm mit starken konzeptionellen Replikationen unterstützen kann. Zum Beispiel ist die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe ein Derivat der zuvor validierten No-Shock, vorhersehbare Schock, Schock Unvorhersehbare Aufgabe 21. Die NPU Aufgabe manipuliert Unsicherheit in Bezug auf beide, wenn (Schock Wahrscheinlichkeit) und wann (Schock Timing) Schocks auftreten. Die NPU Aufgabe verwendet wurde, um die Arzneimittelverabreichung und Entbehrung negativen Auswirkungen auf die affektive Reaktion 4,34 und ätiologische Mechanismen in Stimmung und Angst prüfenStörungen 22 - 24,41 - 43. In anderen Forschungs, Curtin und Kollegen sind ebenfalls entwickelt Varianten dieser Bedrohung cued Aufgaben, die genau Bedrohung Unsicherheit darüber, wann (Schock Timing) zu manipulieren 5,29,44; WHERE (Verwaltung Standort auf Körper für Schock) 25; und wie schlecht (Schock Intensität) 7. . Während Curtin et al 's Verwendung dieser Aufgaben hat sich bisher auf die Auswirkungen der Verabreichung des Arzneimittels und Rückzug in gesunden Teilnehmern ausgerichtet ist; alle diese Aufgaben verwendet werden könnten, um Angst zu studieren und Angstreaktionen bei Patienten mit Angstzuständen und anderen psychischen Störungen 2,45 werden.
Curtin und Kollegen haben alle oben genannten Klassen von cued Bedrohung Aufgaben in einem Forschungsprogramm, das die Randbedingungen der angstlösende Wirkung des Alkohols auf die Angst in unsicheren Bedrohung ausgedrückt sondiert hat eingesetzt, breit definiert. In all dieser Aufgaben, Alkohol hatte einen signifilich größer Stress-Reaktion dämpfende Wirkung auf Schreck Potenzierung in unsicheren als bestimmte Bedrohung. Die konsequente Ergebnismuster unterstützt die Gültigkeit der Bedrohung Unsicherheit Konstrukt und die Verwendung dieses ganze Klasse von Aufgaben, dieses Konstrukt zu manipulieren. Tiermodelle neurowissenschaftlichen Sucht legen nahe, dass neuroadaptation in der Antwort auf unsichere Bedrohungen und andere Stressoren folgenden wiederholt, chronischen Drogenkonsum stellt einen wichtigen Mechanismus bei der Entstehung von Alkohol und anderen Drogenabhängigkeit 8. Forschung aus unserem Labor mit diesen cued Bedrohung Aufgaben hat vorläufige Unterstützung für dieses ätiologische Mechanismus beim Menschen 29,34,44 vorgesehen.
Obwohl Schreck Potenzierung eine attraktive translationale Maß für defensive Reaktivität auf aversive Ereignisse in der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe, Kreuzvalidierung mit anderen Maßnahmen deutliche negative Auswirkungen auf reagiert werden Bedenken über alternative Erklärungen Das könnte reduzierenspezifisch auf diese Maßnahme abhängig. In der Tat kann die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe problemlos andere abhängige Maßnahmen. Zum Beispiel kann der evozierten Potenziale, Präpulsinhibition Schreck und Verhaltensreaktionen in der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe untersucht werden, um es den Forschern ermöglichen, um Unterschiede in Aufmerksamkeitsfunktion während der Angst gegenüber Angst 15,17,46 sondieren. Forscher interessieren sich in Angst und Furcht Erwerb, sondern als Ausdruck, können Sie die Anweisungen und Reizparameter in der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe modifizieren, um ihre Forschungsfragen besser zu dienen. Wie bereits erwähnt, können rückwirkende Selbstbericht der Angst / Furcht nach jedem Satz oder am Ende der Aufgabe leicht 7 erhalten werden. Online-Messung der wahrgenommenen Schock Wahrscheinlichkeit auch über Tastatur drücken oder Sprachaufzeichnung erhalten, um sicherzustellen, dass die Teilnehmer halten die Aufmerksamkeit und das Verständnis der Anweisungen in der gesamten Aufgabe (zum Beispiel siehe 47). Zukünftige Arbeit mit der Bedrohung ProbFähigkeit Aufgabe und ähnliche Cued Bedrohung Aufgaben können andere Methoden, während mit der klinischen Patientenpopulationen, um die externe Validität der Aufgabe zu erhöhen und weiter zu definieren Angst und Furcht zu kombinieren. Zum Beispiel ist es möglich, individuelle Unterschiede in der Reaktion während der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe mit der Reaktion auf Bedrohungen und andere Stressoren in der "realen Welt", die über ökologische momentane Bewertung (EMA) bewertet werden korrelieren. Darüber hinaus können Teilnehmer während der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe reagiert als Surrogat-Endpunkt verwendet werden 48 - 50, um die Auswirkungen der pharmakologischen und / oder Verhaltensinterventionen zu studieren, um die Stimmung und Angststörungen und Substanzabhängigkeit Störungen zu behandeln.
Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe kann auch aufnehmen andere als Stromschlag sowie andere Schreckmessmethoden Bedrohungen. Zum Beispiel wurde die Potenzierung der Schreckreaktion eyeblink in Reaktion auf Avers bestätigtive Luftstoß am Hals 51 und aversiven lautes Geräusch 52 gerichtet. Die Schreckreaktion kann durch die Dunkelheit in den Menschen, die eine klare Translations Brücke zum Licht potenziert Schreck bei Nagetieren (a nächtlichen Art 13) bietet verstärkt werden. Das Auge-Blink Schreckreaktion kann auch durch Sonden in anderen Sinnesmodalitäten einschließlich visueller 27 und 53 hervorgerufen werden taktile. Klar, die Messung der Schreck Potenzierung in der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe und verwandte cued Bedrohung Aufgaben bietet ein flexibles Werkzeug, um Wissenschaftler interessieren sich normative und pathologischen negativen affektiven Reaktion affektive.
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Amplifier | Numerous options | See Curtin, Lorenzo, and Allen (2007) for a list of vendors. | |
| Small Ag/AgCl EMG Sensors |  Discount Disposables |
TDE-023-Y-ZZ-S | 4 mm, and 48 in lead length |
| Large Ag/AgCl EMG sensor | Discount Disposables |
TDE-022-Y-ZZ-S | 8 mm, and 48 in lead length |
| Small electrode collars | Discount Disposables |
TD-23 | 5 mm |
| Large electrode collars | Discount Disposables |
TD-22 | 8 mm |
| Shock box | Custom | Custom | See supplemental material for a circuit diagram for the custom shock box used by the Curtin laboratory. An example of a commerical shock box can be found at: http://www.psychlab.com/stim_SHK_shockers.html. |
| Alcohol pads | Fisher Scientific |
06-669-72 | |
| Exfoliant gel | Weaver and Company |
NuPrep | |
| Conductive Gel | Electro-Cap International |
ECA E9 | |
| Gauze pads | Neuromedical Supplies |
95000025 | |
| Blunt Needle | Electro-Cap International |
E8B | |
| Medical tape | Neuromedical Supplies |
95000032 | |
| Electrode Sterilizing Solution | Emergency Medical Products: |
MX-2800 | Gloves should be warn when handling metricide. |
| Headphones | Sennheiser |
4974 | Head phones should be capable of repeatedly delivering startle probe’s at the level chosen by experimenters (e.g.102 dB). |
| Participant monitoring camera | PolarisUSA |
BC-660B | Infrared capable camera so participant can be monitored while lights are off in experiment room. |
| Infrared panel | PolarisUSA | IR-TILE | http://www.polaris.com/en-us/home.aspx |
| Video monitor for participant monitoring | Marshall Electronics |
M-Pro CCTV 19 | |
| Stimulus Computer | Dell |
Dell Optiplex3010 | Most modern computers appropriate |
| Sound card (Stimulus computer) | Creative |
70SB127000002 | The sound card delivers the startle probes. An example of a stand alone noise generator can be found at: http://www.psychlab.com/stim_TG_WN_sound.html#. |
| I/O card (Stimulus computer) | Measurement Computing |
PCI-DIO24 | I/O card allows control of shock box and communication of event markers (e.g. for startle probe occurrence) to data collection computer. |
| Stimulus control software | Psychtoolbox |
Open source (free) toolbox based in Matlab. | |
| Computational platform for stimulus control and data reduction | MathWorks |
Required to use Psychtoolbox and EEGLAB (below). | |
| Data collection computer | Dell |
Dell Optiplex3010 | Most modern computers are appropriate |
| Psychophysiology acquisition software | Numerous options | See Curtin, Lorenzo, and Allen (2007) for a list of vendors. | |
| Stimulus Monitor | Acer |
Acer AL1916W | |
| Data Collection Monitor | Acer |
Acer AL1916W | |
| Participant CRT monitor | ViewSonic |
P810 | |
| Data processing software | EEGLAB |
Open source (free) software package based in Matlab. |
References
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