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Behavior

脅威の確率タスクを使用すると、不確実かつ特定の脅威の間に不安と恐怖を評価するために

Published: September 12, 2014 doi: 10.3791/51905
* These authors contributed equally

Abstract

不確実な脅威に関する特定の脅威や不安の恐怖は、ユニークな、行動、認知、注意、および神経解剖学的部品と異なった感情である。不安や恐怖の両方が驚愕反射の増強を測定することによって実験室で研究することができる。驚愕反射は、生物が脅かさと防衛の必要性が高いとされたとき増強される防御的反射である。驚愕反射音響ホワイトノイズ( すなわち 、「驚愕プローブ」)の簡単な、強烈な、バーストによって誘発さ眼輪筋中電図(EMG)によって評価する。驚愕増強は、ショック(非脅威の合図)が存在しないことを知らせる合図マッチのセットへの軽度の電気ショックの相対的な送達を知らせる視覚的な脅威の手がかりのセットのプレゼンテーション中の驚愕応答の大きさの増加として計算される。 certai;脅威確率タスクでは、恐怖は、高い確率(100%をキュー偶発ショックに驚愕増強を介して測定される不確実な)脅威の手がかり;不安が低い確率(20%をキュー偶発ショックに驚愕増強を介して測定されるのに対し、n)は、脅威の手がかり。脅威の確率タスク時の驚愕増強の測定は、負の評価に客観的かつ容易に実装代替手段を提供する自己報告または一部の研究者にとって不適切または非実用的であり得る他の方法( 例えば 、神経画像)を介して影響を与える。驚愕増強は、両方の動物において厳密に研究されてきた( 例えば 、げっ歯類、非ヒト霊長類)は、動物からヒトへのトランスレーショナルリサーチを容易にし、人間。特定の不確実な脅威の間に増強を驚愕精神病理学、物質使用/乱用広く感情科学の研究に使用するために、負の感情と明確な感情の状態(恐怖、不安)の客観的な尺度を提供する。このように、それは精神病理の病因に興味を持った臨床科学者によっておよびINDIVIに興味感情科学者によって広く使用されてきた感情デュアル違い。

Introduction

脅威の確率タスクの全体的な目標は、実験的に高い確率( すなわち、一定の)脅威に応じて、恐怖からの低確率( すなわち、不確定)の脅威に反応して不安の発現を解きほぐすことです。脅威のいくつかの側面が不十分定義されている場合に不確実性が発生します。不安は、多くの方法で説明することができるが、低確率またはその他の不確実な負のイベントへの応答を悪化不安障害1,2における際立った臨床症状である。さらに、実験室での作業にショックの特定の脅威の間、応答を恐怖に関連する生理的な対ショックの不確実な脅威の間、応答の生理学的に関連する不安の増大は、不安障害3生理的マーカーを提供することができる。特に不確実な脅威に不安を減衰することは、アルコール4-7のような薬剤の特性を減衰させるストレス応答の重要な構成要素とすることができる。 UNCの間に不安が増加ertainの脅威は、慢性薬物使用4,8後の脳のストレス回路内神経適応をマークすることができる。このように、脅威の確率タスクは、負の感情と明確な感情の状態(不安、恐怖)精神病理学の研究に使用するために、物質使用/乱用や感情科学の客観的な尺度を提供する。このように、それは精神病理の病因と感情の個人差に興味を持って臨床および情動の科学者が使用するための強力なツールとなります。

ヒトでの感情を研究するために使用される従来の方法

情動の科学者は、人間の感情9を研究するために数多くの施策やパラダイムを使用してきたが、これらのほとんどはそのような恐怖のような他の否定的な感情から不安を解析するために脅威確率タスクで見つかった必要な精度を提供していない。例えば、自己報告は、一般的に使用されるが、それは要求特性および応答バイアスの他の形態に悩まされる可能性がある。参加者は、ABLないかもしれない正確に不安や恐怖、基礎となる神経生物学的メカニズムへのレポートの接続を区別するeは、最高の状態で遠位にある。イントロスペクションレポートのプロセスがそうでなければ、情動刺激の参加者の経験を変えるかもしれないのでまた、自己報告は、多くの場合、遡及的に実施しなければならない。もちろん、遡及的報告書は、メモリ干渉や劣化に悩まされている。 Psychophysiologistsは、多くの場合、感情的に刺激的な写真10の提示を伴う影響を与える操作中に感情を測定する。この画閲覧作業では、十分に少ない自己報告の欠点に影響され、検証されており、個人の感情応答の違いや精神病理学11,12への貢献に関する多くの重要な洞察をもたらしました。しかし、唯一の広い負のは、このような不安や恐怖などの明確な否定的な感情の研究のために許可していないこの絵の表示タスクの間に測定される影響whichは脅威確率タスクで測定することができる。感情神経科学者は、頻繁に影響を与えるが、これらのアプローチは、多くの研究者にとっては費用がかかりすぎることがあり、負引き出す作業時に機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を測定。また、fMRIの方法の空間的および時間的な解像度は、現在、それが困難なfMRIのは、他の感情に対する不安に関連すると考えられ、神経学的な構造を解きほぐすできるようにすること、制限されています。さらに重要なことは、負の任意の種類の明確に定義されたfMRIのインデックスがまだ確立されなければならない影響を与える。

驚愕反応を用いて、動物とのトランスレーショナルリサーチ

脅威の確率タスクは恐怖から不安を解きほぐすために必要な精度の第一の例を提供する動物との基礎研究をモデルにしています。神経科学者は不確実とcerta差動応答を使用して不安や恐怖をモデル化するために、げっ歯類で慎重に制御された病変の研究を使用していた感電の頭出し脅威中。この作品は、可能性が高い、明確に定義され、切迫した一定の衝撃〜13恐怖関連の回答に対して低い確率、あいまいに定義され、遠位または別の方法で不確実なショックに対する不安関連反応において重要な相違点を明らかにしています。特定の脅威が能動的回避、防御的な攻撃、またはその両方14を引き出すのに対し、不確実な脅威は、凍結および動物のハイパー警戒誘発する。 17 -遠位、時間的に不確実な脅威は、全体的な環境に15を配布し注意を促すのに対し、差し迫った、特定の脅威は、脅威そのものに着目。特定の脅威に対する応答が脅威〜13相性と時間がロックされているのに対し、時間的に不確実な脅威への対応、持続しているように見える。関連研究では、病変の研究では、不確実な脅威への応答を選択的に横を通って副腎皮質刺激ホルモン放出因子およびノルエピネフリン経路によって媒介されることが示されている扁桃体の中心核と分界条18の床核の分割。この作業の多くは、脅威の確率タスクで使用されるのと同じ依存尺度で原発依存対策13、などの音響驚愕反応の増強を使用しています。驚愕反応回路の神経生物学的基質は広範囲に不確実で、特定の脅威19,20への応答に積極的に脳構造に明確な接続の発見と研究されている。驚愕反応は、感情を研究するための強力な翻訳ツールを提供し、多くの種で評価することができる。ヒトでの驚愕反応は、突然の激しい聴覚刺激に反応して反射的に起こる。驚愕は、ほとんどの場合、目の眼輪筋(蓋を閉じる)筋に対する筋電図(EMG)電極の配置により、ヒトにおいて測定されます。生物が脅迫stimulが提示された場合、関連するEMG活動が増強される驚愕私たちの非 ​​を脅かすの刺激から19差し迫った感電の相対など。

無衝撃、予測可能なショック、予測不能ショック(NPU)タスクと脅威の不確実性

これらの研究者は無衝撃、予測可能なショック、予測不能ショック(NPU)タスク21とヒトでの不安や恐怖を研究する驚愕増強の使用を導入したときに脅威確率タスクはグリオンと同僚に触発されました。 NPUタスクの予測可能な状態では、衝撃が100パーセントをキュー偶発であり、一貫性のある、既知の時間(短いキュープレゼンテーションの最後)に行われます。 NPUタスクの予測不可能な状態では、衝撃が十分に予測できません。心的外傷後ストレスとパニック障害の患者は、NPUタスク22,23において予測できないが、予測できないショックの間に選択的に増大した驚愕増強を示す。他の研究では、不安を治療するために処方薬が驚愕potentiatiに大きな影響を持っているNPUタスク24における予測可能なショック時よりも予測できない衝撃の間に上。アルコールの抗不安作用の研究では、モーベリとカーティン4、アルコールの適度な用量は選択的に予測できないが、予測できない衝撃の脅威の間に驚愕増強を減少させることを実証するNPUタスクを使用していました。不確実性は多面的であり、彼らが(一時的な不確実性)を発生したときに、彼らは(確率の不確実性)を発生することがあるとIF NPUタスクの予測不可能な状態でのショックは、両方に関してで不確実である。多くの理論は、不確実性のWHEN次元が不安19を生産する上で重要であることを示唆している。しかし、カーティン 5からのデータは、不確実性、さまざまなタイプ間の不安の誘発のための共通のメカニズムを示唆している。ここで説明する脅威確率タスクは、このように一定の不確実性のすべての他の寸法を保持して明確にしながら、ショックが生じないかどうに関する不確実性を操作する不確実性のどのような側面は、エフェクトタスクが提示する責任があります。手がかり脅威に驚愕増強を使用するタスクは、柔軟であり、またショックが25を発生すると、どのように悪い、彼らは7,26となりますしようとしているかについての不確実性を操作するために感情の科学者によって改変することができる。これらすべてのタスクの中で、脅威の確率タスクのみによる2脅威の不確かさの変異体(低確率と高確率ショック)のその包含を1不確実性の大きさと、実装が最も簡単にその焦点が原因で解釈するのが最も簡単なの一つです。

脅威の確率タスク

脅威確率タスクでは、参加者は、陰極線管(CRT)モニタから約1.5メートルに装着される。脅威の手がかりは、可変の持続時間のITI(範囲= 15〜20秒)で5秒ごとにモニタ上に表示されます。脅威の手がかりは、2ショックの脅威の状況や1無脅威状況のセットに分割されている(参照27,28のために制御するために、被験者内の条件間で音響驚愕プローブのシリアル位置のバランスをとる。脅威の確率タスクのための試験の1完全相殺シリーズの例については補足資料を参照してください。

脅威確率タスクは、単独で、低確率(不確定)衝撃不安を誘発し、アルコールの抗不安作用の評価を可能にするのに十分であることを実証するために使用されている29の効果を評価するために用いることができる脅威確率を示唆している。このように、脅威の確率タスク精神、物質使用/乱用、そして幅広い感情科学に関する研究のための明確な否定的な感情の状態( 例えば、不安や恐怖)の客観的な測定のために、より高価で精度の低い方法に容易に実装代替手段を提供します。

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Protocol

地元の倫理委員会は、次の手順を承認していると、この手順に参加したすべての参加者がインフォームドコンセントを与えている。精神生理学的測定と刺激提示の追加の詳細については30,27を参照してください。

1。電図(EMG)記録の準備

  1. 片目を下回ると、参加者の額の真ん中に位置しているターゲットセンサ位置、に特に注意を払って、石鹸で十分に自分の顔を洗うこと、参加していません( 図2を参照)。
  2. 実験室での快適な直立椅子に参加者を着席。
  3. EMG測定のための参加者の肌を準備します。
    1. アルコールパッドでターゲットセンサ位置を清掃してください。
    2. さらに、測定oを妨げることができます汚れや古い角質細胞を除去するために、小さなガーゼパッドを使用して、砂のような離型紙ゲルと同じ場所をきれいに筋電図活動F。
  4. 準備し、筋電電極を取り付けます。
    1. シリンジとブラント針を用いて導電性ゲルとのすべての銀 - 塩化銀(Ag-AgClの)センサーカップを埋める。
    2. 接着剤の襟を使用して、参加者の額の中心に大規模な( 例えば、8ミリメートル)のAg-AgClのセンサーを取り付けます。
    3. 接着剤カラーを使用して、参加者の目の下の2つの追加の小さな( 例えば、4ミリメートル)のAg-AgClのセンサーを取り付けます。前方注視での瞳孔と第1〜第二センサ1〜2センチメートル横に沿ってこれらの小さなセンサーの最初に配置した( 図2;27を参照)。これは運動アーチファクトを増加させることができるように、接着剤カラーが重ならないようにしてください。これはブリッジを介して流れ、EMG活性の測定を損なうために、現在の原因となるため、眼の下の2つのセンサ間のゲル架橋を形成回避するために、ゲルのオーバーフローを防止します。
  5. T ON EMG取得ソフトウェアを起動します。彼はコンピュータを生理(関連付けられたEMG活動の例については、 図3(a)参照 EMG応答が適切に記録されていると、そのまばたきはデータ収集ソフトウェアのディスプレイに観察することができることを確認するために数回点滅さ、参加者に依頼)が点滅。
  6. 各センサーのインピーダンスをチェックしてください。
    注:多くの研究室は、実験計画、増幅器の設計、およびインピーダンスを減少させるのに必要な時間に関する実践的な制約など多くの変数に依存して測定インピーダンス·レベルは10kΩの下のインピーダンス(またはそれ以上の保存的に、5kΩの)が、実際の許容しきい値を必要とする参加者の人口。いずれにしても、高いインピーダンスは問題となり得る電気アーティファクトにEMG信号の感受性を高める(60 Hzのノイズ、 図3Bを参照)。
  7. 参加者の頭の上にヘッドホンを置く。

ゲンの2ベースライン測定ERAL驚愕反応性

注:この評価はさらに前にタスクが31を開始する直前に配信3慣れプローブに対する驚愕反応を慣らすのに役立つ。驚愕増強の統計解析における共変量としての一般的な驚愕反応性を含めると、内と参加者との間で効果を検出するための統計的検出力を向上させます。一般的な驚愕反応性はまた、興味深い個体差指標12,32を反映することができる。

  1. ベースラインタスクの開始前に、快適に取得するには、参加者に依頼し、床に自分の足を持つタスク全体で静止可能な限り維持する。参加者の動きは筋電信号にアーティファクトを導入することができる( 図3Cを参照)。
  2. 彼らは、実験中の任意の時点での参加を中止することができ、参加者に思い出させる。両方の間に、実験室からの映像と音声フィードを使用して参加者を監視ベースライン評価とメインタスク。
  3. 生理学コンピュータ上で収集ソフトウェアとEMG信号を保存し、刺激制御コンピュータ上の刺激提示ソフトウェアを起動。
  4. メインタスクで使用されますが、まだ電気ショックとペアにされていない色の付いた四角形の一連の参加者を提示。これらの手がかりのサブセットと合図の間隔の間に存在する驚愕のプローブ。手がかり間のキューの期間、間隔のパラメータのタイミング、そして驚愕のプローブは、メインタスクからのパラメータと一致する必要があります。一般的な驚愕反応性の信頼性の高い測定は、少なくとも4つのプローブの提示が必要となります。このベースラインタスクが完了するのに約5分かかります。
  5. 平均は一緒に各参加者のピークのEMG驚愕反応は、この参加者の一般的な驚愕反応性となる1の値を(EMGデータを処理する方法のためのステップ6.1から6.6を参照)を生成するために、ベースラインの手順でプローブを驚愕。含める驚愕増強を含む​​統計モデル中の添加剤または対話型共変量として、一般的な驚愕反応(ステップ6.8を参照)。

3ショック許容しきい値アセスメント

  1. 参加者の手に、標準的な医療用テープで2ショックの電極を貼付( 例えば、手のインデックスと薬指の先端指骨)33から35。
  2. ますます激しい電気ショック一連の参加者を提示。各ショックが投与された後、彼らは100点満点で衝撃を発見する方法嫌悪して評価しよ参加者に依頼してください。彼らはすべての衝撃、彼らが不快であると考えていることをショックの最初のレベルのための50の評価、彼らが許容できるショックの最高レベルのための100の定格を感じることができない場合には0の評価を使用するようにして下さい。
  3. それは正確に彼らが耐えられる最高の衝撃を報告することが重要である参加者に指示します。参加者は、bにはならないeが、これは彼らのレポートに偏りにつながる可能性としての報告書は、彼らが受け取る実際の衝撃に影響を与えることを通知した。
  4. 参加者は100録音衝撃レベルとしてショックを、宿泊後に耐衝撃性の評価を停止し、衝撃感度の個人差のために制御するために脅威確率タスクでこのレベルでのショックを管理。
    注:電気ショックが各参加者の主観的な最大衝撃許容度閾値に投与される。しかし、より低い強度の衝撃もまた21を使用している。関係なく、選択された衝撃強度が全ての参加者からのロバストな負の情動反応と関連した驚愕増強を誘発するのに十分であることが重要である。

4。脅威確率タスク

  1. タスク全体に注意を促しカバーストーリーで参加者を提供します。
    注:一部の参加者は、それが難しいの注目を維持するために見つけることがthrougho脅威の確率タスクUT。研究者は、このタスクに注意を促すために、参加者に伝えることができますカバーストーリーの例としては、研究者はタスクに似たシンプルな、反復的な視作業中に時間をかけて注意を払う参加者の能力を測定することに興味を持っていることを参加者に伝えることです航空管制官に要求される。
  2. 各条件についての一般的なタスク情報と特定のキューショック偶発と参加者を提供します。
    1. タスクが約20分続く参加者に指示します。
    2. タスクは、平均して15〜20秒で区切られた5秒ごとに最後の手がかりが含まれ、参加者に指示します。
    3. 手がかりは、2〜3分ごとに持続する各セットのセットに編成され、参加者に通知します。
    4. セットの3種類、20%ショックセット、100%ショックセットとなしショックセットがあることを参加者に指示する。
    5. 彼らは時にショックを受ける参加者に指示約1ごとに5〜20%のショックセットで合図し、100%ショックセット内のすべての5手がかりのうち5段階の終わり。
    6. 彼らはショックセット中またはセットのいずれかでの手がかり(ITI)のプレゼンテーションの間の時間の間の任意の時点ではショックを受けることはありません参加者を確保する。
    7. 参加者は、命令の終了時に、タスクに関する質問をすることを許可します。これに続いて、彼らは完全にショック不測の理解を確認するために参加者をクイズ。彼らは、実験中の任意の時点での参加を中止することができ、参加者に思い出させる。
  3. 生理学コンピュータ上で収集ソフトウェアとEMG信号を保存して、タスクの刺激を制御する刺激制御コンピュータで刺激提示ソフトウェアを起動。
  4. 慎重に随意運動、目の閉鎖、または過度の不快感のために参加者を監視します。

5。後の実験

  1. 手がかり脅威タスクの後、脅威の偶発はよくタスク中に理解されたことを確認するために参加者にアンケートを管理します。 5(恐ろしい/非常に気になる)に、彼らは1〜5点の評価尺度で、各脅威の手がかりを見たとき、彼らは(すべてではない恐ろしい/気になる)であったか気になるか恐ろしい評価するには、参加者情報を確認して下さい。
    :。つの別個の脅威の不確実性タスクを使用して、ブラッドフォード 7,25からの結果は密接に驚愕増強のそれと一致した自己申告不安の結果のパターンを示している。
  2. 、参加者をデブリーフィング自分の時間のためにそれらを補償し、これを罷免。
  3. 清掃し、すべてのセンサーを消毒。

6。データ処理、削減、および分析

注:研究者は、さまざまなソフトウェアパッケージを使用してデータ処理及び還元を達成することができる。 EEGLAB 36には、<Matlabの内の精神生理学的データの分析のためのフリーでオープンソースのツールボックスですSUP> 37。データ処理および還元工程のテンプレートEEGLABスクリプトの補足資料を参照してください。データ処理と削減が公表されたガイドライン27に従ってください。 1驚愕プローブの周囲の未処理(生)連続EMG信号の数秒の表示については、 図4(a)を参照してください。

  1. 生の連続EMG( 図4A、Bを参照)に前後の高域通過フィルタ(次数28 Hzのバターワースフィルタ番目の 4)を適用します。
  2. フィルタリング連続EMGを是正する( 図4Cを参照)。
  3. 前後4 番目の順30Hzのバターワースローパスフィルタを用いて整流されたEMG信号を平滑化する( 図4D参照 )。
  4. 全体epoched sから事前プローブベースライン(-50〜0ミリ秒)の平均値を差し引くことによりepoched信号音響驚愕プローブ発症を囲む-50〜250ミリ秒を維持し、平滑化された連続信号をエポックと「ベースライン正しい」ignal( 図4Eを参照)。
  5. 20から100ミリ秒後のプローブ発症との間の最大の応答として、各エポックからの驚愕反応スコア( 図4Fを参照)。
  6. 過度のアーティファクトとの裁判拒否(プリプローブベースラインでの例、過度の偏向を、 図5を参照)。
    注:プリプローブベースラインを超える40μV偏向を含んでいた信号は、アーチファクトとして識別することができる。
  7. 各タスクの状態(無ショック、20%ショック、100%ショック)内のエポックの平均驚愕反応( 図6Aを参照)。
    1. 図6Bを参照)の平均驚愕20%ショックの合図の間にプローブを驚愕させる応答無ショック手がかりとの差である不確実なショック驚愕増強を計算します。注:20%状態中にITIのプローブに対する応答を驚愕することはまた、いくつかのconcepに関連する期待と持続的な驚愕増強の効果を研究するために測定することができる不安6,21のtualizations。
    2. 図6Bを参照)の平均驚愕100%ショックの合図の間にプローブを驚愕させる応答無ショック手がかりとの違いなど、特定のショック驚愕増強を計算します。
  8. 添加剤または対話型共変量32として(ステップ2.5で計算された)タスク状態や、一般的な驚愕反応性に対する反復測定で一般線形モデルによる驚愕増強を分析します。

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Representative Results

脅威の確率タスクを100%(一定の)確率20%(不確定)確率脅威の手がかり( 図6Bを参照)の両方の間に強固な驚愕増強を生成します。不確実な(20%)のセキュリティ脅威状況時にこのタスクショー驚愕増強を使用して、前の結果は、非常に高い確率(100%)(一定の)脅威の状態の間驚愕増強を超えて増加する。中等度の急性投与は、アルコール(0.08%の血中アルコール濃度をターゲットに)100%(一定の)脅威に対して20%(不確定)の脅威の間に驚愕増強において選択的により大きな減少をもたらすのないヒトでは( 図7を参照)。これは不安38,39に対するアルコールの影響を減衰させる「クラシック」ストレス応答を確認する。同様に、短期(3日)重い毎日のマリファナのユーザーの間でマリファナの剥奪を100% 20%(不確実)脅威(CER中に驚愕増強における選択大きな増加をもたらすヒトでのテイン)脅威( 図8を参照)。この結果は、不確実な脅威やその他のストレス要因8,13の間に不安を担当する脳の回路に選択的な「ストレス神経適応」を暗示現在の齧歯類神経科学的証拠と一致している。

図1
脅威の確率課題における図1キューはショックの2脅威(黄色稲妻で表示ショック)を100%の確率が20%の確率の確率条件に分かれています。ショックは、脅威をブロック内のキューのプレゼンテーション時間に4.5秒を発生する。脅威の手がかりに驚愕増強は無脅威手がかりのセットに驚愕から計算されます。各キュータイプは、現在の状態の理解を容易にするために異なる色で表示されている。表示された音響驚愕プローブ(黒アスタリスク)キュープレゼンテーション回に4秒で表示されている。音響驚愕プローブも手がかり間のITI期間に13または15秒で発表されています。

図2
図2のEMG電極配置。二つの小さな(4mm)を、導電性ゲル満たされたEMGのAg-AgCl電極は、眼輪筋の下部の上に配置されている。 One大きい(8ミリメートル)のAg-AgClの接地電極は、参加者の前額部のような非病巣​​部位上に配置される。

図3
図3生のEMG信号。パネルAは、驚愕プローブ(縦灰色点線)の提示を囲むEMG信号の2秒を表示します。パネルB高いインピーダンスに電気的ノイズの高度に汚染されているEMG信号の類似した期間が表示されます。パネルCは、動きアーチファクトによって汚染されたEMG信号の類似した期間が表示されます。 この図の拡大版を見るにはここをクリックしてください。

図4
驚愕反応については、図4のデータ整理。パネルは、AFプロトコルに記述された各処理工程を通して得られる生のEMG信号を表示する。驚愕プローブの発生は、パネルAは、未処理のEMG信号を表示する)垂直灰色の点線で示している。パネルBは、低周波数アーチファクトを除去するために濾過ハイパスてきたEMG信号を表示します。パネルCは、整流後の同じEMG信号が表示されます。パネルDが表示されますそれの後に同じEMG信号がローパスフィルタにより平滑化されている。それはepochedとベースライン補正された後にパネルEは、同一のEMG信号が表示されます。パネルFは、(垂直ハッチマークが付い)ピーク驚愕反応のために100ミリ秒のスコアウィンドウに20ミリ秒を表すグレーのバンドとパネルEと同じEMG信号が表示されます。 この図の拡大版を見るにはここをクリックしてください。

図5
前のプローブベースラインにおける図5の過度のアーティファクト。過度の事前プローブベースライン活性を有する完全に処理EMG信号。この場合、参加者は移動または音響驚愕プローブプレゼンテーション(垂直灰色点線)の直前に点滅。05fig5highres.jpg "ターゲット=" _ブランク」>この図の拡大版を見るにはここをクリックしてください。

図6
条件による驚愕増強を図6に試作レベルの驚愕とを意味する。パネルAは、1が完全に3つの条件のそれぞれから個別のトライアル([赤] [青] 20%ショック、100%の衝撃を加工し示して、[緑]いいえショック)重ね合わ。驚愕プローブの提示は、垂直灰色の点線で示している。灰色の帯がピーク驚愕反応のために100ミリ秒のスコアウィンドウに20ミリ秒を表します。ピークスコア驚愕反応は垂直ハッチで示されている。パネルBは、平均値が、各SHOC 8個別の臨床試験全体でレスポンスを獲得したから平均は無ショック状態での6の個別試験の全体のレスポンスを獲得差し引いた後、平均驚愕増強を示しているk個の状態。 100%のショック驚愕増強を意味し、20%のショック症状は、それぞれ赤と青で表示されます。 この図の拡大版を見るにはここをクリックしてください。

図7
20%のショック状態のため、図7の飲料グループと脅威確率による驚愕増強。平均驚愕増強は、青色の線で表示されます。 100%のショック状態が赤い線で表示されるための驚愕増強を意味する。一般線形モデルにおける予測驚愕増強の点推定値からの平均の標準誤差は、エラーバー6で表示されます。 拡大版を見るにはここをクリックしてくださいこの図の。

図8
20%のショック状態のため、図8マリファナグループと脅威の確率による驚愕増強。平均驚愕増強は、青色の線で表示されます。 100%のショック状態が赤い線で表示されるための驚愕増強を意味する。一般線形モデルにおける予測驚愕増強の点推定値からの平均の標準誤差は、エラーバー29とともに表示されます。 この図の拡大版を見るにはここをクリックしてください。

補足図1。ジョン·カーティン」で使用されるカスタムショックボックスの回路図sのアディクション研究所。

補足表1。脅威確率タスクのための臨床試験の完全相殺シリーズ。複数の注文は、注文影響を低減するために、参加者全体で使用されるべきである。

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Discussion

脅威の確率タスクは、低い確率(不確定)と高確率感電の(一定の)脅威に驚愕増強を評価することによって、不安や恐怖の発現を研究するために使用することができます。このタスクで使用される主要な依存対策と脅威偶発負13,18,40に影響与えるの発現を研究するための優れた翻訳のツールを提供する、このように、げっ歯類、非ヒト霊長類およびヒトで使用することができます。電気ショックの脅威に増強を驚愕、防衛システムの活性化への明確な接続が随意制御に耐性があり、よく神経生物学的基質を定義しました。これが影響する不当要求特性の影響を受けて、既知の神経生物学の遠位にあることもできるの自己報告尺度とは対照的である。脅威の確率タスクは、タスクの表示エモーショナルピクチャーのような他の一般的な精神生理学的方法との対比に影響する負の異なる形態を解析するために、精度を提供しています。脅威の確率タスクは、実装が簡単で、そのようなfMRIのような他のよりコストがかかり、技術的な方法とは対照的に分析することは容易である。

脅威の確率タスクが脅威として手がかり電気ショックを使って脅威の不確実性を操作し、依存の対策として増強驚愕脅威のタスクのより広範なクラスの一例である。このように、強力な概念の複製と研究のプログラムをサポートすることができますキューショック偶発衝撃特性にかなりの柔軟性があります。たとえば、脅威確率タスクは、以前に検証なしショック、予測可能なショック、予測できない衝撃タスク21の誘導体である。 NPUタスクは(ショック確率)IFとWHEN(ショックタイミング)ショックが発生するの両方に関する不確実性を操作します。 NPUタスクは、負の感情応答4,34と気分や不安における病因メカニズムの薬剤投与および剥奪の効果を調べるために使用されています障害22 - 24,41 - 43。他の研究では、カーティンらはまた、正確にWHEN(ショックタイミング)に関する脅威の不確実性を操作するこれらの手がかり脅威のタスク5,29,44の変異体を開発した。 WHERE(ショックボディ上の管理場所)25;そしてどのように悪い(衝撃強度)7。 これらのタスクのカーティンの使用は、これまで薬物投与と健康な参加者の中に撤退の影響に焦点を当ててきたが、これらすべてのタスクは、不安を研究し、不安や他の精神障害2,45の患者における応答を恐れるために使用することができる。

カーティンらは不確実な脅威の間に発現不安に対するアルコールの抗不安作用の境界条件をプローブしている研究のプログラムの中で頭出し脅威のタスクの前述のすべてのクラスを使用している、広く定義。これらすべてのタスクにおいて、アルコールはsignifiを持っていた特定の脅威よりも不確実な時に驚愕増強に対する効果を減衰させる大きなストレス応答を大幅。結果の一貫性のあるパターンは、脅威の不確実性構築物の有効性と、この構造体を操作するための作業のこのクラス全体の使用をサポートします。動物神経科学中毒モデルを繰り返し、慢性薬物使用以下の不確実な脅威やその他のストレスに応答して、神経適応がアルコールや他の薬物依存症8の病因における一つの重要なメカニズムを提供することを示唆している。これらの手がかり脅威のタスクを使用して、私たちの研究室からの研究は、人間29,34,44でこの病因メカニズムの予備的なサポートを提供してきました。

驚愕増強は脅威確率タスクにおける嫌悪のイベントに守備の反応性の魅力的な並進対策を提供しますが、負の他の明確な措置に相互検証が応答に影響することができた別の説明についての懸念が減少しますこの依存措置に特異的である。実際には、脅威の確率タスクは簡単に他の依存措置を収容することができます。例えば、イベント関連電位、驚愕のプレパルス抑制、および行動反応は、研究者が恐怖15,17,46に対する不安時の注意機能の違いを探ることができるように脅威確率タスクで検査することができます。むしろ発現より、不安や恐怖買収に興味を研究者は、より自分の研究課題を提供するために脅威確率の作業の手順と刺激パラメータを変更することができます。前に述べたように、各セットの後またはタスクの終了時に不安/恐怖の回顧自己報告は簡単に7を得ることができる。知覚ショック尤度のオンライン測定はまた、参加者は、タスク全体に命令の関心と理解を維持することを確実にするために、キーボードのキーを押したり、音声録音を介して取得することができます(たとえば47を参照こと)。脅威Probが持つ今後の課題タスクの外的妥当性を高め、さらに不安や恐怖を定義するために、臨床患者集団を使用しながら、能力のタスクと同じような頭出し脅威のタスクは、他の方法を組み合わせることができます。例えば、それは生態学的、瞬間的な評価(EMA)によって評価されている「現実世界」の脅威や他のストレス因子に応答すると脅威の確率タスク中に応答の個人差を相関させることが可能である。気分および不安障害および物質依存障害を治療するために薬理学的および/ ​​または行動的介入の効果を研究するために50 -さらに、脅威確率タスク中に応答参加者はサロゲートエンドポイントとして48を使用することができます。

脅威の確率タスクも電気ショック以外の脅威だけでなく、他の驚愕の測定方法に対応することができます。例えば、瞬目驚愕反応の増強はaversに応答して確認されているスロート部51に向けアイブ送風と嫌悪大きな音52。驚愕反応は、げっ歯類における光驚愕(夜行性の種13)に明確な並進ブリッジを提供し、ヒトでの暗闇、によって増強することができます。目をまばたき驚愕反応は、視覚と触覚27 53を含む他の感覚モダリティにおけるプローブによって誘発することができる。明らかに、脅威の確率タスクおよび関連手がかり脅威の課題における驚愕増強の測定は、規範的および病理学的ネガティブ感情応答に興味を持って感情の科学者への柔軟なツールを提供しています。

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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.

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行動、問題91、驚愕。筋電;ショック;中毒;不確実性;恐怖;不安;ヒト;精神生理学;翻訳の
脅威の確率タスクを使用すると、不確実かつ特定の脅威の間に不安と恐怖を評価するために
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Bradford, D. E., Magruder, K. P.,More

Bradford, D. E., Magruder, K. P., Korhumel, R. A., Curtin, J. J. Using the Threat Probability Task to Assess Anxiety and Fear During Uncertain and Certain Threat. J. Vis. Exp. (91), e51905, doi:10.3791/51905 (2014).

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