Abstract
El miedo a la amenaza cierta y la ansiedad acerca de la amenaza incierta son emociones distintas con singular conductual, cognitivo-atencionales, y componentes neuroanatómicos. Tanto la ansiedad y el miedo pueden ser estudiados en el laboratorio mediante la medición de la potenciación del reflejo de sobresalto. El reflejo de sobresalto es un reflejo defensivo que se potenció cuando un organismo se ve amenazada y la necesidad de la defensa es alta. El reflejo de sobresalto se evaluó a través de la electromiografía (EMG) en el músculo orbicular del ojo provocada por breves e intensos estallidos de ruido blanco acústico (es decir, "las sondas de sobresalto"). Potenciación del sobresalto se calcula como el aumento de la magnitud de la respuesta de sobresalto durante la presentación de conjuntos de señales de amenaza visuales que indican entrega de leve descarga eléctrica relativa a conjuntos de señales emparejaron que indican la ausencia de shock (señales no-amenaza). En el Grupo de probabilidad de amenaza, el miedo se mide a través de la potenciación de sobresalto a la alta probabilidad (100% choque-cue contingente; certaiseñales n) de amenazas, mientras que la ansiedad se mide a través de la potenciación de sobresalto a baja probabilidad (20% choque-cue contingente; inciertos) las señales de amenaza. La medición de la potenciación del sobresalto durante la Tarea Probabilidad Amenaza ofrece una alternativa objetiva y fácil de implementar para la evaluación de afecto negativo a través de auto-informe u otros métodos (por ejemplo, de neuroimagen) que pueden ser inadecuados o poco práctico para algunos investigadores. Potenciación del sobresalto se ha estudiado con rigor tanto en los animales (por ejemplo., Roedores, primates no humanos) y los seres humanos que facilita la investigación traslacional de animal a humano. Potenciación del sobresalto durante cierta e incierta amenaza proporciona una medida objetiva del afectiva negativa y los estados emocionales distintos (miedo, ansiedad) a utilizar en la investigación sobre la psicopatología, sustancia uso / abuso y ampliamente en la ciencia afectiva. Como tal, se ha utilizado ampliamente por científicos clínicos interesados en la etiología de la psicopatología y por los científicos afectivos interesados en individiferencias duales en emoción.
Introduction
El objetivo general del Grupo de probabilidad de amenaza es separar experimentalmente la expresión de la ansiedad en respuesta a la baja probabilidad (es decir, incierto) amenazas de miedo en respuesta a la alta probabilidad (es decir, ciertas amenazas). La incertidumbre se produce cuando algún aspecto de una amenaza no está bien definido. Mientras que la ansiedad puede ser descrito de muchas maneras, exacerbado respuestas a baja probabilidad o de otro modo los acontecimientos negativos inciertos es un síntoma clínico distintivo en los trastornos de ansiedad 1,2. Por otra parte, el aumento de la ansiedad relacionada fisiológica de responder durante amenaza incierta de choque contra el miedo relacionado fisiológica de responder durante cierta amenaza de choque en tareas de laboratorio puede proporcionar un marcador fisiológico para los trastornos de ansiedad 3. Amortiguación de la ansiedad ante las amenazas inciertas específicamente puede ser un componente crítico de la respuesta al estrés de amortiguación propiedades de las drogas tales como el alcohol 4-7. El aumento de la ansiedad durante uncamenaza lgunos puede marcar un neuroadaptación en circuitos de estrés del cerebro tras el consumo de drogas 4,8 crónica. Por lo tanto, el Grupo de probabilidad de amenaza proporciona una medida objetiva del afectiva negativa y los estados emocionales distintos (ansiedad, miedo) a utilizar en la investigación sobre la psicopatología, el uso / abuso de sustancias y la ciencia afectiva. Como tal, puede ser una herramienta poderosa para el uso por los científicos clínicos y afectivos interesados en la etiología de la psicopatología y las diferencias individuales en la emoción.
Los métodos tradicionales utilizados para estudiar las emociones en los seres humanos
Científicos afectivos han utilizado numerosas medidas y paradigmas para estudiar las emociones humanas 9, pero la mayoría de ellos no proporcionan la precisión necesaria que se encuentra en el grupo de probabilidad de amenaza para analizar la ansiedad de otras emociones negativas, como el miedo. Por ejemplo, auto-informe es de uso común pero puede sufrir de características de la demanda y otras formas de sesgo de respuesta. Los participantes no pueden ser able para distinguir con precisión entre la ansiedad y el miedo, y la conexión de su informe a los mecanismos neurobiológicos subyacentes es distal en el mejor. Por otra parte, el autoinforme menudo debe llevarse a cabo de forma retrospectiva desde el proceso de introspección y el informe podría alterar de otro modo la experiencia de los estímulos afectivos participantes. Por supuesto, informe retrospectivo sufre de interferencia de memoria y degradación. Psicofisiólogos suelen medir las emociones durante una manipulación que implique afectar emocionalmente presentación de imágenes evocadoras 10. Esta tarea se ve una imagen está bien validada, se ve menos afectada por las deficiencias de auto-informe, y ha dado lugar a muchas ideas importantes con respecto a las diferencias individuales en la respuesta afectiva y su contribución a la psicopatología 11,12. Sin embargo, sólo el amplio afecto negativo se mide durante esta foto tarea de ver que no permite el estudio de las emociones negativas distintas como la ansiedad y el miedo which se puede medir con el Grupo de probabilidad de amenaza. Neurocientíficos Afectivos miden frecuencia de imágenes por resonancia magnética funcional (fMRI) durante las tareas que provocan afecto negativo, pero estos métodos pueden ser demasiado costoso para muchos investigadores. Por otra parte, las resoluciones espaciales y temporales de los métodos de resonancia magnética funcional actualmente son limitados, lo que dificulta que la fMRI para desentrañar las estructuras neurológicas que se cree están asociados con la ansiedad frente a otras emociones. Más importante aún, un índice de fMRI bien definido de cualquier tipo de afecto negativo aún no se ha establecido.
La investigación traslacional con animales utilizando la respuesta de sobresalto
El Grupo de probabilidad de amenaza es el modelo de la investigación básica con animales que proporcionaron el primer ejemplo de la precisión necesaria para separar la ansiedad del miedo. Los neurocientíficos han utilizado estudios de lesión cuidadosamente controladas con roedores para modelar la ansiedad y el miedo mediante respuestas diferenciadas a las inciertas y certaen amenaza con claves de descarga eléctrica. Este trabajo ha dilucidado importantes diferencias en las respuestas de ansiedad relacionados a baja probabilidad, ambiguamente definido, shock distal o de otra manera incierta frente a las respuestas de miedo relacionado a altamente probable, claramente definido, determinado inminente choque 13. Amenazas inciertas provocar la congelación y la hipervigilancia en animales, mientras que ciertas amenazas provocan evitación activa, ataque defensivo, o ambos 14. Inminente, ciertas amenazas centran la atención en la amenaza en sí, mientras que las amenazas distales, temporalmente inciertos animan distribuidos atención al medio ambiente en general 15 - 17. Respuesta a las amenazas temporalmente inciertos parece estar sostenida, mientras que la respuesta a determinadas amenazas es fásica y hora bloqueado a la amenaza 13. En un trabajo relacionado, estudios de lesiones han demostrado que la respuesta a las amenazas inciertas están mediados selectivamente por factores y norepinefrina vías liberadora de corticotropina por el lateraldivisiones del núcleo central de la amígdala y el núcleo de la cama de la estría terminalis 18. Mucho de este trabajo utiliza potenciación de la respuesta de sobresalto acústico como una medida dependiente primaria 13, que es la misma medida dependiente utilizada en el Grupo de probabilidad de amenaza. Los sustratos neurobiológicos del circuito de respuesta de sobresalto se han estudiado ampliamente con el descubrimiento de las conexiones claras con las estructuras activas en las respuestas a las amenazas inciertas y ciertas 19,20 cerebrales. La respuesta de sobresalto puede evaluarse de numerosas especies, que proporciona una herramienta de traducción de gran alcance para estudiar las emociones. La respuesta de sobresalto en los seres humanos se produce por reflejo en respuesta a un estímulo auditivo repentino e intenso. Sobresalto se mide con mayor frecuencia en los seres humanos mediante la colocación de la electromiografía (EMG) electrodos en el (cierre la tapa) del músculo orbicularis oculi del ojo. Sobresalto actividad EMG relacionados se potencia cuando un organismo se presenta con un stimul amenazantenosotros, como una descarga eléctrica inminente en relación a los estímulos no amenazante 19.
El No-shock, predecible-shock, impredecible-shock (NPU) de tareas y amenaza la incertidumbre
El Grupo de probabilidad de amenaza se inspiró en Grillon y colegas cuando estos investigadores introdujeron el uso de la potenciación de sobresalto para estudiar la ansiedad y el miedo en los seres humanos con la tarea 21 No-shock, predecible-shock, impredecible-shock (NPU). En la condición predecible de la tarea NPU, los choques son 100 por ciento cue-contingente y se producen en un momento en reiteradas (final del breve presentación cue). En la condición impredecible de la tarea NPU, los choques son totalmente impredecibles. Los pacientes con trastornos de estrés postraumático y de pánico presentan una mayor potenciación selectiva de sobresalto durante el shock impredecible pero no predecible en la tarea NPU 22,23. En otro trabajo, los medicamentos prescritos para tratar la ansiedad tienen un mayor efecto sobre potentiati sobresaltoen durante el shock impredecible que durante el choque predecible en la tarea NPU 24. En la investigación sobre los efectos ansiolíticos del alcohol, Moberg y Curtin 4 utilizan la tarea NPU para demostrar que una dosis moderada de alcohol reduce selectivamente sobresaltar potenciación durante amenaza de impredecible pero no choque predecible. La incertidumbre es multifacético y choques en la condición imprevisible de la tarea NPU son inciertos en lo que respecta tanto si van a ocurrir (la incertidumbre de probabilidad) y cuando ocurren (incertidumbre temporal). Muchas teorías sugieren que la CUANDO dimensión de incertidumbre es fundamental en la producción de la ansiedad 19. Sin embargo, los datos de Curtin et al. 5 sugiere un mecanismo común para la elicitación de la ansiedad a través de diversos tipos de incertidumbre. La tarea Probabilidad Amenaza descrito aquí manipula incertidumbre sobre IF ocurra una conmoción mientras mantiene todas las otras dimensiones de la constante incertidumbre por lo tanto dejando claroqué aspecto de la incertidumbre es el responsable de los efectos que la tarea presenta. Tareas que utilizan la potenciación del sobresalto a la amenaza con claves son flexibles y pueden ser modificados por los científicos afectivos para manipular la incertidumbre acerca de dónde los choques se van a producir 25 y lo mal que van a ser 7,26. De todas estas tareas, la Probabilidad de tareas de amenaza es uno de los más fáciles de interpretar debido a su enfoque en una dimensión de la incertidumbre y más sencillo de implementar, debido a su inclusión de sólo dos variantes de incertidumbre amenaza (baja probabilidad y alto impacto de probabilidad).
El Grupo de probabilidad de amenaza
En el Grupo de probabilidad de amenaza, el participante está sentado alrededor de 1,5 m de un tubo de rayos catódicos (CRT). Las señales de amenaza se muestran en el monitor durante 5 segundos cada una con una duración variable ITI (rango = 15-20 seg). Las señales de amenaza se dividen en grupos de dos condiciones de amenaza de choque y una condición de ausencia de amenaza (véase
La tarea probabilidad de amenaza se ha utilizado para demostrar que baja probabilidad de choque (incierta) por sí sola es suficiente para provocar la ansiedad y permitir la evaluación de los efectos ansiolíticos de alcohol
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Protocol
El comité de ética local aprobó el siguiente procedimiento y todos los participantes que han tomado parte en este procedimiento han dado su consentimiento informado. Para detalles adicionales de medición y estímulo psicofisiológica presentación consulte 30,27.
1. La electromiografía (EMG) Preparación de grabación
- Pídale al participante que lavarse la cara con jabón, prestando especial atención a los lugares de destino de los sensores, que se encuentran por debajo de un ojo y en el medio de la frente del participante (ver Figura 2).
- Sentar al participante en una silla en posición vertical cómoda en la cámara experimental.
- Prepare la piel del participante para la medición de EMG.
- Limpie las ubicaciones de los sensores de destino con una gasa con alcohol.
- Limpie los mismos lugares con un gel exfoliante arenosa con un pequeño trozo de gasa para quitar más suciedad o células muertas de la piel que pueden impedir la medición of la actividad electromiográfica.
- Preparar y adjuntar EMG electrodos.
- Rellene todos cloruro de plata-plata (Ag-AgCl) tazas de sensores con gel conductor con una jeringa y aguja roma.
- Adjuntar un gran (por ejemplo, 8 mm) Sensor de Ag-AgCl al centro de la frente del participante usando un collar adhesivo.
- Adjuntar dos pequeños (por ejemplo, 4 mm) sensores adicionales Ag-AgCl debajo de los ojos de los participantes utilizando collares adhesivas. Coloque el primero de estos sensores pequeños en línea con la pupila en la mirada hacia adelante y el segundo sensor de 1-2 cm lateral a la primera (Figura 2, véase también 27). No permita que los collares adhesivas se solapen, ya que puede aumentar el movimiento artefacto. Prevenir desbordamiento gel para evitar la formación de un puente de gel entre los dos sensores debajo del ojo, ya que esto hará que la corriente fluya a través del puente y deteriorar la medición de la actividad EMG.
- Inicie el software de adquisición de EMG en tél Fisiología equipo y pedir al participante a parpadear un par de veces para verificar que la respuesta EMG se está grabando correctamente y que los parpadeos se puede observar en la pantalla del software de recogida de datos (ver Figura 3A para un ejemplo de la actividad EMG asociada con un parpadeará).
- Compruebe la impedancia para cada sensor.
NOTA: Muchos laboratorios requieren impedancias inferiores a 10 kW (o de manera más conservadora, 5 kW), pero los umbrales tolerables reales de niveles de impedancia medidos depende de muchas variables, como el diseño experimental, diseño de amplificador, y las limitaciones prácticas con respecto al tiempo necesario para reducir la impedancia y la población participante. Independientemente, las altas impedancias aumentan la susceptibilidad de la señal de EMG para artefacto eléctrico, que puede ser problemático (ruido de 60 Hz; véase la Figura 3B). - Coloque los auriculares en la cabeza del participante.
2. medición de línea de base de General sobresalto reactividad
NOTA: Esta evaluación también sirve para habituar aún más la respuesta de sobresalto antes de las tres sondas de habituación entregadas justo antes de inicio de la tarea 31. Incluyendo la reactividad de sobresalto en general como una covariable en el análisis estadístico de la potenciación del sobresalto aumenta el poder estadístico para detectar dentro y entre los efectos de los participantes. Reactividad general de sobresalto puede reflejar también una interesante medida de diferencia individual 12,32.
- Pídale al participante que se sienta cómodo antes del inicio de la tarea de línea de base y permanecer lo más quieto posible durante toda la tarea con los pies apoyados en el suelo. Movimiento Participante podrá introducir artefactos en la señal EMG (ver Figura 3C).
- Recuerde a los participantes que puedan interrumpir su participación en cualquier momento durante el experimento. Supervisar el participante el uso de vídeo y canal de audio de la cámara experimental durante tantola evaluación inicial y la tarea principal.
- Guarde la señal EMG con software de adquisición en el equipo fisiología e iniciar el software de presentación de estímulos en el equipo de control de estímulos.
- Presentar al participante una serie de cuadros de colores que se utiliza en la tarea principal, pero aún no se han emparejado con una descarga eléctrica. Presente sondas de sobresalto durante un subconjunto de estas señales y el intervalo entre las señales. Parámetro de tiempo para la duración de señal, el intervalo entre las señales, y asustar sondas deben coincidir con los parámetros de la tarea principal. La medición fiable de la reactividad de sobresalto general exige la presentación de al menos 4 sondas. Esta tarea de línea de base dura aproximadamente 5 minutos para completar.
- Promedio juntos pico respuesta de sobresalto EMG del participante a cada sobresalto sonda en el procedimiento de referencia para producir un valor que servirá como la reactividad de sobresalto general de este participante (consulte los pasos 6.1 a 6.6 de la forma de procesar los datos de la EMG). Incluyala reactividad de sobresalto en general como aditivo o covariable interactivo en modelos estadísticos relacionados con la potenciación de sobresalto (véase el paso 6.8).
3. Choque Evaluación umbral de tolerancia
- Coloque dos electrodos de choque con cinta médica estándar a la mano del participante (por ejemplo, las falanges distales de los dedos índice y anular de la mano) 33-35.
- Presentar el participante con una serie de descargas eléctricas cada vez más intensos. Después se administra cada choque, pida al participante que se califique cómo aversivo encontraron el choque en una escala de 100 puntos. Pídales que usen una puntuación de 0 si no pueden sentir un choque en absoluto, una calificación de 50 para el primer nivel de choque que ellos consideran que es incómodo, y una puntuación de 100 para el más alto nivel de choque que pueden tolerar.
- Instruya a los participantes que es importante informar con precisión el más alto de choque que pueden tolerar. El participante no debe be informó que su informe tendrá un impacto en los shocks reales que reciben ya que esto puede dar lugar a sesgos en su informe.
- Detenga la evaluación de tolerancia de choque una vez que el participante califica como un shock 100. Registrar el nivel de choque y administrar choques de este nivel en el Grupo de probabilidad de amenaza para controlar las diferencias individuales en la sensibilidad de choque.
NOTA: Eléctrico choques se administran al subjetiva umbral máximo de tolerancia de choque de cada participante. Sin embargo, los choques de menor intensidad también se utilizan 21. Independientemente, es importante que la intensidad de choque seleccionado es suficiente para provocar una respuesta afectiva negativa robusto y potenciación de sobresalto asociado de todos los participantes.
4. El Grupo de probabilidad de amenaza
- Proporcionar al participante con un artículo de portada que fomenta la atención a lo largo de la tarea.
NOTA: Algunos participantes pueden tener dificultades para mantener la atención throughout el Grupo de probabilidad de amenaza. Un ejemplo de un artículo de portada que los investigadores pueden decir a los participantes con el fin de fomentar la atención en esta tarea es decirle al participante que los investigadores están interesados en medir la capacidad de los participantes para prestar atención en el tiempo durante una tarea visual simple, repetitivo similar a la tarea necesaria de los controladores aéreos. - Proporcionar al participante información de la tarea general y contingencias cue-choque específicos para cada condición.
- Instruir al participante que la tarea tiene una duración aproximada de 20 min.
- Instruir al participante que la tarea incluye señales que duran 5 segundos cada una separada por 15-20 segundos en promedio.
- Informe al participante que las señales están organizadas en conjuntos con cada juego que dura 2-3 minutos cada uno.
- Instruya a los participantes que hay tres tipos de conjuntos, 20% Grupos de choque, 100 conjuntos% choque y no choque fija.
- Instruya a los participantes que van a recibir los choques en elfinal de aproximadamente 1 de cada 5 señales en 20% Grupos de choque y el 5 de cada 5 señales en 100% Grupos de choque.
- Asegurar el participante que no recibirán los choques en cualquier momento durante Ningún choque fija o durante el tiempo transcurrido entre la presentación de las señales (ITI) en cualquiera de los conjuntos.
- Permita que el participante para hacer preguntas acerca de la tarea al final de las instrucciones. Después de esto, interrogar a los participantes para asegurarse de que entienden completamente los riesgos de choque. Recuerde a los participantes que puedan interrumpir su participación en cualquier momento durante el experimento.
- Guarde la señal EMG con software de adquisición en el equipo fisiología e inicie el software la presentación del estímulo en el equipo de control de estímulos que controlará los estímulos de la tarea.
- Es importante vigilar cuidadosamente el participante para los movimientos voluntarios, cerrando los ojos, o excesivas molestias.
5. Post-experimento
- Después de la tarea amenaza cued, Administrar un cuestionario a los participantes para verificar que las contingencias de amenaza fueron bien entendidos durante la tarea. Pídale al participante que calificaran qué tan ansiosos o temerosos estaban cuando vieron cada cue amenaza en una escala de 5 puntos desde 1 (nada ansioso / temeroso) a 5 (muy ansioso / temeroso).
NOTA:. Los resultados de Bradford et al 7,25 utilizando dos tareas incertidumbre amenaza independientes han demostrado un patrón de resultados en la ansiedad auto-reporte de que una estrecha similitud, la de la potenciación del sobresalto. - Dé cuenta de la participante, compensarlos por su tiempo, y despedirlos.
- Limpie y desinfecte todos los sensores.
6. de Procesamiento de Datos, Reducción y Análisis
NOTA: Los investigadores pueden realizar el procesamiento de datos y reducción con varios paquetes de software. EEGLAB 36 es una caja de herramientas de código abierto para el análisis de los datos psicofisiológicos en Matlab <sup> 37. Para una secuencia de comandos de plantilla EEGLAB de procesamiento de datos y medidas de reducción consulte el material complementario. Tratamiento de la información y la reducción de 27 siguen las normas generales publicadas. Para una pantalla de unos pocos segundos de la sin procesar (en bruto) continua de la señal EMG que rodea una sonda de sobresalto, consulte la Figura 4A.
- Aplicar un filtro de paso alto hacia adelante hacia atrás (4 º orden 28 Hz filtro de Butterworth) para la materia prima continua EMG (ver Figura 4A, B).
- Rectificar la EMG continua filtrada (ver Figura 4C).
- Suavizar la señal EMG rectificada mediante un Hz Butterworth filtro de paso bajo de adelante-atrás para 4 º 30 (véase la Figura 4D).
- Época la señal continua suavizada, conservando -50 a 250 mseg que rodean el inicio de la sonda acústica de sobresalto y "Línea de base correcta" la señal epoched restando la media de la línea de base pre-sonda (-50 a 0 mseg) de toda la epoched signal (ver Figura 4E).
- Puntuación respuesta de sobresalto de cada época como la respuesta máxima entre 20 y 100 mseg después de la aparición de la sonda (véase la Figura 4F).
- Rechazar los ensayos con artefactos excesivo (por ejemplo, desviaciones excesivas en la línea de base pre-sonda; ver Figura 5).
NOTA: Las señales que contienen más de 40 mV desviaciones en la línea de base antes de la sonda pueden ser identificados como artefacto. - Medio de respuesta de sobresalto para épocas dentro de cada tarea condición (sin-shock, 20% choque, 100% shock) (véase la Figura 6A).
- Calcular la potenciación de sobresalto para el choque incierto como la diferencia entre la respuesta de sobresalto medio para asustar sondas durante 20 señales de choque% vs no-shock señales (ver Figura 6B). NOTA: la respuesta de sobresalto al sondas ITI durante la condición de 20% también se puede medir para estudiar los efectos de la anticipación y la potenciación del sobresalto sufrido pertinentes en cierta conceptualizations de ansiedad 6,21.
- Calcular la potenciación del sobresalto con certeza choque como la diferencia entre la respuesta de sobresalto medio para asustar sondas durante 100 señales de choque% vs no-shock señales (ver Figura 6B).
- Analizar la potenciación del sobresalto usando un modelo lineal general con medidas repetidas en condiciones de trabajo y la reactividad de sobresalto general (calculado en el paso 2.5) como un aditivo o covariable interactiva 32.
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Representative Results
El Grupo de probabilidad de amenaza produce robusta potenciación del sobresalto durante tanto 100% (cierto) la probabilidad y el 20% (incertidumbre) las señales de amenaza probabilidad (ver Figura 6B). Los resultados previos utilizando este espectáculo tarea de sobresalto potenciación durante el (20%) condición de amenaza incierta que se aumente significativamente por encima de la potenciación del sobresalto durante gran probabilidad (100%) condición (cierta) amenaza. La administración aguda de un moderado hace de alcohol (objetivo de concentración de alcohol en sangre de 0,08%) produce selectivamente una mayor reducción en la potenciación de sobresalto durante 20% (incierta) amenaza contra 100% (determinado) amenaza (véase la Figura 7) en los seres humanos. Esto confirma el "clásico" respuesta de estrés de amortiguación efecto del alcohol sobre la ansiedad 38,39. Del mismo modo, a corto plazo (3 días) la privación de la marihuana entre los grandes consumidores de marihuana a diario produce mayor aumento selectivo de la potenciación del sobresalto durante el 20% (incierto) amenaza contra 100% (CERtain amenaza) en los seres humanos (véase la Figura 8). Este resultado es consistente con la evidencia de roedores neurociencia actual que implica selectiva "neuroadaptación estrés" en los circuitos cerebrales responsables de la ansiedad durante las amenazas inciertas u otros factores estresantes 8,13.
Figura 1. Cues en el Grupo de probabilidad de amenaza se dividen en dos amenaza de choque (shocks que aparecen con rayos amarillos) condiciones de probabilidad de 100% de probabilidad y 20% de probabilidad. Shocks ocurren 4,5 segundos en los tiempos de presentación de señal en bloques de amenaza. Potenciación del sobresalto a las señales de amenaza se calcula a partir de sobresalto a conjuntos de señales no-amenaza. Cada tipo de señal se muestra en un color diferente para facilitar la comprensión de la condición actual. Sondas de sobresalto acústico (que se visualizacomo asteriscos negro) se presentan 4 segundos en los tiempos de presentación de localización. Sondas de sobresalto acústico también se presentan a los 13 o 15 segundos en los periodos ITI entre las señales.
Figura 2. EMG colocación de los electrodos. Dos pequeños (4 mm) de gel de electro-conductor llenas electrodos de EMG Ag-AgCl se colocan sobre la parte inferior del músculo orbicular de los párpados. Uno grande (8 mm) de Ag-AgCl electrodo de tierra se coloca en el sitio no focal tales como la frente del participante.
Figura 3. señales Raw EMG. Panel A muestra 2 segundos de la señal de EMG que rodea la presentación de una sonda de sobresalto (línea punteada vertical gris). Panel Bmuestra un período similar de señal EMG que está contaminado por un alto grado de ruido eléctrico debido a las altas impedancias. Panel C muestra un período similar de señal EMG que está contaminado por el movimiento artefacto. Haz clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 4. Reducción de datos de respuesta de sobresalto. Paneles AF mostrar una señal de EMG prima tomada a través de cada paso de procesamiento descrito en el protocolo. La ocurrencia de la sonda de sobresalto se indica mediante una línea de puntos vertical gris) Panel A muestra una señal de EMG sin procesar. Panel B muestra una señal de EMG que ha sido filtrada paso alto para eliminar el artefacto bajo de frecuencia. Panel C muestra la misma señal EMG después de la rectificación. Pantallas Panel D la misma señal EMG después de que ha sido suavizada por un filtro de paso bajo. Panel E muestra la misma señal EMG después de que ha sido epoched y la línea de base corregida. Panel F muestra la misma señal EMG como panel de E con la banda gris que representa a los 20 ms y 100 ms ventana de puntuación para la respuesta de sobresalto pico (marcadas con una marca de escotilla vertical). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 5. artefacto excesiva en la línea de base antes de la sonda. Una señal EMG totalmente procesado con excesiva actividad basal pre-sonda. En este caso, el participante mueve o parpadeo inmediatamente antes de la presentación de la sonda de sobresalto acústico (línea gris de puntos vertical).05fig5highres.jpg "target =" _blank "> Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 6. Trial sobresalto nivel y la media de la potenciación de sobresalto por la condición. Panel A muestra una totalmente elaborados ensayo individual de cada una de las tres condiciones (20% de shock [en azul], 100% de shock [en rojo], no es ningún shock [en verde] ) superpuestos uno sobre el otro. Presentación de la sonda de sobresalto se indica mediante una línea de puntos vertical gris. La banda gris representa los 20 mseg a 100 mseg ventana de puntuación para la respuesta pico de sobresalto. Pico de respuesta de sobresalto marcado se indica mediante una línea de rayado vertical. El panel B muestra la potenciación promedio de sobresalto después de restar la media anotó respuesta a través de los 6 ensayos individuales en la condición de No-Shock de la media anotó respuesta a través de los 8 ensayos individuales para cada shock condición. Potenciación del sobresalto media para se muestran las condiciones de choque 100% de choque y 20% en rojo y azul, respectivamente. Haz clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 7. sobresalto potenciación por el grupo de Bebidas y probabilidad de amenaza. Media potenciación de sobresalto para la condición de choque 20% se muestra con la línea azul. Potenciación de sobresalto media para se muestra la condición de choque 100% con la línea roja. Error estándar de la media de las estimaciones puntuales de potenciación del sobresalto predicho en el Modelo Lineal General se muestran con barras de error 6. Haga clic aquí para ver una versión más grandede esta figura.
Figura 8. sobresalto potenciación por el grupo La marihuana y probabilidad de amenaza. Media potenciación de sobresalto para la condición de choque 20% se muestra con la línea azul. Potenciación de sobresalto media para se muestra la condición de choque 100% con la línea roja. Error estándar de la media de las estimaciones puntuales de potenciación del sobresalto predicho en el Modelo Lineal General se muestran con barras de error 29. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Adicional Figura 1. Esquema de conexiones para el cuadro de choque personalizado utilizado en John Curtin 's Laboratorio de Investigación de la Adicción.
Adicional de la Tabla 1. Una serie completamente contrapesada de ensayos para el Grupo de probabilidad de amenaza. Múltiples órdenes deben ser utilizados a través de los participantes para reducir los efectos de orden.
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Discussion
El Grupo de probabilidad de amenaza puede ser utilizado para estudiar la expresión de la ansiedad y el miedo mediante la evaluación de la potenciación del sobresalto a baja probabilidad (incierto) y alta probabilidad (cierta) amenaza de descarga eléctrica. Las contingencias de medición y de amenaza dependientes primarios utilizados en esta tarea se pueden utilizar con los roedores, primates no humanos y seres humanos, por lo tanto, proporcionando una excelente herramienta para el estudio de la traducción de la expresión de afecto negativo 13,18,40. Potenciación del sobresalto a la amenaza de descarga eléctrica tiene claras conexiones con la activación del sistema de defensa, es resistente al control volitivo, y ha definido sustratos neurobiológicos. Esto está en contraste con las medidas de auto-reporte de afecto que puede ser indebidamente influenciado por características de la demanda y son distales a la neurobiología conocido. El Grupo de probabilidad de amenaza ofrece la precisión para analizar distintas formas de afecto negativo en los contrastes a otros métodos psicofisiológicos comunes como la visualización de tareas Imagen Emocional.El Grupo de probabilidad de amenaza es fácil de aplicar y fácil de analizar en contraste con otros métodos más costosos y técnicas tales como resonancia magnética funcional.
El Grupo de probabilidad de amenaza es un ejemplo de una clase más amplia de tareas de amenaza que manipulan incertidumbre amenaza utilizando una descarga eléctrica con claves como la amenaza y de sobresalto potenciación como medida dependiente. Como tal, existe una considerable flexibilidad en contingencias cue-choque y las características de choque que pueden apoyar un programa de investigación con fuertes réplicas conceptuales. Por ejemplo, el Grupo de probabilidad de amenaza es un derivado de la previamente validado No-Shock, Choque Predecible, tarea choque Impredecible 21. La tarea NPU manipula incertidumbre respecto tanto SI (probabilidad de choque) y cuándo (tiempo shock) choques ocurrirán. La tarea NPU se ha utilizado para examinar los efectos de la administración de drogas y de privación en respuesta afectiva negativa 4,34 y mecanismos etiológicos en el estado de ánimo y ansiedadtrastornos 22 - 24,41 - 43. En otra investigación, Curtin y sus colegas también han desarrollado variantes de estas tareas amenaza con pautas que manipulan precisamente amenaza la incertidumbre acerca de cuándo (tiempo de choque) 5,29,44; DÓNDE (ubicación administración en el cuerpo de choque) 25; y lo mal (intensidad de choque) 7. . Mientras Curtin et al 's uso de estas tareas se ha centrado hasta ahora en los efectos de la administración del fármaco y la retirada en los participantes sanos; todas estas tareas se podrían utilizar para estudiar la ansiedad y temer respuestas en pacientes con ansiedad y otros trastornos mentales 2,45.
Curtin y sus colegas han utilizado todas las clases mencionadas de tareas amenaza con pautas de un programa de investigación que ha sondeado las condiciones de contorno de los efectos ansiolíticos del alcohol sobre la ansiedad expresada durante una amenaza incierta, ampliamente definidos. En todas estas tareas, el alcohol tenía un significativamente mayor efecto amortiguador respuesta de estrés en la potenciación del sobresalto durante incierto que amenaza cierta. El patrón consistente de los resultados apoya la validez del constructo incertidumbre amenaza y el uso de toda esta clase de tareas para manipular este constructo. Modelos de adicción neurociencia en animales sugieren que neuroadaptación en la respuesta a las amenazas de incertidumbre y otros factores de estrés siguientes repetido, el uso crónico de drogas ofrece un mecanismo importante en la etiología de alcohol y otras drogas adicción 8. La investigación de nuestro laboratorio utilizando estas tareas amenaza con pautas ha proporcionado apoyo preliminar para este mecanismo etiológico en humanos 29,34,44.
Aunque la potenciación del sobresalto proporciona una medida de traslación atractivo de la reactividad defensiva para eventos aversivos en la Probabilidad de tareas de Amenazas, validación cruzada con otras medidas distintas de afecto negativo responder reducirá las preocupaciones sobre las explicaciones alternativas que podríanser específico para esta medida dependiente. De hecho, el Grupo de probabilidad de amenaza puede acomodar fácilmente a otras medidas dependientes. Por ejemplo, potenciales evocados, la inhibición pre-pulso de sobresalto, y las respuestas de comportamiento pueden ser examinadas en el Grupo de probabilidad de amenaza para permitir a los investigadores exploran diferencias en la función atencional durante la ansiedad frente a miedo 15,17,46. Los investigadores interesados en la ansiedad y la adquisición del miedo, en lugar de la expresión, puede modificar las instrucciones y parámetros de estímulo en el Grupo de probabilidad de amenaza para servir mejor a sus preguntas de investigación. Como se señaló anteriormente, retrospectivo autoinforme de ansiedad / temor después de cada serie o al final de la tarea se puede obtener fácilmente 7. Medición online de percepción de la probabilidad de choque también se puede obtener a través de la prensa teclado o grabación de voz para asegurar que los participantes mantienen la atención y la comprensión de las instrucciones a lo largo de la tarea (por ejemplo, véase 47). El trabajo futuro con el Prob Amenazacapacidad de tareas y tareas de amenazas con claves similares pueden combinar otros métodos durante el uso de poblaciones clínicas de los pacientes para aumentar la validez externa de la tarea y definir la ansiedad y el miedo. Por ejemplo, es posible correlacionar las diferencias individuales en la respuesta durante el Grupo de probabilidad de amenaza con responder a las amenazas y otros factores de estrés en el "mundo real" que se evaluó a través de la evaluación ecológica momentánea (EMA). Además, participante de responder durante el Grupo de probabilidad de amenaza puede ser utilizado como un criterio indirecto de valoración 48 - 50 para estudiar los efectos de las intervenciones farmacológicas y / o de comportamiento para el tratamiento de trastornos del estado de ánimo y de ansiedad y trastornos por dependencia de sustancias.
El Grupo de probabilidad de amenaza también puede adaptarse a amenazas distintas de descargas eléctricas, así como otros métodos de medición de sobresalto. Por ejemplo, la potenciación de la respuesta de sobresalto parpadeo se ha confirmado en respuesta a averschorro de aire que he dirigido a la garganta 51 y el ruido fuerte aversivo 52. La respuesta de sobresalto puede ser potenciada por la oscuridad en los seres humanos, que proporciona un puente de traslación claro a la luz sobresalto potenciado en roedores (una especie de noche 13). La respuesta de sobresalto parpadeo también puede ser provocada por las sondas en otras modalidades sensoriales incluyendo visual y táctil 27 53. Claramente, la medición de la potenciación de sobresalto en el Grupo de probabilidad de amenaza y las tareas de amenazas relacionadas con pautas proporciona una herramienta flexible para afectiva científicos interesados en la respuesta afectiva negativa normativa y patológica.
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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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