Method Article
Избежание имеет центральное значение для хронической инвалидности боли, но адекватные парадигмы для изучения боли, связанные с избеганием отсутствуют. Таким образом, мы разработали парадигму, которая позволяет исследовать, как боль, связанные с поведением избежания узнал (приобретение), распространяется на другие стимулы (обобщение), могут быть смягчены (вымирание), и как она может впоследствии вновь возникнуть (спонтанное восстановление).
Поведение избежания является ключевым фактором перехода от острой боли к хронической инвалидности боли. Тем не менее, не было экологически действительных парадигм экспериментального исследования боли, связанных с избеганием. Чтобы восполнить этот пробел, мы разработали парадигму (роботизированную парадигму, достигающая руки), чтобы исследовать механизмы, лежащие в основе развития поведения, связанного с болью. Существующие парадигмы избежания (в основном в контексте исследования тревоги) часто функционируют избегания в качестве экспериментатора-инструктированных, недорогие ответные меры, наложенные на стимулы, связанные с угрозой во время процедуры кондиционирования страха Павлова. В отличие от этого, нынешний метод обеспечивает повышенную экологическую обоснованность с точки зрения инструментального обучения (приобретения) избегания, а также путем добавления затрат на ответ на избегание. В парадигме участники выполняют движения, достигая руки, от отправной точки к цели с помощью роботизированной руки, и свободно выбирают между тремя различными траекториями движения, чтобы сделать это. Траектории движения различаются по вероятности того, что они будут в паре с болезненным электрическим током, и в необходимых усилий с точки зрения отклонения и сопротивления. В частности, болезненный стимул можно (частично) избежать за счет выполнения движений, требующих больших усилий. Поведение избежания функционирует как максимальное отклонение от кратчайшей траектории на каждом испытании. В дополнение к объяснению того, как новая парадигма может помочь понять приобретение избегания, мы описываем адаптации роботизированной руки достижения парадигмы для (1) изучение распространения избегания других стимулов (обобщение), (2) моделирование клинического лечения в лаборатории (вымирание избегания с помощью профилактики ответов), а также (3) моделирование рецидива, и возвращение избежания после вымирания (спонтанное восстановление). Учитывая повышенную экологическую обоснованность и многочисленные возможности для расширений и/или адаптации, роботизированная парадигма, достигающая руки, предлагает перспективный инструмент для облегчения исследования поведения избегания и дальнейшего понимания его основополагающих процессов.
Избежание является адаптивной реакцией на боль сигнализации телесной угрозы. Тем не менее, когда боль становится хронической, боль и боль, связанные с избеганием теряют свою адаптивную цель. В соответствии с этим, страх избежать модели хроническойболи 1, 2,3,4,5,6,7,8 утверждает, что ошибочные интерпретации боли, как катастрофические, вызвать увеличение страха боли, которые мотивируют избегание поведения. Чрезмерное избегание может привести к развитию и поддержанию хронической болевой инвалидности, из-за физического неухотного и снижениявовлеченности в повседневную деятельность и устремления 1,2,3,4,5,9. Кроме того, учитывая, что отсутствие боли может быть неправильно, чтобы избежать, а не восстановления, самоокутверзняющий цикл боли, связанных страх и избегание может бытьустановлено 10.
Несмотря на недавний интерес в избежании в литературетревоги 11,12, исследования по избежанию в области боли все еще находится в зачаточном состоянии. Предыдущие исследования тревоги, руководствуясь влиятельной двухфюкторнойтеории 13, как правило, предполагается страх диск избегания. Соответственно, традиционные парадигмы избежания12 предполагают два экспериментальных этапа, каждый из которых соответствует одному фактору: первый для установления страха (Павловскаяфаза кондиционирования 14), а второй для изучения избегания (Инструментальная15 фаза). Во время дифференциального Павловского кондиционирования нейтральный стимул (условный стимул, CS- например, круг) в паре с внутренне аверсивным стимулом (безусловный стимул, США; например, электрическим током), который естественным образом производит некондиционированные реакции (США, например, страх). Второй стимул контроля никогда не в паре с США (CS-; например, треугольник). После спаривания CSs с США, CS' вызовет страх сам по себе (условные ответы, CRs) в отсутствие США. CS- приходит к безопасности сигнала и не вызовет CRs. Потом, во время инструментального кондиционирования, участники узнают что их собственные действия (ответы, R; например, button-press) ведут к некоторым последствиям (результатам; О, например, упущение шока)15,16. Если ответ предотвращает негативный исход, вероятность повторения этого ответа возрастает; это называется отрицательным подкреплением15. Таким образом, на Павловской фазе традиционных парадигм избежания участники впервые узнают ассоциацию CS-US. Впоследствии, в инструментальной фазе, экспериментатор-инструктируемый ответ избежания (R) введен, отменяя США, если выполняется во время презентации CS, создание R-O ассоциации. Таким образом, CS становится дискриминационным стимулом (SD), указывая подходящий момент для, и мотивации производительности, условный R15. Помимо некоторых экспериментов, показывающих инструментальныекондиционирования боли докладов 17 и связанных сболью мимики 18, исследования инструментальных механизмов обучения боли, в целом, ограничены.
Хотя парадигма стандартного избежания, описанная выше, прояснена многие процессы, лежащие в основе избегания, она такжеимеет несколько ограничений 5,19. Во-первых, это не позволяет изучить обучение, или приобретение, избегания себя, потому что экспериментатор инструктирует ответ избегания. Имея участников свободно выбирать между несколькими траекториями, и, следовательно, узнать, какие ответы являются болезненными / безопасными и какие траектории, чтобы избежать / не избежать, более точно модели реальной жизни, где избегание возникает как естественная реакция на боль9. Во-вторых, в традиционных парадигмах избежания ответ на избегание кнопки нажима происходит на любой основе. Тем не менее, в реальной жизни, избегание может стать чрезвычайно дорогостоящим для человека. Действительно, высокой стоимости избегания особенно нарушает ежедневное функционирование5. Например, избегание хронической боли может серьезно ограничить социальную и рабочую жизньлюдей 9. В-третьих, дихотомозные ответы, такие как нажатие/не нажатие кнопки, также не очень хорошо отражают реальную жизнь, где происходят различные степени избегания. В следующих разделах мы описываем, как роботизированная парадигма20 устраняет эти ограничения, и как основная парадигма может быть распространена на несколько новых исследовательских вопросов.
Приобретение расторжения договора
В парадигме участники используют роботизированную руку для выполнения движений, достигающих руки, от отправной точки к цели. Движения используются в качестве инструментальной реакции, потому что они очень напоминают болевые, вызывающие страх стимулы. Мяч практически представляет движения участников на экране (рисунок 1 ),что позволяет участникам следитьза своими движениями в режиме реального времени. Во время каждого испытания участники свободно выбирают между тремя траекториями движения, представленными на экране тремя арками (T1-T3), отличающимися друг от друга с точки зрения того, насколько они легки, и вероятностью того, что они в паре с болезненным электрическим стимулом (т.е. болевой стимул). Усилия манипулируются как отклонение от кратчайшей возможной траектории и повышенное сопротивление со стороны роботизированной руки. В частности, робот запрограммирован таким образом, что сопротивление увеличивается линейно с отклонением, а это означает, что чем больше участников отклоняются, тем больше силы они должны оказывать на робота. Кроме того, боль администрация запрограммирована таким образом, что кратчайший, простой траектории (T1) всегда в паре с болевой стимул (100% боли / без отклонения или сопротивления). Средняя траектория (T2) в паре с 50% вероятность получения болевой стимул, но больше усилий не требуется (умеренное отклонение и сопротивление). Самая длинная, самая усилийная траектория (T3) никогда не в паре с болевой стимул, но требует самых усилий для достижения цели (0% боли / наибольшее отклонение, сильнейшее сопротивление). Поведение избежания функционирует как максимальное отклонение от кратчайшей траектории (T1) за пробную версию, что является более непрерывной мерой избежания, чем, например, нажатие или не нажатие кнопки. Кроме того, ответ на отказ от уплаты налогов происходит за счет увеличения усилий. Более того, учитывая, что участники свободно выбирают между траекториями движения, и не получают прямого информации об экспериментальных R-O (траектория движения-боль) непредвиденных обстоятельствах, поведение избежания инструментально приобретается. Онлайн самостоятельно сообщили страх перед движением, связанных с болью и боль-ожидания были собраны в качестве мер обусловленного страха по отношению к различным траекториям движения. Боль-ожидаемость также индекс осведомленности на случай непредвиденных обстоятельств и оценки угрозы21. Такое сочетание переменных позволяет тщательно изучить взаимодействие между страхом, оценкой угроз и поведением избежания. Используя эту парадигму, мы последовательно демонстрировали экспериментальное приобретениеизбегания 20,22,23,24.
Обобщение избежания
Мы расширили парадигму расследования обобщения избежания23 - возможного механизма,ведущего к чрезмерному избежанию. Обобщения Павловского страха относится к распространению страха на стимулы или ситуации (обобщение стимулов, GSs), напоминающие оригинальные CS, со страхом снижается с уменьшением сходства с CS ( градиентобобщения) 25,26,27,28. Обобщение страха сводит к минимуму необходимость изучения отношений между стимулами заново, позволяя быстро обнаруживать новые угрозыв постоянно меняющихся средах 25,26,27,28. Тем не менее, чрезмерное обобщение приводит к страху безопасных стимулов (GSs похож на CS-), тем самымвызывая ненужные бедствия 28,29. В соответствии с этим, исследования с использованием Павловского обобщения страха последовательно показывают, что хронические боли пациенты чрезмерно обобщатьболи,связанные страх30,31,32,33,34, в то время как здоровый контроль показывают избирательное обобщение страха. Тем не менее, где чрезмерный страх вызывает дискомфорт, чрезмерное избегание может привести к функциональной инвалидности, из-за избежания безопасных движений и деятельности, иувеличение ежедневной активности разъединения 1,2,3,4,9. Несмотря на свою ключевую роль в хронической инвалидности боли, исследования по обобщению избежания является скудным. В парадигме, адаптированной для изучения обобщения избегания, участники сначала приобретают избегание, следуя описанной вышепроцедуре 20. В последующей фазе обобщения, три новые траектории движения вводятся в отсутствие болевой стимул. Эти траектории обобщения (G1-G3) лежат на том же континууме, что и траектории приобретения, напоминающие каждую из этих траекторий, соответственно. В частности, траектория обобщения G1 расположена между T1 и T2, G2 между T2 и T3, и G3 справа от T3. Таким образом, можно изучить обобщение избегания новых безопасных траекторий. В предыдущем исследовании, мы показали обобщение самореаций, но не избежать, возможно, предлагая различные основные процессы для боли, связанные со страхом и избежать обобщения23.
Исчезновение избегания с профилактикой ответных мер
Основным методом лечения высокого страха перед движением при хронической боли в опорно-двигательном заболеванииявляется экспозиция терапии 35– клинический аналогПавловского вымирания 36,т.е. уменьшение СР за счет повторного опыта работы с КСЗ в отсутствиеСША 36. Во время воздействия хронической боли, пациенты выполняют боялись деятельности или движений, с тем чтобы не подтвердить катастрофические убеждения и ожиданиявреда 34,37. Поскольку эти убеждения не обязательно касаются боли как таковой, а скорее лежащей в основе патологии, движения не всегда проводятся безболезненно вклинике 34. Согласно ингибирующей теорииобучения 38,39, обучение вымиранию не стирает первоначальную память страха (например, траектория движения-боль); скорее, он создает новую ингибирующую память вымирания (например, траектория движения-нет боли), которая конкурирует с первоначальной памятью страхадля поиска 40,41. Новая ингибирующая память более зависима от контекста,чем первоначальная память страха 40,считая потушенную память страха восприимчивой к повторному появлению(возврату страха) 40,41,42. Пациенты часто не позволяют выполнять даже тонкие поведения избегания во время лечения воздействия (вымирание с профилактикой реакции, RPE), чтобы установить подлинное вымирание страха, предотвращая неправильное отношениебезопасности, чтобы избежать 10,43.
Возвращение избегания
Рецидив с точки зрения возврата избегания по-прежнему распространен в клинических популяциях, даже после исчезновения страха43,44,45,46. Хотя было установлено, что несколько механизмов приводят к возвращению страха47, мало что известно о тех, которые связаны с избеганием22. В этой рукописи мы конкретно описываем спонтанное восстановление, т.е. возвращение страха и избегания из-запрохождения времени 40,47. Роботизированная парадигма достижения руки была реализована в 2-дневном протоколе для расследования возвращения избегания. В течение первого дня, участники впервые получают приобретение подготовки в парадигме, как описановыше 20. На последующем этапе RPE участники не могут выполнить ответ на избегание, т.е. они могут выполнять только связанную с болью траекторию (T1) в условиях вымирания. В течение дня 2, чтобы проверить на спонтанное восстановление, все траектории доступны снова, но при отсутствии болевые стимулы. Используя эту парадигму, мы показали, что на следующий день после успешного вымирания, избеганиевернулся 22.
Представленные здесь протоколы соответствуют требованиям комитета по социальной и социальной этике КУ Левена (регистрационный номер: S-56505) и Комитета по этике по психологии и неврологии Маастрихтского университета (регистрационные номера: 185_09_11_2017_S1 и 185_09_11_2017_S2_A1).
1. Подготовка лаборатории к тестовому сеансу
2. Проверка критериев исключения и получение информированного согласия
3. Прикрепление электродов стимуляции
ПРИМЕЧАНИЕ: Болевой стимул 2 мс квадратной волны электрический стимул доставлены cutaneously через два электрода стимуляции бар из нержавеющей стали (электрод диаметром 8 мм, interelectrode расстояние 30 мм).
4. Калибровка болевой стимул
5. Запуск экспериментальной задачи
6. Завершение эксперимента
Приобретение поведения избежания демонстрируется участниками, избегая большего (показывая большие максимальные отклонения от кратчайшей траектории) в конце этапа приобретения, по сравнению с началом фазы приобретения(рисунок 2, указанный A)20, или по сравнению с контрольной группой Yoked(рисунок 3)23,48.
Приобретение страха и боли ожидания свидетельствует участников отчетности более низкий страх за T3 по сравнению с T1 и T2, и ожидая, что боль стимул меньше во время T3 по сравнению с T1 и T220. Дифференциальные самореа отчеты между T1 и T3 имеют основной интерес, потому что T2 неоднозначно. Недифференцированные самореа отчеты между T1 и T2 также были найдены, с обоими отличается от T323 (рисунок 4A, Рисунок 5A, Рисунок 6A, и рисунок 7A).
Приобретение является необходимым условием для обобщения. Об обобщении поведения избежания указывают участники Экспериментальной группы, избегая (отклоняя) больше, чем Группа48 в начале этапа обобщения. Учитывая, что обобщение проверяется при отсутствии болевые стимулы, поведение избегания может уменьшиться на протяжении всей фазы обобщения. Кроме того, можно ожидать общего снижения поведения избегания между окончанием фазы приобретения и началом фазы обобщения (обобщение decrement). Это результат введения новых траекторий движения, которые могут представлять собой контекст-переключатель49,50. В предыдущем исследовании мы не нашли обобщения избегания, возможно, из-за конкретных параметров парадигмы23.
Об обобщении страха и ожидаемой степени боли свидетельствует аналогичная картина фазы приобретения, т.е. участники Экспериментальной группы, сообщая о снижении страха перед G3 по сравнению с G1 и G2, и ожидают, что во время G3 по сравнению с G1 и G2, в начале фазы обобщения будет меньше болеугового стимула. Как и на этапе приобретения, дифференцированные самореабляции между G1 и G3 имеют основнойинтерес (рисунок 4B и рисунок 5B). Недифференцированные самореа отчеты между G1 и G2 были зарегистрированы до сих пор, при обоих отличается от G323. Кроме того, учитывая, что обобщение проверяется при отсутствии болевые стимулы, участники могут сообщать меньше страха и боли ожидаемой на протяжении всего этапа обобщения. Кроме того, можно ожидать общего снижения страха и боли в отношении новых траекторий обобщения по сравнению с траекториями приобретения (обобщение decrement). В предыдущем исследовании, мы обнаружили обобщение страха и боли ожидаемой продолжительности, несмотря на избегание не обобщения23.
Приобретение является необходимым условием для вымирания. Во время вымирания поведения избежания с профилактикой реакции участникам разрешается выполнять только ранее болезненную траекторию движения (T1), в то время как две другие траектории (T2 и T3) запрещены. Таким образом, учитывая, что участники имеют только возможность выполнения T1, и, таким образом, наблюдаемая структура данных не отражает их собственный выбор, т.е. подлинное вымирание поведения избежания, вымирание избегания не входит в анализы (Рисунок 2).
Исчезновение страха и боли-ожидания очевидно, когда участники сообщают о снижении страха за T1 и ожидать, что боль стимул меньше при выполнении T1, в конце фазы RPE, по сравнению с окончанием фазы приобретения. (Рисунок 6B и рисунок 7B).
Исчезновение саморепортаций является необходимым условием для спонтанного выздоровления. Спонтанное восстановление поведения избегания указывается участниками, избегая большего в начале теста спонтанного восстановления, по сравнению с окончанием фазы RPE(рисунок 2B).
Спонтанное восстановление страха и боли ожидания указывается участниками отчетности более высокий страх и боль-ожидаемая для T1, в начале теста спонтанного восстановления, по сравнению с концом фазы RPE(рисунок 6C и рисунок 7C).
Рисунок 1: Экспериментальная настройка и перспективы экспериментальной задачи. Участник сидит перед экраном телевизора, на расстоянии от датчика роботизированной руки. Электроды помещаются на трицепс сухожилия правой руки, где болевые стимулы поставляются (красный круг), и тройной переключатель ноги используется, чтобы дать страх связанных с движением боли и боли ожидания рейтинги. Фаза приобретения экспериментальной задачи показана на экране телевизора и увеличена в белом ящике. Мяч расположен в левом нижнем углу, а цель в верхнем левом углу (зеленая арка). T1-T3 расположены на полпути через плоскость движения, слева направо, соответственно. Пространства остаются между T1-T3 специально в протоколах обобщения избегания, чтобы оставить место для последующих арок траектории обобщения (G1-G3). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 2: Репрезентативные данные поведения избегания во время приобретения, вымирания с профилактикой реакции и испытанием спонтанных фазвосстановления 22. Среднее максимальное отклонение (в сантиметрах) от кратчайшей траектории к цели во время приобретения (AC-1-2), вымирание с профилактикой реакции (RPE1-4) и спонтанное восстановление (TEST1-2). Обратите внимание, что участникам разрешается выполнять только кратчайшую траекторию (T1) на этапе RPE. Бары ошибок представляют собой стандартную ошибку среднего (SEM). Данные по этому показательу от 30 участников (9 мужчин, 21 женщина; средний возраст 21,90)22. Эта цифра изменяется с разрешения ref.22. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 3: Репрезентативные данные поведения избежания на этапеприобретения 20. Относительные пропорции движений между Экспериментальной и Yoked48 групп, в экспериментальной плоскости движения. Верхние, желтые узоры представляют движения, преимущественно выполняемые Экспериментальной группой, а нижние синие узоры представляют движения, преимущественно выполняемые группой йокеда. "Направление от отправной точки к цели" указывает на кратчайшую возможную траекторию от отправной точки к цели. "Горизонтальное отклонение" указывает на отклонение от кратчайшей возможной траектории движения. Данные по этому показательу от 50 участников (36 мужчин, 14 женщин; средний возраст 24,92)20. Эта цифра перепечатывается с разрешения рефери20. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 4: Репрезентативные данные страха перед болью, связанной с движением, во время фаз приобретения и обобщения23. Средний страх перед болью, связанной с движением, по отношению к траекториямприобретения в экспериментальных и йокедских 48 группах во время блоков приобретения (AC-1-3) и блоков обобщения (GEN1-3). Обратите внимание, что на этапе приобретения для траекторий T1-T3 и на этапе обобщения для G1-G3 предоставляются самореаки. Бары ошибок представляют SEM. Данные на этом рисунке от 64 участников (32 в группе; Экспериментальная группа: 10 мужчин, 22 женщины, средний возраст 22,88 года; Группа Yoked: 12 мужчин, 20 женщин; средний возраст 23,44 евро23. Эта цифра изменяется с разрешения рефери23. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 5: Репрезентативные данные о боли-ожидаемой продолжительности во время приобретения и обобщенияфазы 23. Средняя болеухая продолжительность по отношению к траекториям приобретенияв экспериментальных и Yoked 48 групп во время приобретения блоков (AC-1-3), и обобщения блоков (GEN1-3). Обратите внимание, что на этапе приобретения для траекторий T1-T3 и на этапе обобщения для G1-G3 предоставляются самореаки. Бары ошибок представляют SEM. Данные на этом рисунке от 64 участников (32 в группе; Экспериментальная группа: 10 мужчин, 22 женщины, средний возраст 22,88 года; Группа Yoked: 12 мужчин, 20 женщин; средний возраст 23,44 евро23. Эта цифра изменяется с разрешения рефери23. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 6: Репрезентативные данные страха перед болью, связанной с движением во время приобретения, вымирания с профилактикой реакции и испытанием спонтанных фазвосстановления 22. Средний страх перед болью, связанной с движением, по отношению к различным траекториям (T1-T3) во время приобретения (AC-1-2), вымирание с профилактикой реакции (RPE1-4) и спонтанное восстановление (TEST1-2). Бары ошибок представляют SEM. Данные на этом рисунке от 30 участников (9 мужчин, 21 женщина; средний возраст 21,90)22. Эта цифра изменяется с разрешения ref.22. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 7: Репрезентативные данные о боли-ожидаемой во время приобретения, вымирание с профилактикой реакции, и испытание спонтанных фазвосстановления 22. Средняя болеухая продолжительность по отношению к различным траекториям (T1-T3) во время приобретения (AC-1-2), вымирание с профилактикой реакции (RPE1-4) и спонтанное восстановление (TEST1-2). Бары ошибок представляют SEM. Данные на этом рисунке от 30 участников (9 мужчин, 21 женщина; средний возраст 21,90)22. Эта цифра изменяется с разрешения ref.22. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Учитывая ключевую роль избежания хроническойболи инвалидности 1,2,3,4,5, и ограничения, с которымисталкиваются традиционные парадигмы избегания 19, существует необходимость в методах для расследования (боль связанных) избегания поведения. Представленная здесь парадигма достижения роботизированной руки устраняет ряд этих ограничений. Мы использовали парадигму в серии исследований, которые последовательно продемонстрировали приобретение избегания, и эти эффекты распространились на наши показатели саморепортаций боли и страха перед болью, связанной сдвижением 20,22,23,24. Тем не менее, мы также обнаружили, диссоциации междустрахом и избегания 23, которые могут быть подлинными и информативными, предполагая, что два не всегда разделяютодин-к-одномуотношения 5,12,43,44,45. Кроме того, парадигма предоставляет множество возможностей для изучения различных аспектов поведения избегания, таких какобобщение 23, вымираниес предотвращением ответов 22, и послевымирания возвращение избежания 22, как описано в текущей рукописи.
Нынешний метод предлагает много преимуществ по сравнению с традиционными парадигмами избежания. Во-первых, вместо того, чтобы выполнять экспериментатор-инструктируемый ответ на избегание, участники роботизированной парадигмы, достигающих руки, приобретают поведение избежания сами. Парадигма, таким образом, лучше моделирует реальные жизненные ситуации, где поведение избегания возникает естественным образом как ответ наболь 9. Понимание процессов, лежащих в основе того, как избегание приобретается, может дать представление о том, как избежать может впоследствии стать патологическим, и вдохновлять пути, в которых эти процессы могут быть непосредственно направлены вовремя лечения 51. Например, методологические модификации, такие как манипулирование экспериментальным вознаграждением для увеличения подхода и уменьшениятенденций избежания 52,53, может позволить более тщательное исследование поведенческих и когнитивных процессов, лежащих в основе приобретения неадаптивного избегания. В связи с этим, приобретение избегания продемонстрировали с роботизированной руки достижения парадигмы могут быть легко применены для расследования чрезмерного обобщения избегания безопасных стимулов23. Второе преимущество заключается в том, что непрерывный характер ответных мер на избегание в нынешней парадигме позволяет нам изучить, для кого избегание может стать чрезмерным, поскольку оно предоставляет более подробные данные, чем дихотомозная мера. Эта повышенная детализация данных позволяет повысить чувствительность для подбирания индивидуальных различий с помощью сравнения оценок отклонений между участниками. Такая непрерывная мера также является более экологически обоснованной, поскольку избегание в реальной жизни может происходить в той или иной степени. Например, избегание боли может варьироваться от тонких (например, постуральных изменений или измененного дыхания при выполнении движения) до полного избегания (например, прикования к постели). Кроме того, в дополнение к включению расходов на расторжение, текущий ответ избегания требует некоторых физических усилий, а это означает, что расходы увеличиваются со временем на протяжении всей задачи. Это точно моделирует реальную жизнь, где избегание может стать все более дорогостоящим для человека в течение периодавремени 9. Например, длительные или регулярные прогулы становятся дорогостоящими с финансовой точкизрения 54,55. И наконец, учитывая низкую стоимость, связанную с ранее использованным проинструктировательным ответом на кнопку нажатия, трудно определить, избегают ли участники традиционных парадигм избегания из-за подлинного страха или просто из-за автоматического выполнения инструкций по задачам. В отличие от этого, учитывая высокие усилия и неинструктивный характер ответа на избегание в нынешней парадигме, представляется вероятным, что любое поведение избежания наблюдается модели подлинного самостоятельного предотвращения.
В дополнение к устранению ограничений предыдущих методологий, роботизированная парадигма, достигающая руки, предоставляет множество возможностей для изучения дальнейших аспектов поведения избегания, о чем свидетельствует нынешняя рукопись протоколов обобщения избежания и RPE. Примечательно, что ранее мы наблюдали диссоциацию между самореализации и избегания, со страхом и болью ожидаемой обобщения новых траекторий движения, в то время как избегание нет. Есть несколько правдоподобных объяснений наблюдаемого несоответствия между страхом и избеганием23, которые мы в настоящее время расследуем. Тем не менее, это диссоциация также может быть подлинным и информативным выводом, который на самом деле добавляет к предыдущей литературе, предполагая, что страх и избеганиене всегда происходят синхронно 5,12,43,44,45, особенно когда ответ на избегание стоит56,57. Этот вывод подчеркивает важность экспериментального исследования поведения избегания себя, как различные процессы, скорее всего, способствуют различным аспектамстраха обучения 58,59, и эти процессы будет трудно раскрыть только путем измерения самореагенций и психофизиологических индексов страха. В дополнение к обобщению избегания новых движений, роботизированная рука достижения парадигмы также была применена для изучения обобщения избегания новыхконтекстах 24. До сих пор контекстное обобщение избегания было исследовано с использованием различных цветных экранов в качестве контекстуальныхсигналов 24. Тем не менее, виртуальная реальность (VR) может быть легко реализована с нынешней парадигмой для повышения экологической обоснованности экспериментальных контекстов. VR также может быть применен для изучения обобщения на основе категорий избегания, таких как обобщение избежания между различнымикатегориями действий 60,61. Дополнительные адаптации также могут быть реализованы в протоколе RPE. Помимо использования 2-дневного протокола для расследования спонтанноговосстановления 22, мы также исследовали ли боль, связанные с поведением избежания возвращается не с течением времени, но после неожиданных встреч с болевой стимул (восстановление)42 в 1-дневный протокол. Кроме того, для более тщательного изучения проприоцептивных основ поведения, связанного с болью, парадигма может быть изменена, чтобы включить меньше или в отсутствие визуальной информации. Это то, что мы в настоящее время расследуем в нашей лаборатории. Наконец, учитывая, что физически отход от аверсивного стимулапредставляет собой вид-специфический оборонительный ответ 62, не только страх и боль, этот тип эксплуатации избегания позволяет расследование многих различных видов избегания, а также. Например, парадигма потенциально может быть применена для изучения, не только избегая болезненных раздражителей, но и избегание других типов аверсивных стимулов, таких как те, вызывающие отвращение или смущение63,64.
Описанный протокол также может быть легко расширен, чтобы включить психофизиологические меры страха. Хотя это и не описано здесь, мы включили глаз мигать поражен ответы, а также электроэнцефалографии (ЭЭГ), в роботизированной руки достижения парадигмы. Глаз мигать startle мера предлагает страх конкретных мера рефлексивныхоборонительных ответов 65,66,которые могут обеспечить дополнительное понимание механизмов, лежащих в основе поведения избегания и его отношение к страху, в то время как реализация ЭЭГ в парадигме позволяет расследование конкретных нейронных коррелируетизбегания поведения 67. Кроме того, ответ на проведение кожи (SCR)68, а также онлайн-рейтинги саморепортацийрельефа-приятности 69,70 могут быть включены в качестве мер помощи71. SCRs ранее было установлено, коррелируютс облегчением 72-предлагаемый усиленныйизбегания 69,70 с учетом его присущей положительной валентности в ответ на упущение негативныхсобытий 73,74. Наконец, пульс (HR) и изменчивость сердечного ритма (HRV) легко реализуемые меры, которые были связаны с несколькими аверсивными эмоциями, связанными с избеганием, такими как страх, отвращение и смущение75.
Несмотря на свои сильные стороны, мы признаем, что роботизированная рука достижения парадигмы также имеет свои ограничения. Например, парадигма не легко передаваться в другие лаборатории, так как оборудование, используемое в парадигме (например, робот и постоянный текущий стимулятор), является дорогостоящим, что ограничивает широкое использование парадигмы и ее внедрение другими лабораториями. Однако, обратите внимание, что подобные роботы, которые являются относительно распространенными в реабилитационных клиниках, могут быть запрограммированы таким же образом, и более доступные постоянные стимуляторы текущего доступны также. Примечательно также, что в нынешнем методе дискриминационный стимул (SD)и инструментальный ответ взаимосвязаны. Это контрастирует с традиционными парадигмами избежания, когда страх впервые приобретается по отношению к CS во время Павловской фазы, и избегание рассматривается в последующей инструментальной фазе. Тем не менее, временная связь между страхом и избеганием не является строго однонаправленной51. Хотя нынешняя парадигма позволяет более тщательно изумлять временную динамику избежания возникновения в связи со страхом-появлением, меры, которые мы использовали до сих пор, не позволяют нам точно разъедать временную динамику страха и избегания. В настоящее время поведение избежания в парадигме может быть рассмотрено на пробной основе, в то время как рейтинги страха и ожидаемой продолжительности собираются только на дискретных, конкретных точках времени во время задачи, чтобы не мешать потоку задач. Однако, чтобы позволить точные сравнения между страхом и избеганием, будущее исследование может использовать более непрерывную меру страха, например, с помощьюнабора 76, одно сенсорЭЭГ 77, или страх-мощный startle, чтобы позволить подробное понимание страха-чрезвычайных к различным траекториям, в связи с избеганием. Наконец, только электрокожные стимулы до сих пор были использованы в роботизированной руки достижения парадигмы, как болевые стимулы, по причинам последовательности и сопоставимости с предыдущими исследованиямиболи,связанных страх78,79,80. Тем не менее, электрокожные стимулы не могут полностью имитировать более тонизирующую боль, испытываемую хроническими больными болью, учитывая, что они производят относительно фазический, необычный и неестественныйопыт боли 81. Другие обезболивающие методы, такие какишемическая стимуляция 82 и упражнения индуцированных (например, задержка начала мышечной болезненности, DOMS)83,84 боли были утверждали, что лучше экспериментальных аналогов мышечной боли, учитывая их естественную и эндогеннуюприроду 81. Эти методы индукции боли могут быть использованы в роботизированной парадигме достижения руки в будущем. Несмотря на эти ограничения, способность нынешней парадигмы последовательно демонстрировать приобретение страха и избегания с помощью таких переплетенных SDs и Rs сама по себе интересна и романна. Кроме того, мы считаем, что роботизированная рука достижения парадигмы может сама по себе дальнейшее обсуждение необходимости более экологически действительных парадигм избегания19. Кроме того, эта парадигма может проложить путь к разработке более парадигми методов избежания в целом, предоставив пример того, как можно решать проблемы на местах новаторским образом.
В заключение, роботизированная рука достижения парадигмы предлагает многообещающий путь к улучшению экологической обоснованности исследований в поведении избегания, а также к дальнейшему нашему пониманию основных процессов. Используя парадигму, мы уже получили интересные результаты, которые, возможно, не были обнаружены только путем оценки пассивных коррелятов страха, таких как устные сообщения и физиологическое возбуждение. Тем не менее, расширение этой парадигмы дало некоторые неубедительные результаты, которые требуют дальнейшего исследования и уточнения процедуры. Несмотря на это, роботизированная рука достижения парадигмы огромный скачок вперед в отношении экологической обоснованности в парадигмах, используемых для изучения поведения избегания.
Авторов нечего раскрывать.
Это исследование было поддержано грантом Види от Нидерландской организации научных исследований (NWO), Нидерландов (грант ID 452-17-002) и старшего научно-исследовательского стипендии Исследовательского фонда Фландрии (FWO-Vlaanderen), Бельгия (грант ID: 12E3717N) предоставлено Энн Meulders. Вклад Иоганна Влайена был поддержан долгосрочным структурным финансированием "Астенов" гранта "Метусалем" фламандского правительства Бельгии.
Авторы хотели бы поблагодарить Джакко Роннера и Ричарда Беннинга из Маастрихтского университета за программирование экспериментальных задач, а также проектирование и создание графики для описанных экспериментов.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1 computer and computer screen | Intel Corporation | 64-bit Intel Core | Running the experimental script |
40 inch LCD screen | Samsung Group | Presenting the experimental script | |
Blender 2.79 | Blender Foundation | 3D graphics software for programming the graphics of the experiment | |
C# | Programming language used to program the experimental task | ||
Conductive gel | Reckitt Benckiser | K-Y Gel | Facilitates conduction from the skin to the stimulation electrodes |
Constant current stimulator | Digitimer Ltd | DS7A | Generates electrical stimulation |
HapticMaster | Motekforce Link | Robotic arm | |
Matlab | MathWorks | For writing scripts for participant randomization schedule, and for extracting maximum deviation from shortest trajectory per trial | |
Qualtrics | Qualtrics | Web survey tool for psychological questionnaires | |
Rstudio | Rstudio Inc. | Statistical analyses | |
Sekusept Plus | Ecolab | Disinfectant solution for cleaning medical instruments | |
Stimulation electrodes | Digitimer Ltd | Bar stimulating electrode | Two reusable stainless steel disk electrodes; 8mm diameter with 30mm spacing |
Tablet | AsusTek Computer Inc. | ASUS ZenPad 8.0 | For providing responses to psychological trait questinnaires |
Triple foot switch | Scythe | USB-3FS-2 | For providing self-report measures on VAS scale |
Unity 2017 | Unity Technologies | Cross-platform game engine for writing the experimental script including presentations of electrocutaneous stimuli |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены