JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

Potentiation of the startle reflex is measured via electromyography of the orbicularis oculi muscle during low (uncertain) and high (certain) probability electric shock threat in the Threat Probability Task. This provides an objective measure of distinct negative emotional states (fear/anxiety) for research on psychopathology, substance use/abuse, and broad affective science.

Abstract

الخوف من التهديد والقلق حول خطر مؤكد معين والعواطف متميزة مع فريد السلوكية والإدراكية-سيكلوجية الإنتباه، ومكونات تشريحي عصبي. كل من القلق والخوف يمكن دراستها في المختبر عن طريق قياس التقوية للالمنعكس جفل. منعكس جفل هو رد الفعل الدفاعي الذي potentiated عندما هدد كائن حي والحاجة للدفاع مرتفع. يتم تقييم منعكس جفل عبر الكهربائي (EMG) في عضلة العين الدويرية التي تسببها قصيرة، مكثفة، ورشقات نارية من الضوضاء البيضاء الصوتية (أي "تحقيقات جفل"). يتم احتساب التقوية جفل عن الزيادة في حجم ردود الفعل المفاجئة خلال تقديم مجموعات من العظة التهديد البصرية التي تشير تسليم صدمة كهربائية خفيفة بالنسبة إلى مجموعات من الاشارات التي تدل على مطابقة غياب الصدمة (العظة أي تهديد). في المهام التهديد الاحتمالات، يتم قياس الخوف عبر التقوية إجفالية إلى احتمال كبير (100٪ جديلة الطارئة صدمة، CERTAIيتم قياس الاشارات ن) التهديد في حين القلق عبر التقوية إجفالية إلى احتمال ضعيف (20٪ جديلة الطارئة صدمة، غير مؤكدة) العظة التهديد. قياس التقوية إجفالية خلال المهام التهديد الاحتمالات يوفر بديلا موضوعيا وتنفيذها بسهولة إلى تقييم تأثير سلبي عبر تقرير المصير أو وسائل أخرى (على سبيل المثال، تصوير الأعصاب) التي قد تكون غير ملائمة أو غير عملي بالنسبة لبعض الباحثين. وقد درس التقوية باغت بصرامة في كل من الحيوانات (مثل والقوارض والرئيسيات غير البشرية) والبشر مما يسهل البحوث متعدية الحيوان إلى الإنسان. التقوية باغت خلال بعض وغير مؤكد التهديد توفر مقياسا موضوعيا للالعاطفية السلبية والحالات العاطفية مميزة (الخوف والقلق) لاستخدامها في البحوث حول الأمراض النفسية، مادة استخدام / سوء المعاملة وعلى نطاق واسع في العلوم العاطفي. على هذا النحو، وقد استخدم على نطاق واسع من قبل العلماء المهتمين في علم النفس السريري المسببات والعاطفي من قبل العلماء المهتمين في indiviالاختلافات المزدوجة في العاطفة.

Introduction

الهدف العام من المهام التهديد الاحتمالات هو فصل تجريبيا التعبير عن القلق ردا على احتمال ضعيف (أي غير مؤكد) تهديدات من الخوف ردا على احتمال كبير (أي معينة) التهديدات. يحدث عدم اليقين عند بعض جوانب تهديدا التحديد الرديء. في حين أن القلق يمكن وصفها بطرق عديدة، تفاقمت الردود على انخفاض احتمال أو الأحداث السلبية غير مؤكدة هو عرض من أعراض السريرية المميزة في اضطرابات القلق 1،2. وعلاوة على ذلك، وزيادة القلق ترتبط الفسيولوجية الاستجابة أثناء تهديد غير مؤكد من صدمة مقابل الخوف الفسيولوجية المتعلقة الاستجابة أثناء تهديد معين من الصدمة في مهام المختبر قد توفر علامة الفسيولوجية لاضطرابات القلق 3. الملطف من القلق للتهديدات مؤكدة على وجه التحديد قد يكون عنصرا حاسما في الاستجابة للضغط النفسي الملطف خصائص المخدرات مثل الكحول 4-7. تزايد القلق خلال UNCertain التهديد قد علامة على التكيف العصبي الإجهاد في الدماغ الدوائر التالية تعاطي المخدرات المزمن 4،8. وبالتالي، يوفر العمل الاحتمالات التهديد مقياسا موضوعيا للالعاطفية السلبية والحالات العاطفية مميزة (القلق والخوف) لاستخدامها في البحوث حول الأمراض النفسية، واستخدام مادة / الاعتداء العاطفي والعلوم. على هذا النحو، يمكن أن يكون أداة قوية لاستخدامها من قبل العلماء السريري والعاطفي المهتمين المسببات النفسية والفروق الفردية في العاطفة.

الأساليب التقليدية المستخدمة لدراسة العواطف في البشر

وقد استخدم العلماء العاطفي العديد من الإجراءات والنماذج لدراسة المشاعر الإنسانية 9 ولكن معظم هذه لا توفر الدقة اللازمة وجدت في المهام التهديد الاحتمالات تحليل القلق من غيرها من المشاعر السلبية مثل الخوف. على سبيل المثال، يتم استخدام التقرير الذاتي عادة لكنها قد تعاني من خصائص الطلب وغيرها من أشكال التحيز استجابة. قد لا يكون المشاركين المحمول جواه على التمييز بدقة بين القلق والخوف، وربط تقريرهم إلى آليات العصبية الحيوية الكامنة البعيدة هو في أحسن الأحوال. وعلاوة على ذلك، يجب أن تجرى في كثير من الأحيان التقرير الذاتي بأثر رجعي منذ عملية التأمل والتقرير قد يغير ذلك خبرة المشاركين للمحفزات العاطفية. بالطبع، يعاني تقرير بأثر رجعي من التدخل الذاكرة وتدهورها. Psychophysiologists في كثير من الأحيان قياس المشاعر خلال تؤثر التلاعب الذي ينطوي على تقديم عاطفيا الصور مذكر 10. يتم التحقق من صحة هذه المهمة عرض الصورة جيدا، وأقل تأثرا أوجه القصور في تقرير المصير، وأدى إلى العديد من الأفكار الهامة بشأن الفروق الفردية في الاستجابة العاطفية ومساهمتها في علم النفس المرضي 11،12. ومع ذلك، سلبية واسعة تؤثر فقط يتم قياس هذه الصورة أثناء عرض المهمة التي لا تسمح لدراسة المشاعر السلبية متميزة مثل القلق والخوف حركتيويمكن قياس ح بمهمة التهديد الاحتمالات. علماء الأعصاب العاطفية كثيرا قياس أسلوب التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) أثناء المهام التي تثير سلبية تؤثر ولكن قد تكون هذه الطرق مكلفة للغاية بالنسبة لكثير من الباحثين. وعلاوة على ذلك، فإن القرارات المكانية والزمانية أساليب الرنين المغناطيسي الوظيفي تقتصر حاليا، مما يجعل من الصعب على الرنين المغناطيسي الوظيفي لفصل الهياكل العصبية يعتقد أن تترافق مع القلق مقابل العواطف الأخرى. الأهم من ذلك، تؤثر لم يتم بعد إنشاء مؤشر الرنين المغناطيسي الوظيفي محددة جيدا من أي نوع من السلبية.

البحث متعدية مع الحيوانات باستخدام استجابة جفل

وعلى غرار فرقة الاحتمالات بعد التهديد البحوث الأساسية مع الحيوانات التي قدمت المثال الأول من الدقة اللازمة لفصل القلق من الخوف. وقد استخدم علماء الأعصاب الدراسات الآفة التي تسيطر عليها بعناية مع القوارض لنموذج القلق والخوف باستخدام استجابات التفاضلية لغير مؤكد وCERTAفي تهديد ملقن لصدمة كهربائية. وقد أوضحت هذا العمل اختلافات هامة في استجابات القلق المتعلقة احتمال ضعيف، تعريف غامض، صدمة البعيدة أو غير المؤكدة خلاف ذلك مقابل استجابات الخوف المتعلقة محتملة للغاية ومحددة بوضوح، وشيكة صدمة معينة 13. تهديدات مؤكدة تنتزع تجميد واليقظة المفرطة في الحيوانات، في حين تهديدات معينة تثير تجنب نشطة، هجوم دفاعي، أو كليهما 14. تركز وشيكة، تهديدات بعض الاهتمام على التهديد نفسه، في حين البعيدة، والتهديدات غير مؤكدة زمنيا تشجع توزيع الانتباه إلى البيئة العامة 15-17. يبدو ردا على تهديدات مؤكدة الزمان أن تستمر، بينما ردا على تهديدات معينة هي طوري وتخوض مرة وإلى التهديد 13. في الأعمال ذات الصلة، وقد أظهرت الدراسات أن الآفة ردا على تهديدات مؤكدة وبوساطة انتقائي من قبل عامل وبافراز الممرات بين الافراج عن المنمية القشرية من خلال الوحشيانقسامات النواة المركزية للاللوزة والنواة السرير من السطور الانتهائي 18. الكثير من هذا العمل يستخدم التقوية للاستجابة جفل الصوتية كمقياس أساسي يعتمد 13، وهو نفس الإجراء يعتمد المستخدمة في المهام التهديد الاحتمالات. ركائز العصبية الحيوية من دائرة ردود الفعل المفاجئة وقد درس على نطاق واسع مع اكتشاف صلات واضحة للهياكل الدماغ النشطة في الاستجابات للتهديدات مؤكدة وبعض 19،20. يمكن تقييم استجابة جفل في العديد من الأنواع التي توفر أداة قوية لدراسة متعدية العواطف. استجابة جفل في البشر يحدث بالغريزة ردا على التحفيز السمعي المفاجئ والمكثف. وغالبا ما تقاس جفل في البشر قبل وضع الكهربائي (EMG) الأقطاب الكهربائية على العين الدويرية (إغلاق غطاء) عضلة العين. وباغت potentiated النشاط EMG ذات الصلة عند تقديم كائن حي مع الامفيتامين تهديدلنا مثل الصدمة الكهربائية وشيكة بالنسبة للمؤثرات غير مهددة 19.

للا للصدمات، يمكن التنبؤ بها للصدمات، صدمة غير متوقعة (NPU) مهمة والتهديد عدم اليقين

واستلهم العمل من احتمالات التهديد GRILLON وزملاؤه عندما قدم هؤلاء الباحثين استخدام التقوية إجفالية لدراسة القلق والخوف في البشر مع لا للصدمة، ويمكن التنبؤ بها للصدمات، صدمة غير متوقعة (NPU) مهمة 21. في حالة يمكن التنبؤ بها للمهمة NPU، والصدمات هي 100 في المئة جديلة للوحدات وتحدث في ثابت، والوقت المعروف (نهاية العرض جديلة وجيزة). في حالة غير متوقعة المهمة NPU والصدمات لا يمكن التنبؤ بها تماما. المرضى الذين يعانون من التوتر والذعر واضطرابات ما بعد الصدمة تظهر تزايد بشكل انتقائي جفل التقوية خلال صدمة غير متوقعة ولكن لا يمكن التنبؤ بها في مهمة NPU 22،23. في عمل آخر، الأدوية الموصوفة لعلاج القلق يكون لها تأثير أكبر على potentiati جفلفي أثناء صدمة غير متوقعة من خلال صدمة متوقعة في مهمة NPU 24. في البحث عن آثار مزيل القلق من الكحول، وتستخدم موبيرج وكورتين 4 NPU مهمة لإثبات أن جرعة معتدلة من الكحول يقلل بشكل انتقائي باغت التقوية خلال تهديد صدمة متوقعة لا يمكن التنبؤ بها ولكن لا. عدم اليقين هو متعدد الأوجه والصدمات في حالة لا يمكن التنبؤ بها للمهمة NPU غير مؤكدة في ما يخص كلا إذا أريد لها أن تحدث (عدم اليقين الاحتمال) وعند حدوثها (عدم اليقين الزمني). وتشير العديد من النظريات أن WHEN البعد من عدم اليقين أمر بالغ الأهمية في إنتاج القلق 19. ومع ذلك، بيانات من كورتين وآخرون. 5 تقترح آلية مشتركة لالاستنباط من القلق عبر أنواع مختلفة من عدم اليقين. مهمة التهديد الاحتمالات الموصوفة هنا تتلاعب عدم اليقين بشأن ما إذا كان سيحدث صدمة في حين عقد كل الأبعاد الأخرى من عدم اليقين المستمر مما يجعل واضحةما من جوانب عدم اليقين هو المسؤول عن آثار تقدم المهمة. المهام التي تستخدم التقوية إجفالية إلى التهديد ملقن مرنة ويمكن أيضا تعديلها من قبل العلماء العاطفي للتلاعب عدم اليقين بشأن أين الصدمات تسير تحدث 25 وكيف BAD أنها ستكون 7،26. كل هذه المهام، والمهام الاحتمالات التهديد هو واحد من أسهل لتفسير نظرا لتركيزها على بعد واحد من عدم اليقين والأكثر مباشرة لتنفيذ بسبب إدراجه من اثنين فقط من المتغيرات عدم اليقين التهديد (منخفض احتمال واحتمال ارتفاع الصدمة).

فرقة التهديد الاحتمالات

في المهام التهديد الاحتمالات، يجلس المشارك حوالي 1.5 متر من أنبوب أشعة الكاثود (CRT) جهاز العرض. يتم عرض اشارات التهديد على الشاشة لمدة 5 ثانية مع كل ITI مدة متغير (المدى = 15-20 ثانية). وتنقسم العظة التهديد في مجموعات من شرطين التهديد صدمة واحدة حالة عدم تهديد (انظر الشكل 1). في كل الأحوال تهديدا يتم تسليم صدمات مدة 200 ميللي ثانية في 4.5 ثانية في مرات العرض جديلة على الأصابع المشارك. في 100٪ شرط احتمال تهديد، يتم تسليم الصدمات أثناء عرض كل جديلة. 20٪ في حالة خطر احتمال، يتم تسليم الصدمات أثناء عرض 1 من بين كل 5 العظة. يرى المشارك مجموعتين (المجموع 15 العظة) لكل حالة التهديد الاحتمالات. يرى المشارك أيضا مجموعتين محايدة من العظة التي تدل على أي تهديد (العظة أي تهديد؛ المجموع 15 العظة). النص المعروض على الشاشة بإعلام المشاركين من نوع مجموعة المقبل. يتم عرض التسمية لنوع مجموعة خلال مجموعة كاملة في الزاوية اليسرى العليا من الشاشة. وتستخدم العظة لون مختلف لكل حالة لتسهيل وعي كل مجموعة للمشارك. طوال هذه المهمة، ويعرض البرنامج عرض الحوافز المشارك مع تحقيقات جفل الصوتية في شكل 50 ميللي ثانية رشقات نارية من 102 ديسيبل الضوضاء البيضاءمع الوقت القريب لحظية ارتفاع تسليمها من خلال سماعات الرأس. يتم تسليم تحقيقات جفل الصوتية في 4 ثانية في عرض مجموعة فرعية من العظة. يتم تسليم تحقيقات إضافية في 13 ثانية و 15 ثانية آخر جديلة تعويض خلال يتيس لتقليل إمكانية التنبؤ تحقيقات. قبل أي عرض من المحفزات البصرية، فإن المهمة تبدأ تسليم 3 تحقيقات جفل الصوتية إلى روض استجابة جفل مباشرة قبل قياس مهمتها الرئيسية. الباحثين توازن الموقف التسلسلي للتحقيقات جفل الصوتية عبر الأوضاع داخل المواضيع من أجل السيطرة على التعود والتوعية الآثار 27،28. للحصول على مثال واحد من سلسلة من المحاكمات ازنت تماما للقيام بهذه المهمة التهديد الاحتمالات رؤية المواد التكميلية.

وقد استخدمت هذه المهمة التهديد الاحتمالية لإثبات أن احتمال ضعيف (غير مؤكدة) الصدمة وحدها كافية لانتزاع القلق وتسمح بتقييم آثار مزيل القلق من الكحول 6. البحوث الأولية مع مستخدمي الماريجوانا يمكن أن تعتمد تشير أيضا المهام التهديد الاحتمالات أن تستخدم لتقييم تأثيرات انسحاب المخدرات 29. وبالتالي، يوفر العمل التهديد الاحتمالات بديلا تنفيذها بسهولة إلى وسائل أكثر تكلفة وأقل دقة لمقياس موضوعي للدول متميزة العاطفية السلبية (مثل القلق والخوف) للأبحاث حول الأمراض النفسية أو إدمان المخدرات / تعاطي، والعلوم العاطفي واسع.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

وافقت لجنة الأخلاق المحلية الإجراء التالي وأعطت جميع المشاركين الذين شاركوا في هذا الإجراء الموافقة المسبقة. لتفاصيل إضافية من النفسية لقياس وعرض الحوافز يرجى الاطلاع 30،27.

1. الكهربائي (EMG) تسجيل التحضير

  1. اسأل المشاركين لغسل وجوههم جيدا بالماء والصابون، مع إيلاء اهتمام خاص لاستشعار المواقع المستهدفة، والتي تقع تحت عين واحدة وفي منتصف الجبين المشارك (انظر الشكل 2).
  2. مقعد المشارك في كرسي مريح تستقيم في غرفة تجريبية.
  3. تحضير الجلد المشارك لقياس EMG.
    1. تنظيف المواقع استشعار الهدف مع وسادة الكحول.
    2. تنظيف نفس المواقع مع هلام قشر شجاع باستخدام الشاش الصغيرة لمواصلة إزالة الأوساخ أو خلايا الجلد الميت التي يمكن أن تعيق قياس سو النشاط electromyographic.
  4. إعداد ونعلق الأقطاب EMG.
    1. ملء جميع كلوريد الفضة والفضة (حج-أجكل) أكواب الاستشعار مع جل موصل باستخدام حقنة وإبرة حادة.
    2. إرفاق كبير (على سبيل المثال، 8 ملم) استشعار حج-أجكل إلى وسط الجبهة المشارك باستخدام طوق اللصق.
    3. نعلق اثنين صغيرة (على سبيل المثال، 4 مم) وأجهزة الاستشعار حج-أجكل إضافية تحت العين المشارك باستخدام الياقات لاصقة. وضع أول هذه المجسات الصغيرة تماشيا مع التلميذ في النظرة إلى الأمام واستشعار الثاني 1-2 سم الجانبية لالأول (الشكل 2، وانظر أيضا 27). لا تسمح لاصقة الياقات تتداخل لأن هذا قد يزيد من حركة القطع الأثرية. منع جل تجاوز لتجنب تشكيل جسر جل بين اثنين من أجهزة الاستشعار تحت العين وهذا سوف يسبب الحالي في التدفق عبر الجسر ويضعف قياس النشاط EMG.
  5. بدء برنامج الحصول على EMG رانه علم وظائف الأعضاء الكمبيوتر ويطلب من المشاركين وميض عدة مرات للتحقق من أن استجابة EMG يتم تسجيلها بشكل صحيح ويمكن ملاحظة أن يومض العين على شاشة برنامج جمع البيانات (انظر الشكل 3A للحصول على مثال النشاط EMG المرتبطة وميض).
  6. تحقق مقاومة لكل الاستشعار.
    ملاحظة: العديد من المختبرات تتطلب ممانعات أقل من 10 أوم (أو أكثر تحفظا، 5 أوم) ولكن عتبات مقبولة الفعلية لقياس مستويات مقاومة تعتمد على العديد من المتغيرات مثل التصميم التجريبي، تصميم مكبر للصوت، والقيود العملية فيما يخص الوقت اللازم للحد من ممانعات و السكان مشارك. بغض النظر، ممانعات عالية تزيد من القابلية للإشارة EMG لقطعة أثرية الكهربائية، والتي قد تكون إشكالية (الضجيج 60 هرتز، وانظر الشكل 3B).
  7. وضع سماعات على رأس المشاركين.

2. الأساس قياس الجنرالاألطراف باغت التفاعلية

ملاحظة: يعمل هذا التقييم أيضا لزيادة روض استجابة جفل قبل ثلاثة تحقيقات التعود تسليمها قبل بدء المهمة 31. بما في ذلك التفاعل جفل العام باعتباره متغيرا في التحليل الإحصائي للالتقوية إجفالية يزيد القدرة الإحصائية للكشف عن الآثار داخل وبين المشاركين. قد تعكس التفاعل العام جفل أيضا تدبيرا الفرق الفردية للاهتمام 12،32.

  1. اسأل المشاركين للحصول على راحة قبل بدء المهمة الأساس وتبقى كما لا يزال ممكن في جميع أنحاء مهمة على أقدامهم مسطحة على الأرض. حركة المشاركين قد يعرض القطع الأثرية في إشارة EMG (انظر الشكل 3C).
  2. تذكير المشاركين بأن يتمكنوا من وقف مشاركتهم في أي لحظة أثناء التجربة. مراقبة المشاركين باستخدام الفيديو والأعلاف الصوت من خلال الغرفة التجريبية على حد سواءتقييم خط الأساس والمهمة الرئيسية.
  3. حفظ إشارة EMG مع برنامج الحصول على الكمبيوتر علم وظائف الأعضاء وبدء برنامج عرض الحوافز على الكمبيوتر السيطرة التحفيز.
  4. تقديم المشارك مع سلسلة من المربعات الملونة التي سيتم استخدامها في المهمة الرئيسية ولكن حتى الآن لم يتم إرفاقها مع صدمة كهربائية. تحقيقات جفل الحالية خلال مجموعة فرعية من هذه العظة والفاصل بين العظة. يجب توقيت المعلمات لمدة جديلة، فاصل بين العظة، وباغت تحقيقات تطابق المعلمات من المهمة الرئيسية. قياس موثوق للجفل التفاعل العام يتطلب عرض لا يقل عن 4 تحقيقات. هذه المهمة الأساس يأخذ حوالي 5 دقائق لإكمال.
  5. المتوسط ​​معا الذروة EMG استجابة جفل المشارك إلى كل باغت التحقيق في الإجراء الأساسي لإنتاج قيمة واحدة التي ستكون بمثابة جفل العام هذا التفاعل مشارك (انظر الخطوات 6،1-6،6 لكيفية معالجة البيانات EMG). تشملالتفاعل جفل العام كمادة مضافة أو متغيرا التفاعلي في النماذج الإحصائية التي تنطوي على التقوية إجفالية (راجع الخطوة 6.8).

3. صدمة تقييم عتبة التسامح

  1. يضعوا قطبين صدمة مع الشريط الطبي القياسي لناحية المشارك (على سبيل المثال، السلاميات البعيدة من اصبعي السبابة والبنصر من اليد) 33-35.
  2. تقديم المشارك مع سلسلة من الصدمات الكهربائية مكثفة على نحو متزايد. بعد يدار كل صدمة، اطلب من المشاركين لتقييم مدى مكره وجدوا الصدمة على نطاق 100 نقطة. نطلب منهم لاستخدام تصنيف 0 إذا لم يتمكنوا من يشعر صدمة على الإطلاق، تصنيف من 50 للمستوى الأول من الصدمة التي ترى أنها غير مريحة، وتصنيف من 100 لأعلى مستوى من الصدمة التي يمكن أن تحمل.
  3. إرشاد المشاركين إلى أن من المهم أن يقدم بدقة أعلى الصدمة التي يمكن أن يتسامح. يجب على المشاركين لا بأبلغ الإلكترونية التي تقريرهم ستؤثر الصدمات الفعلية التي يحصلون عليها لأن هذا قد يؤدي إلى تحيز في تقريرهم.
  4. وقف تقييم صدمة التسامح مرة واحدة معدلات مشارك صدمة 100. كما سجل مستوى الصدمة وإدارة الصدمات عند هذا المستوى في العمل احتمالات التهديد للسيطرة على الفروق الفردية في حساسية الصدمة.
    تدار الصدمات الكهربائية إلى أقصى حد الصدمة التسامح ذاتية كل مشارك: ملاحظة. ومع ذلك، يتم استخدام أقل شدة الصدمات أيضا 21. بغض النظر، فمن المهم أن شدة الصدمة المحددة هي كافية لاستثارة رد فعل عاطفية سلبية قوية وما يرتبط بها من التقوية جفل من جميع المشاركين.

4. المهام التهديد الاحتمالات

  1. تزويد المشاركين مع قصة الغلاف التي تشجع الاهتمام في جميع أنحاء المهمة.
    ملاحظة: قد يجد بعض المشاركين من الصعب الحفاظ على الاهتمام throughoحزب التحرير فرقة التهديد الاحتمالات. مثال على قصة الغلاف التي يمكن للباحثين اقول المشاركين من أجل تشجيع الاهتمام في هذه المهمة هو أن نقول للمشارك أن الباحثين المهتمين في قياس قدرة المشاركين على إيلاء اهتمام على مر الزمن خلال مهمة بسيطة، المتكررة البصرية مماثلة لهذه المهمة المطلوب من المراقبين الجويين.
  2. تزويد المشاركين بمعلومات مهمة العامة والطوارئ محددة جديلة صدمة لكل حالة.
    1. إرشاد المشاركين إلى أن مهمة تستغرق حوالي 20 دقيقة.
    2. إرشاد المشاركين أن تشمل مهمة العظة التي تستمر 5 ثانية كل مفصولة 15-20 ثانية في المتوسط.
    3. إبلاغ المشاركين أن يتم تنظيم العظة في مجموعات مع كل مجموعة 2-3 دقيقة لكل منهما دائم.
    4. إرشاد المشاركين إلى أن هناك ثلاثة أنواع من مجموعات، ومجموعات 20٪ صدمة، صدمة 100٪ مجموعات ومجموعات لا صدمة.
    5. إرشاد المشاركين أنهم سوف تتلقى الصدمات فينهاية ما يقرب من 1 من كل 5 العظة في 20٪ و 5 مجموعات صدمة من كل 5 العظة في 100٪ مجموعات الصدمة.
    6. ضمان المشاركين أنهم لن تتلقى الصدمات في أي وقت خلال مجموعات لا صدمة أو خلال الوقت بين العروض من العظة (ITI) في أي من مجموعات.
    7. يسمح للمشارك لطرح الأسئلة حول المهمة في نهاية التعليمات. وفي أعقاب ذلك، استجواب المشارك للتأكد من أنهم يفهمون تماما الطارئة الصدمة. تذكير المشاركين بأن يتمكنوا من وقف مشاركتهم في أي لحظة أثناء التجربة.
  3. حفظ إشارة EMG مع برنامج الحصول على الكمبيوتر علم وظائف الأعضاء والبدء في برنامج عرض الحوافز على الكمبيوتر السيطرة التحفيز التي من شأنها السيطرة على المثيرات المهمة.
  4. ترصد بدقة المشارك للحركات الطوعية، وإغلاق العينين، أو عدم الراحة المفرطة.

5. بعد التجربة

  1. بعد المهمة التهديد ملقنوإدارة الاستبيان إلى المشارك للتحقق من أن التهديد الطارئة ومفهومة جيدا خلال هذه المهمة. اسأل المشاركين لتقييم مدى القلق أو الخوف انهم عندما رأوا كل جديلة التهديد على نطاق وتصنيف 5 نقاط من 1 (لا على الإطلاق القلق / الخوف) إلى 5 (قلقا للغاية / الخوف).
    ملاحظة: أظهرت نتائج من برادفورد وآخرون 7،25 باستخدام مهمتين منفصلتين عدم اليقين تهديد وجود نمط من النتائج في القلق المبلغ عنها ذاتيا الذي يقابل بشكل وثيق التي من التقوية إجفالية.
  2. استخلاص المعلومات من المشاركين، تعويضهم عن وقتهم، وفصلهم.
  3. تنظيف وتطهير كل أجهزة الاستشعار.

6. معالجة البيانات، الحد، وتحليل

ملاحظة: يمكن للباحثين إنجاز معالجة البيانات والحد مع حزم البرمجيات المختلفة. EEGLAB 36 هو حر، الأدوات مفتوحة المصدر لتحليل البيانات النفسية لفي ماتلاب <سوب> 37. للحصول على القالب النصي EEGLAB معالجة البيانات وخطوات التخفيض يرجى الاطلاع على المواد التكميلية. معالجة البيانات والحد من تتبع مبادئ توجيهية نشرت 27. لعرض بضع ثوان من غير المجهزة (الخام) مستمرة إشارة EMG المحيطة احدة التحقيق جفل، انظر الشكل 4A.

  1. تطبيق الأمام إلى الخلف عالية تمرير مرشح (4 تشرين أجل 28 هرتز مرشح بتروورث) إلى المستمر EMG الخام (انظر الشكل 4A، B).
  2. تصحيح EMG المستمر تصفيتها (انظر الشكل 4C).
  3. تمهيد إشارة EMG تصحيحه باستخدام الأمام إلى الخلف ترتيب 4 عشر 30 هرتز بتروورث مرشح تمرير منخفض (انظر الشكل 4D).
  4. الحقبة إشارة مستمرة ممهدة، والإبقاء -50 إلى 250 ميللي ثانية المحيطة الصوتية جفل بداية التحقيق و"الأساس الصحيح" إشارة epoched بطرح يعني من خط الأساس قبل التحقيق (من -50 إلى 0 مللي ثانية) من epoched كامل قignal (انظر الشكل 4E).
  5. يسجل ردود الفعل المفاجئة من كل عصر واستجابة القصوى بين 20 و 100 مللي ثانية بعد بداية التحقيق (انظر الشكل 4F).
  6. رفض المحاكمات مع قطعة أثرية المفرطة (مثل الانحرافات المفرطة في خط الأساس قبل التحقيق، وانظر الشكل 5).
    يمكن تحديد الإشارات التي تحتوي على أكثر من 40 μV الانحرافات في خط الأساس قبل التحقيق كما الأداة: ملاحظة.
  7. متوسط ​​استجابة جفل لحقب مهمة في كل حالة (أي صدمة، صدمة 20٪، 100٪ صدمة) (انظر الشكل 6A).
    1. حساب التقوية إجفالية لصدمة مؤكدة على أنها الفرق بين ردود الفعل المفاجئة تعني باغت تحقيقات خلال العظة 20٪ صدمة مقابل أي صدمة العظة (انظر الشكل 6B). ملاحظة: يمكن أيضا استجابة باغت لتحقيقات ITI خلال حالة 20٪ يتم قياسها لدراسة آثار الترقب والتقوية جفل مستدامة ذات الصلة لبعض t مفهومtualizations من القلق 6،21.
    2. حساب التقوية إجفالية لصدمة معينة كما هو الفرق بين ردود الفعل المفاجئة تعني باغت تحقيقات خلال العظة 100٪ صدمة مقابل أي صدمة العظة (انظر الشكل 6B).
  8. تحليل التقوية إجفالية باستخدام النموذج الخطي العام مع التدابير المتكررة على حالة مهمة للتفاعل جفل العام (المحسوبة في الخطوة 2.5) كمادة مضافة أو متغيرا تفاعلي 32.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

النتائج

فرقة التهديد الاحتمالية ينتج قوية التقوية جفل خلال كلا 100٪ (معين) واحتمال 20٪ (غير مؤكدة) العظة احتمال تهديد (انظر الشكل 6B). النتائج السابقة باستخدام هذا المعرض مهمة جفل التقوية خلال مؤكد (20٪) حالة تهديد يمكن زيادة أعلى بكثير التقوية إجفالية خلال احتمال كبير (100?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

فرقة التهديد الاحتمالات يمكن استخدامها لدراسة التعبير عن القلق والخوف من خلال تقييم التقوية إجفالية إلى احتمال ضعيف (غير مؤكد) واحتمال كبير (معين) خطر حدوث صدمة كهربائية. المقياس والتهديد تعتمد الأولية الطارئة المستخدمة في هذه المهمة يمكن استخدامها مع القوارض والرئ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

The authors declare that they have no competing financial interests.

Acknowledgements

This research was supported by Grants R01AA15384 from the National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism and 5R01DA033809-02 from the National Institute of Drug Abuse to John J. Curtin.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
AmplifierNumerous optionsSee Curtin, Lorenzo, and Allen (2007) for a list of vendors.
Small Ag/AgCl EMG Sensorsfigure-materials-249 Discount DisposablesTDE-023-Y-ZZ-S4 mm, and 48 in lead length
Large Ag/AgCl EMG sensorfigure-materials-479 Discount DisposablesTDE-022-Y-ZZ-S8 mm, and 48 in lead length
Small electrode collarsfigure-materials-708 Discount DisposablesTD-235 mm
Large electrode collarsfigure-materials-905 Discount DisposablesTD-228 mm
Shock boxCustomCustomSee 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 padsfigure-materials-1445 Fisher Scientific06-669-72
Exfoliant gelfigure-materials-1636 Weaver and CompanyNuPrep
Conductive Gelfigure-materials-1811 Electro-Cap InternationalECA E9
Gauze padsfigure-materials-1999 Neuromedical Supplies95000025
Blunt Needlefigure-materials-2177 Electro-Cap InternationalE8B
Medical tapefigure-materials-2364 Neuromedical Supplies95000032
Electrode Sterilizing Solutionfigure-materials-2554 Emergency Medical Products:MX-2800Gloves should be warn when handling metricide.
Headphonesfigure-materials-2782 Sennheiser4974Head phones should be capable of repeatedly delivering startle probe’s at the level chosen by experimenters (e.g.102 dB).
Participant monitoring camerafigure-materials-3109 PolarisUSABC-660BInfrared capable camera so participant can be monitored while lights are off in experiment room.
Infrared panelPolarisUSAIR-TILEhttp://www.polaris.com/en-us/home.aspx
Video monitor for participant monitoringfigure-materials-3545 Marshall ElectronicsM-Pro CCTV 19
Stimulus Computerfigure-materials-3725 DellDell Optiplex3010Most modern computers appropriate
Sound card (Stimulus computer)figure-materials-4003 Creative70SB127000002The 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)figure-materials-4432 Measurement ComputingPCI-DIO24I/O card allows control of shock box and communication of event markers (e.g. for startle probe occurrence) to data collection computer.
Stimulus control softwarefigure-materials-4770 PsychtoolboxOpen source (free) toolbox based in Matlab.
Computational platform for stimulus control and data reductionfigure-materials-5038 MathWorksRequired to use Psychtoolbox and EEGLAB (below).
Data collection computerfigure-materials-5249 DellDell Optiplex3010Most modern computers are appropriate
Psychophysiology acquisition softwareNumerous optionsSee Curtin, Lorenzo, and Allen (2007) for a list of vendors.
Stimulus Monitorfigure-materials-5641 AcerAcer AL1916W
Data Collection Monitorfigure-materials-5840 AcerAcer AL1916W
Participant CRT monitorfigure-materials-6017 ViewSonicP810
Data processing softwarefigure-materials-6192 EEGLABOpen source (free) software package based in Matlab.

References

  1. Barlow, D. H. Unraveling the mysteries of anxiety and its disorders from the perspective of emotion theory. The American psychologist. 55 (11), 1247-1263 (2000).
  2. Boswell, J. F., Thompson-Hollands, J., Farchione, T. J., Barlow, D. H. Intolerance of uncertainty: A common factor in the treatment of emotional disorders. Journal of Clinical Psychology. 69 (6), 630-645 (2013).
  3. Grillon, C. Models and mechanisms of anxiety: evidence from startle studies. Psychopharmacology. 199 (3), 421-437 (2008).
  4. Moberg, C. A., Curtin, J. J. Alcohol selectively reduces anxiety but not fear: startle response during unpredictable vs. predictable threat. Journal of Abnormal Psychology. 118 (2), 335-347 (2009).
  5. Hefner, K. R., Moberg, C. A., Hachiya, L. Y., Curtin, J. J. Alcohol stress response dampening during imminent versus distal, uncertain threat. Journal of abnormal psychology. 122 (3), 756-769 (2013).
  6. Hefner, K. R., Curtin, J. J. Alcohol stress response dampening: Selective reduction of anxiety in the face of uncertain threat. Journal of Psychopharmacology (Oxford, England). 26 (2), 232-244 (2012).
  7. Bradford, D. E., Shapiro, B. L., Curtin, J. J. How bad could it be? Alcohol dampens stress responses to threat of uncertain intensity. Psychological science. 24 (12), 2541-2549 (2013).
  8. Koob, G. F., Volkow, N. D. Neurocircuitry of addiction. Neuropsychopharmacology Reviews. 35 (1), 217-238 (2010).
  9. Mauss, I. B., Robinson, M. D. Measures of emotion: A review. Cognition & emotion. 23 (2), 209-237 (2009).
  10. Lang, P. J., Bradley, M. M., Cuthbert, B. N. Emotion, attention, and the startle reflex. Psychological Review. 97 (3), 377-395 (1990).
  11. Lang, P. J. The emotion probe. Studies of motivation and attention. The American psychologist. 50 (5), 372-385 (1995).
  12. Vaidyanathan, U., Patrick, C. J., Cuthbert, B. N. Linking dimensional models of internalizing psychopathology to neurobiological systems: Affect-modulated startle as an indicator of fear and distress disorders and affiliated traits. Psychological bulletin. 135 (6), 909-942 (2009).
  13. Davis, M., Walker, D. L., Miles, L., Grillon, C. Phasic vs sustained fear in rats and humans: Role of the extended amygdala in fear vs anxiety. Neuropsychopharmacology Reviews. 35, 105-135 (2010).
  14. Blanchard, R. J., Blanchard, D. C. Attack and defense in rodents as ethoexperimental models for the study of emotion. Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry. 13, S3-S14 (1989).
  15. Cornwell, B. R., Echiverri, A. M., Covington, M. F., Grillon, C. Modality-specific attention under imminent but not remote threat of shock: Evidence from differential prepulse inhibition of startle. Psychological Science. 19 (6), 622-6210 (2008).
  16. Fanselow, M. S., Lester, L. S. A functional behavioristic approach to aversively motivated behavior: predatory imminence as a determinant of the topography of defensive behavior. Evolution and Learning. , 185-212 (1988).
  17. Mobbs, D., Petrovic, P., et al. When fear is near: Threat imminence elicits prefrontal-periaqueductal gray shifts in humans. Science. 317 (5841), 1083-1010 (2007).
  18. Walker, D., Davis, M. Role of the extended amygdala in short-duration versus sustained fear: A tribute to Dr. Lennart Heimer. Brain Structure and Function. 213 (1-2), 29-42 (2008).
  19. Davis, M. Neural systems involved in fear and anxiety measured with fear-potentiated startle. American Psychologist. 61 (8), 741-756 (2006).
  20. Alvarez, R. P., Chen, G., Bodurka, J., Kaplan, R., Grillon, C. Phasic and sustained fear in humans elicits distinct patterns of brain activity. NeuroImage. 55 (1), 389-400 (2011).
  21. Schmitz, A., Grillon, C. Assessing fear and anxiety in humans using the threat of predictable and unpredictable aversive events (the NPU-threat test). Nature Protocols. 7 (3), 527-532 (2012).
  22. Grillon, C., Lissek, S., Rabin, S., McDowell, D., Dvir, S., Pine, D. S. Increased anxiety during anticipation of unpredictable but not predictable aversive stimuli as a psychophysiologic marker of panic disorder. American Journal of Psychiatry. 165 (7), 898-904 (2008).
  23. Grillon, C., Pine, D. S., Lissek, S., Rabin, S., Bonne, O., Vythilingam, M. Increased anxiety during anticipation of unpredictable aversive stimuli in posttraumatic stress disorder but not in generalized anxiety disorder. Biological Psychiatry. 66 (1), 47-53 (2009).
  24. Grillon, C., Chavis, C., Covington, M. F., Pine, D. S. Two-week treatment with the selective serotonin reuptake inhibitor citalopram reduces contextual anxiety but not cued fear in healthy volunteers: A fear-potentiated startle study. Neuropsychopharmacology. 34 (4), 964-971 (2009).
  25. Alcohol induced stress neuroadaptation: Cross sectional evidence from startle potentiation and ERPs in healthy drinkers and abstinent alcoholics during uncertain threat. Bradford, D. E., Moberg, C. A., Starr, M. J., Motschman, C. A., Korhumel, R. A., Curtin, J. J. Society for Psychophysiological Research, Abstracts for the Fifty-Third Annual Meeting, Firenze Fiera Congress & Exhibition, Center, Florence, Italy, , (2013).
  26. Shankman, S. A., Robison-Andrew, E. J., Nelson, B. D., Altman, S. E., Campbell, M. L. Effects of predictability of shock timing and intensity on aversive responses. International Journal of Psychophysiology: Official Journal of the International Organization of Psychophysiology. 80 (2), 112-118 (2011).
  27. Blumenthal, T. D., Cuthbert, B. N., Filion, D. L., Hackley, S., Lipp, O. V., van Boxtel, A. Committee report: Guidelines for human startle eyeblink electromyographic studies. Psychophysiology. 42 (1), 1-15 (2005).
  28. Valsamis, B., Schmid, S. Habituation and prepulse inhibition of acoustic startle in rodents. Journal of visualized experiments: JoVE. (55), e3446(2011).
  29. Gloria, R. Uncovering a potential biological marker for marijuana withdrawal: Startle potentiation to threat. , University of Wisconsin-Madison. 70(2011).
  30. Curtin, J. J., Lozano, D., Allen, J. B. The psychophysiology laboratory. , Oxford University Press. New York. (2007).
  31. Lane, S. T., Franklin, J. C., Curran, P. J. Clarifying the nature of startle habituation using latent curve modeling. International journal of psychophysiology: official journal of the International Organization of Psychophysiology. 88 (1), 55-63 (2013).
  32. Bradford, D. E., Kaye, J. T., Curtin, J. J. Not just noise: individual differences in general startle reactivity predict startle response to uncertain and certain threat. Psychophysiology. 51 (5), 407-411 (2014).
  33. Curtin, J. J., Patrick, C. J., Lang, A. R., Cacioppo, J. T., Birbaumer, N. Alcohol affects emotion through cognition. Psychological Science. 12 (6), 527-531 (2001).
  34. Hogle, J. M., Kaye, J. T., Curtin, J. J. Nicotine withdrawal increases threat-induced anxiety but not fear: Neuroadaptation in human addiction. Biological Psychiatry. 68 (8), 687-688 (2010).
  35. Hogle, J. M., Curtin, J. J. Sex differences in negative affective response during nicotine withdrawal. Psychophysiology. 43 (4), 344-356 (2006).
  36. Delorme, A., Makeig, S. EEGLAB: an open source toolbox for analysis of single-trial EEG dynamics including independent component analysis. Journal of Neuroscience Methods. 134 (1), 9-21 (2004).
  37. Statistics Toolbox. , The Mathworks Inc.. Natick, Massachusetts. (2013).
  38. Levenson, R., Sher, K., Grossman, L., Newman, J., Newlin, D. Alcohol and stress response dampening: Pharmacological effects, expectancy, and tension reduction. Journal of Abnormal Psychology. 89 (4), 528-538 (1980).
  39. Sher, K. J. Stress response dampening. Psychological Theories of Drinking and Alcoholism. , 227-271 (1987).
  40. Davis, M., Antoniadis, E., Amaral, D., Winslow, J. Acoustic startle reflex in rhesus monkeys: A review. Reviews in the Neurosciences. 19, 171-185 (2008).
  41. Grillon, C., Baas, J. P., Lissek, S., Smith, K., Milstein, J. Anxious responses to predictable and unpredictable aversive events. Behavioral Neuroscience. 118 (5), 916-924 (2004).
  42. Grillon, C., Baas, J. M. A review of the modulation of the startle reflex by affective states and its application in psychiatry. Clinical Neurophysiology. 144, 1557-1579 (2003).
  43. Shankman, S. A., Nelson, B. D., et al. A psychophysiological investigation of threat and reward sensitivity in individuals with panic disorder and/or major depressive disorder. Journal of abnormal psychology. 122 (2), 322-338 (2013).
  44. Moberg, C. A., Curtin, J. J. Stressing the importance of anxiety in alcoholism. Alcoholism: Clinical and Experimental Research. 36, 60A(2012).
  45. McTeague, L. M., Lang, P. J. The anxiety spectrum and the reflex physiology of defense: from circumscribed fear to broad distress. Depression and anxiety. 29 (4), 264-281 (2012).
  46. Mobbs, D., Marchant, J. L., et al. From Threat to Fear: The Neural Organization of Defensive Fear Systems in Humans. The Journal of Neuroscience. 29 (39), 12236-12243 (2009).
  47. Lissek, S., Bradford, D. E., et al. Neural substrates of classically conditioned fear-generalization in humans: a parametric fMRI study. Social cognitive and affective neuroscience. , (2013).
  48. Insel, T. Next-generation treatments for mental disorders. Science translational medicine. 4 (155), 155ps19(2012).
  49. Baker, T. B., Mermelstein, R., et al. New methods for tobacco dependence treatment research. Annals of Behavioral Medicine: A Publication of the Society of Behavioral Medicine. 41 (2), 192-207 (2011).
  50. Lerman, C., LeSage, M. G., et al. Translational research in medication development for nicotine dependence. Nature Reviews. Drug Discovery. 6 (9), 746-762 (2007).
  51. Schmitz, A., Merikangas, K., Swendsen, H., Cui, L., Heaton, L., Grillon, C. Measuring anxious responses to predictable and unpredictable threat in children and adolescents. Journal of experimental child psychology. 110 (2), 159-170 (2011).
  52. Miller, M. W., Curtin, J. J., Patrick, C. J. A startle probe methodology for investigating the effects of active avoidance on negative emotional reactivity. Biological Psychology. 50, 235-257 (1999).
  53. Hawk, L. W., Cook, E. W. 3rd Affective modulation of tactile startle. Psychophysiology. 34 (1), 23-31 (1997).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

91

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved