تقليل قلق الدولة باستخدام صيانة الذاكرة العاملة

Nicholas L. Balderston; Abigail Hsiung; Jeffrey Liu; Monique Ernst; Christian Grillon

doi:10.3791/55727

Summary

هذا البروتوكول يوضح كيفية قياس القلق بوتنتياتد غبل خلال ستيرنبرغ نموذج الذاكرة العاملة.

Abstract

والغرض من هذا البروتوكول هو شرح كيفية دراسة العلاقة بين عمليات الذاكرة العاملة والقلق من خلال الجمع بين الذاكرة العاملة ستيرنبرغ (ويم) والتهديد من نماذج الصدمة. في نموذج ويم ستيرنبرغ، مطلوب من الموضوعات للحفاظ على سلسلة من الرسائل في ويم لفترة قصيرة وتستجيب عن طريق تحديد ما إذا كان موقف حرف معين في سلسلة يطابق موجه العددية. في خطر من نموذج الصدمة، يتعرضون لمواضيع بالتناوب حيث هم إما في خطر تلقي عروض لا يمكن التنبؤ بها لصدمة كهربائية خفيفة أو آمنة من الصدمة. يتم التحقيق في القلق في جميع أنحاء كتل آمنة والتهديد باستخدام منعكس المفاجئة الصوتية، الذي هو بوتنتياتد تحت التهديد (القلق بوتنتياتد ستارتل (أبس)). من خلال إجراء نموذج ويم ستيرنبرغ خلال التهديد بالصدمة والتحقيق في الاستجابة السريعة خلال إما فاصل الصيانة ويم أو الفترة بين إنتيرتريال، فمن الممكن أن dإترمين تأثير صيانة ويم على أبس.

Introduction

وفقا لنظرية التحكم في الانتباه (أكت)، القلق يتداخل مع المعالجة المعرفية من خلال التنافس على الوصول إلى موارد الذاكرة العاملة (ويم) محدودة ¹ . ومع ذلك، فإن أكت لا يعالج معكوس هذه العلاقة ( أي تأثير المعالجة المعرفية على القلق). من خلال التلاعب القلق أثناء المهام المعرفية باستخدام التهديد من نموذج الصدمة، فمن الممكن لتقييم كل من تأثير القلق على الإدراك وتأثير الإدراك على القلق ² ^، ³ ^، ⁴ ^، ⁵ . والغرض من هذا البروتوكول هو للتدليل على كيفية إدارة نموذج ويم ستيرنبرغ خلال التهديد من الصدمة نموذج للتحقيق في العلاقة ثنائية الاتجاه بين القلق وصيانة ويم.

ويستخدم على نطاق واسع التهديد من نموذج الصدمة في المختبر للتلاعب القلق الدولةو "و" 6 ^و ⁷ ^و ⁸ ^و ⁹ ^و ¹⁰ ^و ¹¹ ويمكن تنفيذها في المواد الصحية ² ^، ³ ^، ⁴ ^، ⁵ والمرضى ¹² ^، ¹³ ^، ¹⁴ ^، ¹⁵ على حد سواء (انظر برادفورد وآخرون ¹⁶ على سبيل المثال). ويتكون النموذج من كتل متناوبة من التهديد والسلامة ^17. الموضوعات عرضة لخطر التحفيز الكهربائي لا يمكن التنبؤ بها خلال كتل التهديد، ولكن ليس خلال كتل آمنة.المواضيع 'القلق يمكن أن يتم التحقيق بشكل دوري باستخدام المنعكس الصوتي الصوتية ¹⁸ ^، ^19. المواضيع عادة شأو أكبر استجابات بارزة خلال كتل التهديد بالمقارنة مع كتل آمنة، وهذا القلق بوتنتياتد ستارت (أبس) يمكن أن تستخدم كمؤشر الطرفية للتغيير في القلق المستمر خلال الاختبار ¹⁷ ^، ¹⁸ . ويعترف المعهد الوطني للصحة العقلية (بوتنتياتد) في التهديد بنموذج الصدمة كمؤشر فسيولوجي للقلق في مصفوفة معايير مجال البحث ²⁰ . ومع ذلك، فمن الممكن أيضا للتحقيق في قلق الفرد باستخدام تقرير الذاتي مقياس ليكرت من نوع. لأن التهديد بالصدمة هو نموذج سلبي، يمكن إجراء المهام المعرفية الأخرى في وقت واحد ²¹ . من خلال الجمع بين خطر الصدمة مع مهمة ستيرنبيرغ ويم، فمن الممكن التحقيق في القلق أثناء صيانة ويم ³ .

خلال نموذج ستيرنبرغ ويم، مطلوب من الموضوعات لترميز سلسلة من الحروف في ويم والاستجابة أفتر فاصل زمني قصير ³ ^، ²² . على عكس المهام أكثر تعقيدا ويم (على سبيل المثال، مهمة N- الظهر) ⁴ ^، ⁵ ^، ²³ ، مهمة سترنبيرغ لا يتطلب التلاعب في المعلومات في ويم ³ ^، ²² . وبالإضافة إلى ذلك، المواضيع ترميز، والحفاظ على، والرد على العناصر خلال فترات متميزة. معا، هذه الميزات تجعل من الممكن لفصل صيانة ويم من العمليات المعرفية الأخرى أكثر تعقيدا ²⁴ . من خلال فحص أبس خلال فترة الصيانة ويم، فمن الممكن لتحديد تأثير صيانة ويم على القلق. وبالمثل، من خلال مقارنة دقة ويم ووقت رد الفعل (رت) بين التهديد والكتل آمنة، فمن الممكن لتحديد تأثير القلق على صيانة ويم. هذا البروتوكول سوف تفاصيل الخطوات الإجرائية اللازمة لإجراء نموذج ستيرنبرغ ويم دأو التهديد بالصدمة، وكذلك الخطوات التحليلية اللازمة لتقييم أبس والدقة ووقت التفاعل أثناء المهمة.

Protocol

أعطى جميع المشاركين موافقة خطية مستنيرة وافق عليها المعهد الوطني للصحة العقلية (نيمه) مجلس المراجعة المؤسسية للأعصاب المشتركة (إيرب) وتم تعويضهم عن المشاركة.

1. إعداد المعدات

ملاحظة: إعداد المعدات كما هو موضح أدناه (انظر الشكل 1A ) ³ .

في غرفة التحكم، إعداد اثنين من أجهزة الكمبيوتر، واحد لإدارة التجربة، واحد لتسجيل البيانات الفسيولوجية.
في غرفة الموضوع، إعداد معيار 19 في شاشة عرض الكريستال السائل ولوحة المفاتيح (أو مربع زر) لعرض المحفزات للمشارك وتسجيل ردود المشاركين، على التوالي.
لتسجيل الفيزيولوجيا النفسية، قم بتوصيل الكمبيوتر تسجيل إلى أجهزة الرصد النفسية الفسيولوجية باستخدام إيثرنت إلى محول أوسب.
لتقسيم إشارات الترانزستور والترانزستور المنطقي (تل) بين التسجيل وأجهزة توصيل التحفيز، قم بتوصيل المنفذ المتوازي من الكمبيوتر التجربة إلى مربع الاختراق باستخدام كابل الشريط.
لتمرير إشارات تل إلى أجهزة الرصد النفسية الفسيولوجية، قم بتوصيل مربع الاختراق إلى الأجهزة باستخدام كابل الشريط.
لتمرير نبضات تل إلى الأجهزة تسليم التحفيز، وربط مربع الاختراق لمولد إشارة باستخدام حربة نيل-كونسلمان (بنك) كابل.
لتوليد إشارة تحكم لجهاز الصدمة، قم بتوصيل مولد اإلشارة إلى جهاز الصدمة باستخدام كابل بنك.
تعيين مولد إشارة وجهاز صدمة لتسليم 100 مللي ثانية، 200 هرتز صدمة. انظر الشكل 1B و C لجميع الإعدادات.

2. برنامج تجربة استخدام البرامج المتاحة

ملاحظة: تم استخدام برامج النظم السلوكية العصبية (المشار إليها هنا باسم البرنامج التجريبي؛ انظر جدول المواد ). مكافئ آخرالبرمجيات يمكن استخدامها.

مراحل اختبار البرنامج الأربعة باستخدام المعلمات الموضحة أدناه وملفات التعليمات البرمجية التكميلية المقدمة (انظر الرمز التكميلي لمزيد من التفاصيل).
1. لكل مرحلة، برنامج 26 التجارب.
2. تقسيم التجارب إلى 4 كتل بالتناوب من التهديد والسلامة، مع 6 تجارب لكل كتلة.
3. في بداية كل محاكمة، تقديم جديلة تشير إلى عدد الرسائل التي سيتم تقديمها لكل 2000 مللي ثانية لكل منهما.
4. بعد جديلة، وتقديم تسلسل إلكتروني ترميز ل 2،500 ± 1،000 مللي ثانية.
5. على التجارب منخفضة الحمل، وتقديم 5 رسائل بالتتابع، واحدة تلو الأخرى.
6. على المحاكمات عالية تحميل، الحاضر 8 رسائل بالتتابع، واحدة تلو الأخرى.
7. برنامج فترة الصيانة التالية مرحلة الترميز ل 9،000 ± 1،000 مللي ثانية.
8. في نهاية فترة الصيانة، تقديم موجه استجابة ل 2،000 مللي ثانية.
9. برنامج موجه الاستجابة لعرض رسالة على الجانب الأيسر ورقمبير على الجانب الأيمن من الشاشة، مع حرف يمثل حرفا من تسلسل الترميز، وعدد يشير إلى موقف في تسلسل.
10. تحت الحرف ورقم، عرض عبارة "تطابق / عدم تطابق"، مشيرا إلى إذا كانت الرسالة مطابقة أو عدم تطابق رقم الموقف.
11. برنامج التجربة بحيث نصف التجارب المباراة ونصف عدم التطابق.
12. استخدم مربع لوحة مفاتيح أو زر لتسجيل الردود.
13. قم بفصل التجارب بواسطة فاصل زمني بين فترة زمنية متغيرة (إيتي) يعتمد على توقيت الأحداث داخل التجربة بحيث تكون كل محاكمة 23 ثانية.
14. تختلف فترات فترات التشفير والصيانة و إيتي عبر التجارب عن طريق اختيار مدة عشوائية (بالميلي ثانية) بين السقف وقيم الكلمة لكل فترة.
15. موازنة التجارب أن يكون نصف المشاركين تبدأ في كتلة آمنة ونصف من المشاركين تبدأ في كتلة تهديد.
16. في كل تشغيل،بين 0 و 2 الصدمات الكاذبة خلال كل من كتل التهديد لما مجموعه 3 عروض صدمة في المدى. تأكد من تضمين تجربة إضافية (وهمية) لكل صدمة لضمان تضمين نفس عدد التجارب في الكتل المأمونة والتهديدية.
17. في بداية كل تشغيل، تقدم خمس رشقات بمعدل 40 مللي ثانية من الضوضاء البيضاء بمقدار 103 ديسيبل (أوقات الارتفاع / الانخفاض القريبة لحظية) على سماعات الرأس لتعديل الاستجابة السريعة.
18. خلال كل تشغيل، تقديم 3 العروض من الضوضاء البيضاء خلال الحالات التالية للتحقيق في استجابة هائلة (انظر الشكل 3 ): آمنة مقابل التهديد، الحمل المنخفض مقابل الحمل العالي، وفترة الصيانة مقابل إيتي.
19. الفضاء تحقيقات بحيث تحدث مع الحد الأدنى إنتيربروب الفاصل الزمني لا يقل عن 17 ثانية لتجنب التعود على المدى القصير من استجابة هائلة.
20. لمحاكمات فترة الصيانة، تحقيقات الحالية لا تقل عن 1 ثانية بعد إزاحة سلسلة الرسالة.
21. ل إيتي ثلاثيألس، تحقيقات لا تقل عن 4 ثوان بعد إزاحة موجه الاستجابة.
22. إعداد المعدات للمراقبة الفسيولوجية باستخدام حزمة البرامج المرتبطة بها، وفقا لتعليمات الشركة الصانعة.

3. قم بتشغيل التجربة

مرافقة المشاركين إلى غرفة الدراسة.
إدارة الموافقة المستنيرة.
أعط المشارآين مخزون قلق الدولة الساري Y-1 (ستاي-Y1) ²⁵ ، و بيك إنكسيتي إنفنتوري (باي) ²⁶ ، و بيك ديسريسيون إنفنتوري (بدي) ²⁷ ، ومؤشر الحساسية للقلق (آسي) ²⁸ لملء لتعليمات مهمة وإعداد.
أخبر المشاركين بأنهم سيشاهدون نوعين من التجارب وسيجيبون على تلك التجارب استنادا إلى التفاصيل التالية.
خلال التجارب منخفضة الحمل، وإرشاد المشاركين للحفاظ على سلسلة من 5 أحرف في ذاكرتهم بالترتيب فيالتي يتم تقديمها.
خلال التجارب عالية التحميل، وإرشاد المشاركين للحفاظ على سلسلة من 8 أحرف في ذاكرتهم في الترتيب الذي يتم تقديمها.
إبلاغ المشاركين أنه، بعد التأخير، سيتم دفعهم مع رسالة ورقم يشير إلى الموقف في التسلسل.
إرشاد المشاركين للإشارة إلى ما إذا كان رقم الرسالة والموقع يطابقان أو لا يتوافقان مع التسلسل التجريبي باستخدام مفتاح السهم لليسار أو اليمين، على التوالي.
إبلاغ المشاركين أن المحاكمات سوف تحدث خلال فترات السلامة وفترات من التهديد، عندما يكونون في خطر من تلقي صدمات كهربائية خفيفة لا يمكن التنبؤ بها إلى المعصم.
إبلاغ المشاركين أنها سوف تسمع تحقيقات الصوتية البطيئة في جميع أنحاء التجربة، في كل من ظروف آمنة والتهديد.
تنظيف وإرفاق أقطاب لكل مشارك، استنادا إلى الرسم البياني في الشكل 2 .
1. مكان tو المتاح 11 ملم الفضة والفضة كلوريد (أغ-أجكل) أقطاب على كف اليد اليسرى، حوالي 2 سم بعيدا، لمراقبة سلوك الجلد.
2. وضع اثنين المتاح 11 ملم أغ-أجكل أقطاب على المعصم الداخلي من اليد اليسرى، حوالي 3 سم وبصرف النظر، لإدارة التحفيز الكهربائي.
3. وضع واحد المتاح 11 ملم القطب أغ-أجكل على الجزء الداخلي من الذراع الأيسر، فقط فوق الكوع، والقطب المتاح واحد فقط تحت الترقوة الصحيحة لمراقبة معدل ضربات القلب.
4. إرفاق اثنين من 4 ملم أغ-أجكل أقطاب الكأس إلى الجانب السفلي من العضلات الدويرية اليسرى أوكولي لقياس استجابة هائلة.
تأمين جميع الأقطاب مع الشريط الطبية الحيوية.
إرفاق يؤدي إلى أقطاب على النخيل وتوصيلها إلى قناة إيدا من أجهزة الرصد النفسية الفسيولوجية.
إرفاق يؤدي إلى أقطاب على المعصم وتوصيلها في جهاز صدمة.
إرفاق يؤدي إلى أقطاب على الذراع والتسلية وتوصيل لهم طنتو قناة تخطيط القلب من أجهزة الرصد النفسية الفسيولوجية.
توصيل أقطاب الكأس تعلق على العضلات أوركولاريس أوكولي في تخطيط كهربية القلب (إمغ) قناة من أجهزة الرصد النفسية الفسيولوجية.
صدمة المعايرة.
1. قبل بدء التجربة، يكون المشاركين تقييم سلسلة من 100 مللي عينة التحفيز الكهربائي لتحديد مستوى كثافة غير سارة وغير مريحة، ولكن ليس مؤلما.
  1. إدارة عرض سلسلة (~ 5-10) من 100 مللي ثانية صدمة التحفيز إلى المعصم باستخدام حزمة البرامج التجريبية (انظر ملفات رمز تكميلية وجدول المواد ).
  2. بعد كل عرض تقديمي، شارك المشاركون لفظيا في كل عرض على مقياس من 1 (غير مريح على الإطلاق) إلى 10 (غير مريح ولكن ليس مؤلما).
  3. باستخدام مقياس ما على جهاز الصدمة، وزيادة تدريجية في شدة الصدمة ومواصلة sإريز من التحفيز حتى موضوع معدلات التحفيز باعتباره "10."
  4. تسجيل قيمة شدة على حزمة التفاصيل المشارك.
    ملاحظة: خلال الدراسة، وتقديم الصدمات في كثافة محددة.
لبدء التجربة، أدخل رقم معرف المشارك، حالة التوازن، ورقم التشغيل في مربع التشغيل، كما هو مطلوب بواسطة برنامج التجربة.
ملاحظة: إنشاء اثنين من الظروف مضادة. أول موازنة ستبدأ التجربة في كتلة تهديد، والثاني موازنة ستبدأ التجربة في كتلة آمنة. انظر القسم 2.
انقر على "بدء" على تسجيل رصد الفسيولوجيا النفسية.
اضغط على "إنتر" في مربع المطالبة البرمجية التجريبية لبدء التجربة.
السماح للموضوع لاستكمال 4 أشواط من التجربة. اطلب من المشارك تحديد مفتاح السهم لليسار أو اليمين إذا تطابق الحرف وموقع الرقم أو عدم تطابق التجربةتسلسل، على التوالي (الخطوات 3.7 و 3.8).
ملاحظة: برنامج كل طول تشغيل إلى آخر بين 6 و 7 دقائق. برنامج الصدمات التي سيتم تسليمها شبه عشوائي بين 0-2 مرات / المدى. انظر القسم 2.
بعد كل تشغيل، يكون الموضوع معدل لفظيا مستوى قلقهم على مقياس من 0 (لا قلق) - 10 (قلق للغاية) خلال كتل آمنة والتهديد من المدى الذي أكملوا للتو.
يجب أن تقيم الموضوعات شفهيا شدة الصدمات التي عرضت أثناء التشغيل السابق على مقياس 0-10 نفسه المستخدم في إجراء المعايرة الأولي (القسم 3.17).

4. تحليل الأداء

ملاحظة: تحليل بيانات الأداء لمشارك واحد باستخدام الإرشادات التالية.

افتح ملف الإخراج الذي تم إنشاؤه من برنامج التجربة.
1. لمتوسط الردود الصحيحة عبر مختلف الظروف، أولا فصل البيانات إلى آمنة مقابل التهديد وانخفاض الحمل في مقابللنا تحميل عالية لانتاج 4 ظروف فريدة من البيانات الاستجابة.
2. حساب التجارب الصحيحة لكل من الشروط 4 وتقسيم هذا الرقم من قبل العدد الإجمالي للمحاكمات في كل حالة.
3. لمتوسط زمن التفاعل عبر الظروف المختلفة، افصل البيانات كما في الخطوة 4.1.1.
4. جمع كل الأوقات رد فعل لكل حالة وتقسيم هذا العدد من قبل عدد من التجارب في كل حالة.
  ملاحظة: حذف التجارب التي تشمل عرض صدمة، كما هو مبين في إخراج البرمجيات التجريبية.
على مستوى المجموعة، إجراء 2 (آمنة مقابل التهديد) × 2 (الحمل المنخفض مقابل الحمل العالي) أنوفا عبر الموضوعات لتحديد الاختلافات في الأداء السلوكي وأوقات رد الفعل ²⁹ .

5. تحليل ستارتل

إعداد البيانات إمغ الخام لتحليل باستخدام تحليل البرمجيات النفسية النفسية ³⁰ . انظر الشكل 4 أ .
1. حدد "تحويل" >> مرشحات الرقمية >> فير >> الموجة من برنامج التحليل النفسي الفسيولوجي لتطبيق مرشح الموجة الرقمية (30-300 هرتز باسباند)، وتمهيد قناة إمغ الخام (انظر الشكل 4B ).
حدد تحليل >> تخطيط كهربية القلب >> مشتق متوسط إمغ مقوم من برنامج التحليل النفسي الفسيولوجي لتصحيح إشارة إمغ ممهدة باستخدام وسيلة نافذة الوقت من 20 مللي ثانية (انظر الشكل 4C ).
حدد تحليل >> ستيم-ريسبونز >> المدخلات الرقمية إلى ستيم الأحداث من برنامج التحليل النفسي الفسيولوجي لتسمية الأحداث التحفيز التي تتوافق مع المدخلات الرقمية لكل نوع المحاكمة.
ملاحظة: على سبيل المثال، تشمل أنواع التجربة آمنة مقابل التهديد، الحمل المنخفض مقابل الحمل العالي، وفترة الصيانة مقابل فترة إيتي.
استخراج حجم وميض حول كل حدث التحفيز ³⁰.
1. حدد تحليل >> ستيم-ريسبونز >> تحليل ستيم-ريسبونز وحدد متوسط القناة ( أي رقم القناة المقابل لمجهز إمغ) من برنامج تحليل الفيزيولوجيا النفسية لاستخراج متوسط النشاط الأساسي في نافذة ثابتة من -50 إلى 0 مللي ثانية قبل بداية الضوضاء البيضاء.
2. حدد تحليل >> ستيم-ريسبونز >> تحليل ستيم-ريسبونز وحدد الحد الأقصى للقناة ( أي رقم القناة المقابل لمجهز إمغ) من برنامج تحليل الفسيولوجيا النفسية لتحديد بداية وميض الذروة في نافذة ثابتة من 20 إلى 100 مللي ثانية بعد ظهور الضوضاء البيضاء.
استبعاد التجارب ذات الضوضاء المفرطة على قناة إمغ ³⁰ .
ملاحظة: يجب أن تكون الاستجابات الصاخبة الصوتية متميزة بشكل موثوق من النشاط المفرط إمغ الخلفية أو مصادر أخرى من التلوث (على سبيل المثال، حركة التحف أو المجلدومضات عفوية وعفوية مباشرة قبل تحقيقات السمعية. انظر الشكل 4D ).
تحليل الردود على بلينك محاكمة تلو التجربة باستخدام برنامج جداول بيانات قياسي.
1. تطبيع المقادير وميض إلى z- عشرات (اختياري).
2. تحويل عشرات z إلى t- عشرات لمزيد من التحليل (ر = 10X + 50؛ اختياري).
3. متوسط درجات t و / أو درجات الخام عبر التجارب لكل نوع من التجارب وحساب أبس (التهديد مقابل آمنة) لكل حالة (على سبيل المثال، الحمل المنخفض مقابل الحمل العالي والصيانة فترة مقابل إيتي الفترة).
4. على مستوى المجموعة، إجراء 2 (آمنة مقابل التهديد) × 2 (فترة الصيانة مقابل إيتي) أنوفا عبر الموضوعات لتحديد تأثير صيانة ويم على أبس.

6. تحليل بيانات التقرير الذاتي

قم بتقدير درجات القلق في جميع أنحاء المناطق الآمنة والتهديدات.
على مستوى المجموعة، تنفيذ ثرياt مقابل اختبار t الآمن لتحديد فعالية التلاعب بالتهديد.

النتائج

هذا البروتوكول يعطي ثلاثة أنواع البيانات الأساسية: الدقة، رت، و أبس. للدقة و رت، وهذا البروتوكول ينطوي على اثنين من التلاعب التجريبية والتهديد والتحميل. من أجل الدقة، تظهر النتائج النموذجية التأثير الرئيسي للحمولة ولكن ليس لها تأثير رئيسي للتهديد، وليس هناك تفاعل رئيسي مع التهديد) التجارب) F) 1،18 (= 84،34؛ p <0.01؛ انظر الشكل 5 (F (1،18) = 19،49؛ p <0.01) والتهديد (F (1،18) = 8.03 ؛ p = 0.01) ولكن ليس هناك تفاعل مع كل خطر على حدة (انظر الشكل 6 ) .تظهر المواضيع عادة رتس أسرع أثناء التجارب منخفضة الحمل من خلال التجارب عالية الحمل و رتس أسرع خلال كتل التهديد من خلال كتل آمنة.

ويشمل هذا البروتوكول أيضا اثنين من التلاعب التجريبية ل أبس: تحميل والبدء لي التوقيت. وتظهر النتائج النموذجية تفاعلا زمنيا (F) (1،18) = 16،63؛ p <0.01؛ انظر الشكل 7 ). وعادة ما تظهر الموضوعات أبس أكبر بكثير أثناء الحمل المنخفض مقابل التجارب تحميل عالية، ولكن فقط عندما يتم تسليم التحقيق جليلة خلال فترة الصيانة (منت؛ فترة الصيانة: t (18) = 3.92؛ p <0.01؛ إيتي: p> 0.05؛ d = 0.72). وتجدر الإشارة إلى أنه نظرا لأن الإحصاءات الاستنتاجية يمكن أن تختلف من دراسة إلى أخرى، فمن المهم تكرار هذه الآثار. بعد هذه التجربة، تم العثور على انخفاض ثابت في أبس كدالة من صعوبة المهمة. وقد لوحظت هذه النتيجة في مهمة اللفظ اللفظي (3-باك> 0-باك d (25) = 2.2) ⁴ ، نموذج ويم ستيرنبرغ (انظر أعلاه، d (18) = 0.72؛ للتكرار، انظر التجربة 1 في بالدرستون وآخرون 2016 ³ ؛ حمولة عالية> الحمل المنخفض، د (18) = 0.44)، ومهمة معقدة التعرف على الصور (استرجاع> ترميز، د (21) = 0.47)إف "> 2. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن النتيجة النهائية قد تكون مدفوعة جزئيا بالتعويض.

على الرغم من أنه من الصعب تحديد حالة الفرد العاطفية الذاتية خلال كل محاكمة، ويمكن استخدام بيانات التقرير الذاتي لتحديد فعالية التلاعب القلق وكقياس الفرق الفردي. لذلك، من المهم تقييم الحالة العاطفية للموضوع قبل التجربة باستخدام استبيانات موحدة وللتحقيق في قلق الموضوع أثناء التجربة. وتظهر النتائج النموذجية درجات أعلى من القلق لدى كتل التهديد أكثر مما كانت عليه خلال الكتل الآمنة؛ t (18) = 8.85؛ p <0.001.

figure-results-2475
الشكل 1: تخطيطي لإعداد المعدات نموذجية. ( A ) استخدام حساب منفصل إرس لإدارة المهمة وتسجيل إشارات فسيولوجية من هذا الموضوع. مزامنة الأحداث مع أجهزة الرصد الفسيولوجيا النفسية وجهاز صدمة عبر منفذ مواز للكمبيوتر التجربة. ترحيل الإشارات الفسيولوجية من الأجهزة رصد الفسيولوجيا النفسية إلى الكمبيوتر الاستحواذ عبر كابل إيثرنت. تسليم الصدمة للموضوع باستخدام جهاز الصدمة، والتي يتم التحكم بها من قبل مولد إشارة والتي أثارها الكمبيوتر مهمة. تسليم الضوضاء البيضاء لهذا الموضوع عن طريق بطاقة الصوت من الكمبيوتر المهمة وتسجيل التتبع باستخدام أجهزة الرصد النفسية الفسيولوجية. ( B ) الإعدادات المطلوبة لمولد الإشارة. ( C ) الإعدادات المطلوبة لجھاز الصدمة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

جيمغ "سرك =" / فيليز / ftp_upload / 55727 / 55727fig2.jpg "/>
الشكل 2: تخطيطي لإعداد نموذجي الموضوع. إرفاق أقطاب لتقديم الصدمة للموضوع غير المهيمن المعصم. إرفاق أقطاب لقياس سلوك الجلد على هذا الموضوع غير المهيمن النخيل. إرفاق أقطاب لقياس الكهربائي تحت العين اليمنى، فوق العضلات الدويرية أوكولي. إرفاق أقطاب لقياس الكهربائي على العضلة ذات الرأسين الأيسر في الموضوع والتزحلق الصحيح. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-4184
الشكل (3): تخطيطي للتصميم التجريبي النموذجي. تقديم المواضيع مع سلسلة من الرسائل تليها فترة صيانة قصيرة وسرعة الاستجابة. خلال بروم الاستجابة بت، تقديم الموضوعات مع رسالة (من سلسلة) وعدد. تعليمات الموضوعات للدلالة على ما إذا كان العدد يطابق موقف الرسالة المستهدفة في السلسلة السابقة. تقديم تحقيقات سترل خلال كل محاكمة، إما خلال فترة الصيانة أو الفاصل الزمني إنترتريال (إيتي). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-4912
الشكل 4: مثال على آثار إمغ بعد مسبار الضوضاء الأبيض. ( A ) الخام إمغ التتبع. ( B ) إمغ تتبع ممر الموجة في 30 إلى 500 هرتز. ( C ) تتبع إمغ التي تمت تصفيتها وتصحيحها باستخدام ثابت 20 مللي ثانية. ( D ) إمغ الخام تتبع من محاكمة ملوثة الضوضاء الأساسية.إايلز / ftp_upload / 55727 / 55727fig4large.jpg "تارجيت =" _ بلانك "> الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-5548
الشكل 5: وقت رد الفعل النموذجي (رت) النتائج. وعادة ما تكون المواضيع أسرع خلال التجارب منخفضة الحمل من خلال التجارب عالية الحمل. المواضيع هي أيضا عادة أسرع تحت تهديد الصدمة. البارات تمثل المتوسط ± سيم. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-6099
الشكل (6): النتائج النموذجية المثيرة للقلق (أبس). عندما يتم بحثها خلال فترة الصيانة (منت)، والموضوعات تظهر عادة أقوى قوية قويةإاتيون على منخفضة الحمل بالمقارنة مع التجارب عالية الحمل. ومع ذلك، فإن هذا التأثير لا تعقد عندما يتم التحقيق ستيلي خلال إيتي. البارات تمثل المتوسط ± سيم. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-6729
الشكل 7: الدقة النموذجية (النسبة المئوية (٪) صحيحة) النتائج. وعادة ما تكون المواضيع أكثر دقة أثناء تجارب الحمل المنخفض من تجارب الحمل العالية؛ ومع ذلك، فإن الأداء لا يميل إلى أن تختلف بوصفها وظيفة من خطر الصدمة. البارات تمثل المتوسط ± سيم. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

ملفات المدونة التكميلية: واف فيلي لعرض الضوضاء البيضاء (40ms_wn.wav.) الرجاء انقر هنا لتحميل هذا الملف. رمز ضروري لإعداد المعلمات الأجهزة لبرنامج تجريبي (Sternberg_threat_v5.exp.) الرجاء انقر هنا لتحميل هذا الملف. كود ضروري لتشغيل التجربة (Sternberg_threat_v5.sce.). الرجاء النقر هنا لتحميل هذا الملف.

Discussion

توضح هذه الورقة كيفية إدارة مهمة ويم ستيرنبرغ أثناء التهديد بالصدمة. باستخدام هذا البروتوكول، كان من الممكن أن تظهر أن صيانة ويم كافية للحد من القلق، كما تقاس من قبل تقوية الصوتية المنعكس المفاجئة ³ . وتشير هذه النتائج إلى أن العلاقة بين الإدراك والقلق هي ثنائية الاتجاه ³ ^- ⁵ وأن نماذج القلق (على سبيل المثال، نظرية الرقابة الانتباه) ¹ يجب أن يفسر تأثير الإدراك على القلق بالإضافة إلى تأثير القلق على الإدراك. على الرغم من أن البروتوكول الحالي يصف التكامل بين مهمة ويم ستيرنبرغ والتهديد من نموذج صدمة، فإنه يمكن أيضا أن تكون بمثابة إطار لدراسة العلاقة بين الإدراك والقلق بشكل عام ²¹ .

من خلال إعادة تصميم المهام المعرفية القائمة أن تجري خلال التواتينز فترات السلامة والتهديد، فمن الممكن لدراسة تأثير القلق على العمليات المعرفية محددة، مثل ويم والاهتمام المستمر ² ^، ³¹ ^، ³² . على سبيل المثال، في العمل السابق، تم دمج مهمة الذاكرة N- الظهر العمل مع التهديد من نموذج الصدمة، مما يدل على أن القلق يتداخل مع ويم في حمولة منخفضة ولكن ليس حمولة عالية ⁴ ^، ⁵ . وتشير هذه النتائج إلى أن القلق يتداخل مع ويم، ولكن أيضا أن الأفراد الأصحاء قادرون على التغلب على القلق عند مطالب مهمة عالية. كما تم دمج الاهتمام المستمر بمهمة الاستجابة (سارت) مع تهديد نموذج الصدمة؛ كان على المواضيع أن تمنع ردودهم على محفزات الهدف نادرة. وهذا يدل على أن خطر الصدمة يزيد من دقة التجارب نوغو خلال المهمة ³¹ ^، ³² . معا معدراسات N- الظهر، تشير هذه النتائج إلى أن القلق يمكن أن يضعف ويسهل الأداء، وأن اتجاه التأثير يعتمد على العمليات المعرفية المحددة التي تنطوي عليها المهمة.

وبالمثل، من خلال إضافة تحقيقات دقيقة توقيت بالضبط لمهمة المعرفية القائمة التي تم تكييفها لتهديد نموذج الصدمة، فمن الممكن لدراسة تأثير المهام المعرفية محددة على القلق. وقد لوحظت العلاقة بين الحمل ويم والقلق في البداية خلال المهام N- الظهر ويم، حيث زيادة عدد من العناصر التي يتم الحفاظ عليها خفض أبس ⁴ ^، ⁵ . ومع ذلك، لأن هذه المهمة تتطلب كل من الصيانة والتلاعب، كان من الصعب تحديد أي مكونات ويم كانت ضرورية لخفض ملحوظ في القلق ²³ ^، ³³ . من خلال متابعة هذه الدراسات مع أبسط نموذج ستيرنبرغ ويم، كان من الممكن أن شأن المعالجة التنفيذية المركزية ليست ضرورية لخفض القلق ³ .

هذه التقنية يمكن استخدامها لدراسة كل من تأثير القلق على الإدراك، فضلا عن تأثير الإدراك على القلق. وبالتالي، فمن المهم التلاعب في كل من القلق والحمل المعرفي في هذا النموذج واتخاذ تدابير موثوقة لكل منهما. عند تطبيق هذه الطريقة على النماذج المعرفية الجديدة، من المهم التأكد من أن النموذج المعرفي لديه مستويات مميزة من الصعوبة بناء على الأداء. إذا لم يظهر الاختبار التجريبي الاختلافات في الأداء عبر الظروف التجريبية، تحقق من آثار السقف / الطابق وضبط صعوبة المهمة وفقا لذلك. وبالمثل، من المهم تصميم التهديد من التلاعب الصدمة بحيث أنه من الممكن لمراقبة أبس خلال ظروف الحمل المعرفي منخفضة. إذا كان الاختبار التجريبي لا يظهر الاختلافات في الخلل أثناء ظروف الحمل المعرفي المنخفض، حاول التحقق من الإشارةنسبة إلى الضوضاء في قناة إمغ.

هناك 3 خطوات حاسمة لضمان فعالية هذا البروتوكول. أولا، من المهم التأكد من أن هذا الموضوع يفهم المهمة المعرفية التي يجري تنفيذها. إذا لزم الأمر، تصميم نسخة الممارسة للمهمة لضمان أن الموضوعات فهم التعليمات. ثانيا، من المهم التأكد من أن التحفيز الكهربائي المستخدم هو من كثافة كافية للحث على القلق في هذا الموضوع. إذا لزم الأمر، إعادة معايرة شدة التحفيز الكهربائي بعد كل تشغيل. وثالثا، من المهم التأكد من أن نسبة الإشارة إلى الضوضاء لقناة إمغ كافية لاستعادة الاستجابة الصاخبة الصوتية. إذا كانت القناة صاخبة أو مقاومة عالية جدا، وتنظيف شامل الجلد تحت العين وإعادة تطبيق أقطاب إمغ.

وعلى الرغم من وجود عدد من نقاط القوة لهذا النموذج، هناك أيضا قيود ينبغي معالجتها. على سبيل المثال، استخدام أفيمكن أن تثير الصدمة الكهربائية المثيرة للقلق القلق لدى بعض هيئات المراجعة الداخلية، وخاصة عند التعامل مع الفئات الضعيفة من السكان. وتجدر الإشارة إلى أن هناك نهج بديلة للحث على القلق إلى جانب استخدام الصدمة الكهربائية. وتشمل هذه المستويات التنفس مستويات مرتفعة من كو ₂ (7.5٪) لفترات طويلة (8-20 دقيقة) ³⁴ ، وذلك باستخدام التهديد من التحفيز الحراري نزيه ³⁵ ، وتقديم صور سالبة سالف ³⁶ ، وما إلى ذلك ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن المحفزات الكهربائية هي آمنة (عند استخدامها بشكل صحيح)، على نطاق واسع، وفعالة. على الرغم من أن هذا البروتوكول يوصي نهج التوحيد لتحليل بوينتنتياتد غلة، قد تكون النتائج الخام أكثر موثوقية في بعض الحالات ⁹ ^، ¹⁰ . إذا تم استخدام درجات موحدة، فمن المستحسن لفحص الدرجات الخام أيضا.

قوة هذا البروتوكول هو أنه يسمح للباحث بمرونةوالتلاعب القلق الدولة داخل الموضوع في جلسة واحدة واختبار العلاقة بين القلق والعمليات المعرفية محددة. هناك ثلاثة التطبيقات المستقبلية المحتملة لهذا البروتوكول. أولا، من المهم أن نفهم كيف تتفاعل النظم المعرفية والعاطفية على مستوى العمليات العصبية. يجب دراسة الدراسات المستقبلية العلاقة بين القلق والنشاط العصبي ذات الصلة صيانة ويم، وذلك باستخدام هذا النموذج أثناء تسجيل نشاط بولد. ثانيا، من المهم تعميم هذه النتائج على العمليات المعرفية الأخرى، مثل الاهتمام المستمر ومعالجة المكافأة. الدراسات المستقبلية باستخدام هذا البروتوكول يجب التعامل مع هذه العمليات خلال فترات التهديد والسلامة. ثالثا، من المهم أن نفهم العلاقة بين الإدراك والقلق، في كل من الأفراد الأصحاء وفي فئات المرضى. الدراسات المستقبلية باستخدام هذا البروتوكول يجب أن تشمل الأفراد من هذه المجموعات السكانية الخاصة.

في الختام، هذاالعمل يقدم بروتوكول لدراسة العلاقة بين الحمل ويم والقلق الناجم. وقد أظهرت الدراسات باستخدام هذا النموذج أن صيانة ويم كافية للحد من القلق ولكن القلق لا يتداخل مع تحميل ويم نفسها. على الرغم من أن النتائج المعروضة هنا هي محددة لنموذج ويم ستيرنبرغ، ويمكن تكييف هذا البروتوكول لدراسة العلاقة ثنائية الاتجاه بين الإدراك والقلق بشكل عام.

Disclosures

لا يذكر المؤلفون أي تضارب في المصالح.

Acknowledgements

وقدم الدعم المالي لهذه الدراسة من قبل برنامج البحوث الداخلية للمعهد الوطني للصحة النفسية، ZIAMH002798 (ClinicalTrial.gov معرف: NCT00026559: بروتوكول معرف 01-M-0185).

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Biopac System
System	Biopac Systems Inc.	MP150	1, Psychophysiology monitoring hardware
TTL integration	Biopac Systems Inc.	STP100C	1
EDA	Biopac Systems Inc.	EDA100C	1
ECG	Biopac Systems Inc.	ECG100C	1
EMG	Biopac Systems Inc.	EMG100C	1
Name	Company	Catalog Number	Comments
Other Equipment
Breakout box	See Alternatives	Custom	1
Grass Signal Generator	Grass Instruments	SD9	1
Shock device	Digitimer North America, LLC	DS7A	1
Name	Company	Catalog Number	Comments
Alternatives
Alternative to Breakout box	Cortech Solutions	SD-MS-TCPBNC	1
Alternative Grass Signal Generator	Digitimer North America, LLC	DG2A	1
Name	Company	Catalog Number	Comments
Audio Equipment
Headphones	Sennheiser Electronic GMBH & CO	HD-280	1
Headphone Amplifier	Applied Research and Technology	AMP4	1
Sound Pressure Level Meter	Hisgadget Inc	MS10	1
Name	Company	Catalog Number	Comments
Electrodes and Leads from Biopac
EMG	Biopac Systems Inc.	EL254S	2
EMG stickers	Biopac Systems Inc.	ADD204	2
Gel for EMG	Biopac Systems Inc.	GEL100	1
ECG	Biopac Systems Inc.	LEAD110	2
Shock	Biopac Systems Inc.	LEAD110	2
ECG	Biopac Systems Inc.	LEAD110S-W	1
ECG	Biopac Systems Inc.	LEAD110S-R	1
Disposable electrodes	Biopac Systems Inc.	EL508	6
Name	Company	Catalog Number	Comments
Software
Presentation	Neurobehavioral Systems	Version 18	Referred to here as experimental software
Acknowledge	Biopac Systems Inc.	Version 4.2	Referred to here as psychophysiology analysis software

References

Eysenck, M. W., Derakshan, N., Santos, R., Calvo, M. G. Anxiety and cognitive performance: attentional control theory. Emotion. 7 (2), 336-353 (2007).
Balderston, N. L., Mathur, A., Adu-Brimpong, J., Hale, E. A., Ernst, M., Grillon, C. Effect of anxiety on behavioural pattern separation in humans. Cogn. Emot. 9931 (10), 1-11 (2015).
Balderston, N. L., et al. Working memory maintenance is sufficient to reduce state anxiety. Psychophysiology. 53 (11), 1660-1668 (2016).
Vytal, K. E., Cornwell, B. R., Arkin, N., Grillon, C. Describing the interplay between anxiety and cognition: From impaired performance under low cognitive load to reduced anxiety under high load. Psychophysiology. 49 (6), 842-852 (2012).
Vytal, K. E., Cornwell, B. R., Letkiewicz, A. M., Arkin, N. E., Grillon, C. The complex interaction between anxiety and cognition: insight from spatial and verbal working memory. Front. Hum. Neurosci. 7, 93(2013).
Nelson, B. D., Hodges, A., Hajcak, G., Shankman, S. A. Anxiety sensitivity and the anticipation of predictable and unpredictable threat: Evidence from the startle response and event-related potentials. J. Anxiety Disord. 33, 62-71 (2015).
Shankman, S. a, et al. A psychophysiological investigation of threat and reward sensitivity in individuals with panic disorder and/or major depressive disorder. J. Abnorm. Psychol. 122 (2), 322-338 (2013).
Dunning, J. P., Deldonno, S., Hajcak, G. The effects of contextual threat and anxiety on affective startle modulation. Biol. Psychol. 94 (1), 130-135 (2013).
Bradford, D. E., Starr, M. J., Shackman, A. J., Curtin, J. J. Empirically based comparisons of the reliability and validity of common quantification approaches for eyeblink startle potentiation in humans. Psychophysiology. 52 (12), 1669-1681 (2015).
Kaye, J. T., Bradford, D. E., Curtin, J. J. Psychometric properties of startle and corrugator response in NPU, affective picture viewing, and resting state tasks. Psychophysiology. 53 (8), 1241-1255 (2016).
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. Psychophysiology. 51 (5), 407-411 (2014).
Grillon, C. Models and mechanisms of anxiety: Evidence from startle studies. Psychopharmacology (Berl). 199, 421-437 (2008).
Grillon, C., Ameli, R., Goddard, A., Woods, S. W., Davis, M. Baseline and fear-potentiated startle in panic disorder patients. Biol. Psychiatry. 35 (7), 431-439 (1994).
Morgan, C. a, Grillon, C., Southwick, S. M., Davis, M., Charney, D. S. Fear-potentiated startle in posttraumatic stress disorder. Biol. Psychiatry. 38 (6), 378-385 (1995).
Robinson, O. J., Overstreet, C., Allen, P. S., Pine, D. S., Grillon, C. Acute tryptophan depletion increases translational indices of anxiety but not fear: serotonergic modulation of the bed nucleus of the stria terminalis? Neuropsychopharmacology. 37 (8), 1963-1971 (2012).
Bradford, D. E., Magruder, K. P., Korhumel, R. A., Curtin, J. J. Using the Threat Probability Task to Assess Anxiety and Fear During Uncertain and Certain Threat. J Vis Exp. (91), e51905(2014).
Schmitz, A., Grillon, C. Assessing fear and anxiety in humans using the threat of predictable and unpredictable aversive events (the NPU-threat test). Nat. Protoc. 7 (3), 527-532 (2012).
Grillon, C., Ameli, R. Effects of threat of shock, shock electrode placement and darkness on startle. Int. J. Psychophysiol. 28 (3), 223-231 (1998).
Grillon, C., Pellowski, M., Merikangas, K. R., Davis, M. Darkness facilitates the acoustic startle reflex in humans. Biol. Psychiatry. 42 (6), 453-460 (1997).
Insel, T., Cuthbert, B. N., et al. Research Domain Criteria (RDoC): Toward a new classification framework for research on mental disorders. Am. J. Psychiatry. 167 (7), 748-751 (2010).
Robinson, O. J., Vytal, K. E., Cornwell, B. R., Grillon, C. The impact of anxiety upon cognition: perspectives from human threat of shock studies. Front. Hum. Neurosci. 7, 203(2013).
Sternberg, S. High-speed scanning in human memory. Science. 153 (736), 652-654 (1966).
Jaeggi, S. M., Buschkuehl, M., Perrig, W. J., Meier, B. The concurrent validity of the N-back task as a working memory measure. Memory. 18 (4), 394-412 (2010).
Altamura, M., Elvevåg, B., et al. Dissociating the effects of Sternberg working memory demands in prefrontal cortex. Psychiatry Res. - Neuroimaging. 154 (2), 103-114 (2007).
Spielberger, C. D. State-Trait Anxiety Inventory. Anxiety. 19 (650), 2009(1987).
Beck, A. T., Epstein, N., Brown, G., Steer, R. a An inventory for measuring clinical anxiety: psychometric properties. J. Consult. Clin. Psychol. 56 (6), 893-897 (1988).
Beck, A., Brown, G., Steer, R. BDI-II Manual. J. Health Psychol. 17 (6), (1996).
Peterson, R. A., Heilbronner, R. L. The anxiety sensitivity index:. Construct validity and factor analytic structure. J. Anxiety Disord. 1 (2), 117-121 (1987).
Sthle, L., Wold, S. Analysis of variance (ANOVA). Chemom. Intell. Lab. Syst. 6 (4), 259-272 (1989).
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).
Torrisi, S., et al. The Neural Basis of Improved Cognitive Performance by Threat of Shock. Soc. Cogn. Affect. Neurosci. 11 (11), 1677-1686 (2016).
Robinson, O. J., Krimsky, M., Grillon, C. The impact of induced anxiety on response inhibition. Front. Hum. Neurosci. 7, 69(2013).
Owen, A. M., McMillan, K. M., Laird, A. R., Bullmore, E. N-back working memory paradigm: A meta-analysis of normative functional neuroimaging studies. Hum. Brain Mapp. 25 (1), 46-59 (2005).
Bailey, J. E., Argyropoulos, S. V., Kendrick, A. H., Nutt, D. J. Behavioral and cardiovascular effects of 7.5% CO2 in human volunteers. Depress. Anxiety. 21 (1), 18-25 (2005).
Thibodeau, M. A., Welch, P. G., Katz, J., Asmundson, G. J. G. Pain-related anxiety influences pain perception differently in men and women: A quantitative sensory test across thermal pain modalities. Pain. 154 (3), 419-426 (2013).
Lamm, C., Pine, D. S., Fox, N. A. Impact of negative affectively charged stimuli and response style on cognitive-control-related neural activation: An ERP study. Brain Cogn. 83 (2), 234-243 (2013).

Reprints and Permissions

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

Request Permission

Explore More Articles

125

This article has been published

Video Coming Soon

Keep me updated: