JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Automatic Translation
Behavior

Undersøgelse af smerterelateret undgåelsesadfærd ved hjælp af et robotarmsnået paradigme

Published: October 03, 2020
doi:
10.3791/61717
, , , , ,
1Experimental Health Psychology,Maastricht University, 2Research Group Health Psychology,KU Leuven, 3Laboratory of Biological Psychology,KU Leuven

Summary

Undgåelse er centralt for kroniske smerter handicap, men tilstrækkelige paradigmer til at undersøge smerte-relaterede unddragelse mangler. Derfor udviklede vi et paradigme, der gør det muligt at undersøge, hvordan smerterelateret undgåelsesadfærd læres (erhvervelse), spredes til andre stimuli (generalisering), kan afbødes (udryddelse), og hvordan det efterfølgende kan genopstå (spontan genopretning).

Abstract

Undgåelse adfærd er en vigtig bidragyder til overgangen fra akutte smerter til kroniske smerter handicap. Men der har været en mangel på økologisk gyldige paradigmer til eksperimentelt at undersøge smerte-relaterede unddragelse. For at udfylde dette hul udviklede vi et paradigme (robotarm-nå paradigme) for at undersøge de mekanismer, der ligger til grund for udviklingen af smerterelateret undgåelsesadfærd. Eksisterende undgåelse paradigmer (for det meste i forbindelse med angst forskning) har ofte operationaliseret undgåelse som en experimenter-instrueret, billige svar, oven på stimuli forbundet med trussel under en Pavlovian frygt conditioning procedure. I modsætning hertil giver den nuværende metode øget økologisk gyldighed i form af instrumental læring (erhvervelse) af unddragelse og ved at tilføje en omkostning til undgåelsesreaktionen. I paradigmet udfører deltagerne arm-nå bevægelser fra et udgangspunkt til et mål ved hjælp af en robot arm, og frit vælge mellem tre forskellige bevægelse baner til at gøre det. Bevægelsen baner varierer i sandsynligheden for at blive parret med en smertefuld elektrokutan stimulus, og i den krævede indsats i form af afvigelse og modstand. Specifikt kan den smertefulde stimulus (delvis) undgås på bekostning af udførelse af bevægelser, der kræver øget indsats. Undgåelsesadfærd operationaliseres som den maksimale afvigelse fra den korteste bane på hvert forsøg. Ud over at forklare, hvordan det nye paradigme kan hjælpe med at forstå erhvervelsen af undgåelse, beskriver vi tilpasninger af robotarm-nå paradigme for (1) at undersøge spredningen af undgåelse til andre stimuli (generalisering), (2) modellering klinisk behandling i laboratoriet (udryddelse af undgåelse ved hjælp af responsforebyggelse), samt (3) modellering tilbagefald, og tilbagevenden af undgåelse efter udryddelse (spontan genopretning). I betragtning af den øgede økologiske gyldighed, og mange muligheder for udvidelser og / eller tilpasninger, den robot arm-nå paradigme tilbyder et lovende redskab til at lette undersøgelsen af unddragelse adfærd og til at fremme vores forståelse af dens underliggende processer.

Introduction

Undgåelse er en adaptiv reaktion på smerte signalering kropslig trussel. Men når smerter bliver kroniske, smerte og smerte-relaterede unddragelse mister deres adaptive formål. I overensstemmelse med dette, frygt-undgåelse model af kroniske smerter1,2,3,4,5,6,7,8 postulerer, at fejlagtige fortolkninger af smerte som katastrofale, udløse stigninger i frygt for smerte, som motiverer undgåelse adfærd. Overdreven undgåelse kan føre til udvikling og vedligeholdelse af kroniske smerter handicap, på grund af fysisk brug og nedsat engagement i daglige aktiviteter og forhåbninger1,2,3,4,5,9. I betragtning af at fraværet af smerte kan misattributed til undgåelse snarere end genopretning, kan en selvbærende cyklus af smerterelateret frygt og undgåelse etableres10.

På trods af den seneste interesse for undgåelse i angst litteratur11,12, forskning i undgåelse i smerte domæne er stadig i sin vorden. Tidligere angst forskning, styret af den indflydelsesrige to-faktor teori13, har generelt antaget frygt for at drive undgåelse. Tilsvarende indebærer traditionelle undgåelsesparadigmer12 to eksperimentelle faser, der hver svarer til en faktor: den første til at etablere frygt (Pavlovian conditioning14 fase), og den anden til at undersøge undgåelse (Instrumental15 fase). Under differentiale Pavlovian conditioning, en neutral stimulus (konditioneret stimulus, CS +; f.eks en cirkel) er parret med en iboende utilbøjelig stimulus (ubetinget stimulus, USA; f.eks et elektrisk stød), som naturligt producerer ubetingede reaktioner (URs, f.eks frygt). En anden kontrol stimulus er aldrig parret med USA (CS-; f.eks en trekant). Efter parringer af CSs med USA, vil CS + fremkalde frygt i sig selv (betingede svar, CRs) i mangel af USA. CS-kommer til signalsikkerhed og vil ikke udløse CRs. Bagefter, under instrumental conditioning, deltagerne lærer, at deres egne handlinger (svar, R; f.eks knap-tryk) føre til visse konsekvenser (resultater; O, f.eks udeladelse af chok)15,16. Hvis svaret forhindrer et negativt resultat, øges chancen for, at svaret gentager sig; dette kaldes negativ forstærkning15. Således, i Pavlovian fase af traditionelle undgåelse paradigmer, deltagerne først lære CS-USA foreningen. Efterfølgende introduceres der i den instrumentale fase et eksperimenter-instrueret undgåelsesrespons (R), der annullerer USA, hvis det udføres under CS-præsentationen, og etablerer en R-O-forening. CS bliver således en diskriminerende stimulus (SD), der angiver det rette tidspunkt for og motiverer ydelsen af den betingede R15. Bortset fra nogle eksperimenter, der viser instrumental konditionering af smerterapporter17 og smerterelaterede ansigtsudtryk18, er undersøgelser af smertens instrumentale læringsmekanismer generelt begrænsede.

Selvom standardundgåelsesparadigmet, der er beskrevet ovenfor, har belyst mange af de processer, der ligger til grund for undgåelse, har det også flere begrænsninger5,19. For det første tillader den ikke at undersøge selve indlæringen eller erhvervelsen af unddragelse, fordi eksperimentatoren instruerer undgåelsesresponset. Under deltagerne frit vælge mellem flere baner, og derfor lære, hvilke reaktioner er smertefulde / sikker, og hvilke baner for at undgå / ikke undgå, mere præcist modeller det virkelige liv, hvor undgåelse fremstår som en naturlig reaktion på smerte9. For det andet, i traditionelle undgåelse paradigmer, knap-tryk undgåelse svar kommer uden omkostninger. Men i det virkelige liv kan undgåelse blive ekstremt dyrt for den enkelte. Faktisk forstyrrer undgåelse af høje omkostninger især den daglige funktion5. For eksempel kan undgåelse i kroniske smerter alvorligt begrænse folks sociale og arbejdsliv9. For det tredje repræsenterer dikotome reaktioner som at trykke / ikke trykke på en knap heller ikke særlig godt det virkelige liv, hvor der opstår forskellige grader af undgåelse. I de følgende afsnit beskriver vi, hvordan robotarm-nå paradigme20 adresserer disse begrænsninger, og hvordan det grundlæggende paradigme kan udvides til flere nye forskningsspørgsmål.

Erhvervelse af unddragelse
I paradigmet bruger deltagerne en robotarm til at udføre arm-nå bevægelser fra et udgangspunkt til et mål. Bevægelser er ansat som den instrumentale reaktion, fordi de ligner smerte-specifikke, frygt-fremkalde stimuli. En bold repræsenterer stort set deltagernes bevægelser på skærmen (Figur 1), så deltagerne kan følge deres egne bevægelser i realtid. Under hvert forsøg vælger deltagerne frit mellem tre bevægelsesbaner, repræsenteret på skærmen af tre buer (T1-T3), der adskiller sig fra hinanden med hensyn til, hvor anstrengende de er, og med sandsynlighed for, at de er parret med en smertefuld elektrokutan stimulus (dvs. smertestimulering). Indsatsen manipuleres som afvigelse fra den kortest mulige bane og øget modstand fra robotarmen. Konkret er robotten programmeret således, at modstanden stiger lineært med afvigelse, hvilket betyder, at jo flere deltagere afviger, jo mere kraft skal de udøve på robotten. Desuden er smerte administration programmeret således, at den korteste, nemmeste bane (T1) er altid parret med smerte stimulus (100% smerte / ingen afvigelse eller modstand). En mellembane (T2) er parret med en 50% chance for at modtage smertestimuleringen, men der kræves en større indsats (moderat afvigelse og modstand). Den længste, mest indsatsfulde bane (T3) er aldrig parret med smertestimuleringen, men kræver den største indsats for at nå målet (0% smerte / største afvigelse, stærkeste modstand). Undgåelsesadfærd operationaliseres som den maksimale afvigelse fra den korteste bane (T1) pr. forsøg, hvilket er et mere kontinuerligt mål for undgåelse end for eksempel at trykke på eller ikke trykke på en knap. Desuden kommer undgåelsesindsatsen på bekostning af en øget indsats. I betragtning af at deltagerne frit vælger mellem bevægelsesbanerne og ikke eksplicit informeres om de eksperimentelle R-O (bevægelsesbane-smerte) uforudsete omstændigheder, erhverves undgåelsesadfærd instrumentelt. Online selvrapporterede frygt for bevægelse-relaterede smerter og smerte-forventet er blevet indsamlet som foranstaltninger af betinget frygt mod de forskellige bevægelse baner. Den forventede smerte er også et indeks over beredskabsbevidsthed og trusselsvurdering21. Denne kombination af variabler gør det muligt at undersøge samspillet mellem frygt, trusselsvurderinger og undgåelsesadfærd. Ved hjælp af dette paradigme har vi konsekvent demonstreret den eksperimentelle erhvervelse af undgåelse20,22,23,24.

Generalisering af unddragelse
Vi har udvidet paradigmet til at undersøge generalisering af undgåelse23– en mulig mekanisme, der fører til overdreven undgåelse. Pavlovian frygt generalisering refererer til spredning af frygt for stimuli eller situationer (generalisering stimuli, GSs), der ligner den oprindelige CS +, med frygt faldende med faldende lighed med CS + (generalisering gradient)25,26,27,28. Frygt generalisering minimerer behovet for at lære relationer mellem stimuli på ny, så hurtig påvisning af nye trusler i stadigt skiftende miljøer25,26,27,28. Men overdreven generalisering fører til frygt for sikre stimuli (GSs svarende til CS-), hvilket forårsager unødvendig nød28,29. I overensstemmelse med dette viser undersøgelser ved hjælp af Pavlovian frygt generalisering konsekvent, at kroniske smertepatienter overdrevent generaliserer smerterelateret frygt30,31,32,33,34, mens sunde kontroller viser selektiv frygt generalisering. Men hvor overdreven frygt forårsager ubehag, kan overdreven undgåelse kulminere i funktionel handicap på grund af undgåelse af sikre bevægelser og aktiviteter og øget daglig aktivitetsafkobling1,2,3,4,9. På trods af sin centrale rolle i kroniske smerter handicap, forskning i generalisering af unddragelse er knappe. I paradigmet tilpasset til at studere generalisering af undgåelse erhverver deltagerne først undgåelse efter den procedure, der er beskrevetovenfor 20. I en efterfølgende generaliseringsfase introduceres tre nye bevægelsesbaner i mangel af smertestimuleringen. Disse generaliseringsbaner (G1-G3) ligger på samme kontinuum som henholdsvis anskaffelsesbanerne, der ligner hver af disse baner. Konkret generalisering bane G1 er beliggende mellem T1 og T2, G2 mellem T2 og T3, og G3 til højre for T3. På denne måde kan generalisering af undgåelse til nye sikre baner undersøges. I en tidligere undersøgelse viste vi generalisering af selvrapportering, men ikke undgåelse, hvilket muligvis tyder på forskellige underliggende processer for smerterelateret frygt- og undgåelsesgeneralisering23.

Udryddelse af undgåelse med forebyggelse af respons
Den primære metode til behandling af høj frygt for bevægelse i kroniske smerter i bevægeapparatet er eksponeringsbehandling35– det kliniske modstykke til Pavlovian udryddelse36,dvs . Under eksponering for kroniske smerter udfører patienter frygtede aktiviteter eller bevægelser for at modvirke katastrofale overbevisninger og forventninger om skade34,37. Da disse overbevisninger ikke nødvendigvis vedrører smerte i sig selv, men snarere underliggende patologi, udføres bevægelser ikke altid smertefri i klinikken34. Ifølge hæmmende læringsteori38,39, sletter udryddelseslæring ikke den oprindelige frygthukommelse (f.eks. bevægelsesbane-smerte); snarere, det skaber en ny hæmmende udryddelse hukommelse (f.eks bevægelse bane-ingen smerte), som konkurrerer med den oprindelige frygt hukommelse til hentning40,41. Den nye hæmmende hukommelse er mere kontekstafhængig end den oprindelige frygt hukommelse40, anser de slukkede frygt hukommelse modtagelige for genopståen (tilbagevenden af frygt)40,41,42. Patienter er ofte forhindret i at udføre selv subtile undgåelsesadfærd under eksponeringsbehandling (udryddelse med responsforebyggelse, RPE), for at etablere ægte frygtudryddelse ved at forhindre misattribution af sikkerhed for at undgå10,43.

Tilbagesendelse af unddragelse
Tilbagefald med hensyn til tilbagevenden til undgåelse er stadig almindeligt i kliniske populationer, selv efter udryddelse af frygt43,44,45,46. Selv om der har vist sig at være flere mekanismer , der resulterer i , at frygten vender tilbage47, vides der ikke meget om dem , der vedrører undgåelse22. I dette manuskript beskriver vi specifikt spontan genopretning, dvs. tilbagevenden af frygt og undgåelse på grund af tidens gang40,47. Den robot arm-nå paradigme er blevet gennemført i en 2-dages protokol til at undersøge tilbagevenden undgåelse. I løbet af dag 1 modtager deltagerne først erhvervelsestræning i paradigmet, som beskrevetovenfor 20. I en efterfølgende RPE-fase forhindres deltagerne i at udføre undgåelsesresponsen, dvs. de kan kun udføre den smerterelaterede bane (T1) under udryddelse. I løbet af dag 2, for at teste for spontan genopretning, er alle baner tilgængelige igen, men i mangel af smertestimuli. Ved hjælp af dette paradigme viste vi, at en dag efter vellykket udryddelse returnerede undgåelse22.

Protocol

De protokoller, der præsenteres her, opfylder kravene fra KU Leuvens social- og samfundsetiske komité (registreringsnummer: S-56505) og Ethics Review Committee Psychology and Neuroscience fra Maastricht University (registreringsnumre: 185_09_11_2017_S1 og 185_09_11_2017_S2_A1). 1. Forberedelse af laboratoriet til en testsession Før testsessionen: Send deltageren en e-mail, der informerer ham/hende om levering af smertestimuli, om eksperimentets generelle skitse og udelukkelseskrit…

Representative Results

Erhvervelse af undgåelsesadfærd demonstreres af deltagere, der undgår mere (viser større maksimale afvigelser fra den korteste bane) ved afslutningen af en erhvervelsesfase sammenlignet med begyndelsen af erhvervelsesfasen (Figur 2, angivet med A)20eller sammenlignet med en Yoked-kontrolgruppe (Figur 3)23,48. Erhvervelse af frygt og smerte-forventet…

Discussion

I betragtning af den centrale rolle undgåelse i kroniske smerter handicap1,2,3,4,5, og de begrænsninger, som traditionelle undgåelse paradigmer19, der er behov for metoder til at undersøge (smerte-relaterede) unddragelse adfærd. Den robot arm-nå paradigme præsenteret her omhandler en række af disse begrænsninger. Vi har ansat p…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Denne forskning blev støttet af et Vidi-tilskud fra den nederlandske organisation for videnskabelig forskning (NWO), Nederlandene (tilskud ID 452-17-002) og et seniorforskningsstipendium fra Forskningsfonden Flandern (FWO-Vlaanderen), Belgien (tilskud ID: 12E3717N) tildelt Ann Meulders. Johan Vlaeyens bidrag blev støttet af den langfristede strukturfinansiering “Asthenes” Methusalem fra den flamske regering, Belgien.

Forfatterne ønsker at takke Jacco Ronner og Richard Benning fra Maastricht University, for at programmere de eksperimentelle opgaver, og designe og skabe grafik til de beskrevne eksperimenter.

Materials

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
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Crombez, G., Eccleston, C., Van Damme, S., Vlaeyen, J. W., Karoly, P. Fear-avoidance model of chronic pain: the next generation. The Clinical Journal of Pain. 28 (6), 475-483 (2012).
  2. Leeuw, M., et al. The fear-avoidance model of musculoskeletal pain: current state of scientific evidence. Journal of Behavioral Medicine. 30 (1), 77-94 (2007).
  3. Vlaeyen, J., Linton, S. Fear-avoidance model of chronic musculoskeletal pain: 12 years on. Pain. 153 (6), 1144-1147 (2012).
  4. Vlaeyen, J., Linton, S. Fear-avoidance and its consequences in chronic musculoskeletal pain: a state of the art. Pain. 85 (3), 317-332 (2000).
  5. Meulders, A. From fear of movement-related pain and avoidance to chronic pain disability: a state-of-the-art review. Current Opinion in Behavioral Sciences. 26, 130-136 (2019).
  6. Kori, S. H., Miller, R. P., Todd, D. D. Kinesophobia: a new view of chronic pain behavior. Pain Management. (3), 35-43 (1990).
  7. Lethem, J., Slade, P. D., Troup, J. D., Bentley, G. Outline of a Fear-Avoidance Model of exaggerated pain perception-I. Behaviour Research and Therapy. 21 (4), 401-408 (1983).
  8. Waddell, G., Newton, M., Henderson, I., Somerville, D., Main, C. J. A Fear-Avoidance Beliefs Questionnaire (FABQ) and the role of fear-avoidance beliefs in chronic low back pain and disability. Pain. 52 (2), 157-168 (1993).
  9. Volders, S., Boddez, Y., De Peuter, S., Meulders, A., Vlaeyen, J. W. Avoidance behavior in chronic pain research: a cold case revisited. Behaviour Research and Therapy. 64, 31-37 (2015).
  10. Lovibond, P. F., Mitchell, C. J., Minard, E., Brady, A., Menzies, R. G. Safety behaviours preserve threat beliefs: Protection from extinction of human fear conditioning by an avoidance response. Behaviour Research and Therapy. 47 (8), 716-720 (2009).
  11. Hofmann, S. G., Hay, A. C. Rethinking avoidance: Toward a balanced approach to avoidance in treating anxiety disorders. Journal of Anxiety Disorders. 55, 14-21 (2018).
  12. Krypotos, A. M., Effting, M., Kindt, M., Beckers, T. Avoidance learning: a review of theoretical models and recent developments. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 9, 189 (2015).
  13. Mowrer, O. H. Two-factor learning theory: summary and comment. Psychological Review. 58 (5), 350-354 (1951).
  14. Pavlov, I. P. . Conditioned reflexes: An investigation of the physiological activity of the cerebral cortex. , (1927).
  15. Skinner, B. F. . Science and human behavior. , (1953).
  16. Thorndike, E. L. Animal intelligence: An experimental study of the associative processes in animals. The Psychological Review: Monograph Supplements. 2 (4), 109 (1898).
  17. Linton, S. J., Götestam, K. G. Controlling pain reports through operant conditioning: a laboratory demonstration. Perceptual and Motor Skills. 60 (2), 427-437 (1985).
  18. Gatzounis, R., Schrooten, M. G., Crombez, G., Vlaeyen, J. W. Operant learning theory in pain and chronic pain rehabilitation. Current Pain and Headache Reports. 16 (2), 117-126 (2012).
  19. Krypotos, A. M., Vervliet, B., Engelhard, I. M. The validity of human avoidance paradigms. Behaviour Research and Therapy. 111, 99-105 (2018).
  20. Meulders, A., Franssen, M., Fonteyne, R., Vlaeyen, J. Acquisition and extinction of operant pain-related avoidance behavior using a 3 degrees-of-freedom robotic arm. Pain. 157 (5), (2016).
  21. Boddez, Y., et al. Rating data are underrated: Validity of US expectancy in human fear conditioning. Journal of Behavior Therapy and Experimental Psychiatry. 44 (2), 201-206 (2013).
  22. Gatzounis, R., Meulders, A. Once an Avoider Always an Avoider? Return of Pain-Related Avoidance After Extinction With Response Prevention. The Journal of Pain. , (2020).
  23. Glogan, E., Gatzounis, R., Meulders, M., Meulders, A. Generalization of instrumentally acquired pain-related avoidance to novel but similar movements using a robotic arm-reaching paradigm. Behaviour Research and Therapy. 124, 103525 (2020).
  24. Meulders, A., Franssen, M., Claes, J. Avoiding Based on Shades of Gray: Generalization of Pain-Related Avoidance Behavior to Novel Contexts. The Journal of Pain. , (2020).
  25. Kalish, H. I., Marx, M. . Learning: processes. , 207-297 (1969).
  26. Honig, W. K., Urcuioli, P. J. The legacy of Guttman and Kalish (1956): Twenty-five years of research on stimulus generalization. Journal of the Experimental Analysis of Behavior. 36 (3), 405-445 (1981).
  27. Ghirlanda, S., Enquist, M. A century of generalization. Animal Behaviour. 66 (1), 15-36 (2003).
  28. Dymond, S., Dunsmoor, J., Vervliet, B., Roche, B., Hermans, D. Fear generalization in humans: Systematic review and implications for anxiety disorder research. Behavior Therapy. 46 (5), 561-582 (2015).
  29. Lissek, S., Grillon, C. Overgeneralization of conditioned fear in the anxiety disorders. Zeitschrift für Psychologie/Journal of Psychology. 218 (2), 146-148 (2010).
  30. Meulders, A., et al. Contingency learning deficits and generalization in chronic unilateral hand pain patients. The Journal of Pain. 15 (10), 1046-1056 (2014).
  31. Meulders, A., Jans, A., Vlaeyen, J. Differences in pain-related fear acquisition and generalization: an experimental study comparing patients with fibromyalgia and healthy controls. Pain. 156 (1), 108-122 (2015).
  32. Meulders, A., Meulders, M., Stouten, I., De Bie, J., Vlaeyen, J. W. Extinction of fear generalization: A comparison between fibromyalgia patients and healthy control participants. The Journal of Pain. 18 (1), 79-95 (2017).
  33. Harvie, D. S., Moseley, G. L., Hillier, S. L., Meulders, A. Classical Conditioning Differences Associated With Chronic Pain: A Systematic Review. The Journal of Pain. 18 (8), 889-898 (2017).
  34. Meulders, A. Fear in the context of pain: Lessons learned from 100 years of fear conditioning research. Behaviour Research and Therapy. 131, 103635 (2020).
  35. Vlaeyen, J., Morley, S., Linton, S., Boersma, K., de Jong, J. . Pain-Related Fear: Exposure Based Treatment for Chronic Pain. , (2012).
  36. Scheveneels, S., Boddez, Y., Vervliet, B., Hermans, D. The validity of laboratory-based treatment research: Bridging the gap between fear extinction and exposure treatment. Behaviour Research and Therapy. 86, 87-94 (2016).
  37. den Hollander, M., et al. Fear reduction in patients with chronic pain: a learning theory perspective. Expert Review of Neurotherapeutics. 10 (11), 1733-1745 (2010).
  38. Craske, M. G., et al. Optimizing inhibitory learning during exposure therapy. Behaviour Research Therapy. 46 (1), 5-27 (2008).
  39. Quirk, G. J., Mueller, D. Neural mechanisms of extinction learning and retrieval. Neuropsychopharmacology: An Official Publication of the American College of Neuropsychopharmacology. 33 (1), 56-72 (2008).
  40. Bouton, M. Context, ambiguity, and unlearning: sources of relapse after behavioral extinction. Biological Psychiatry. 52 (10), 976-986 (2002).
  41. Bouton, M. E., Winterbauer, N. E., Todd, T. P. Relapse processes after the extinction of instrumental learning: renewal, resurgence, and reacquisition. Behavioural processes. 90 (1), 130-141 (2012).
  42. Haaker, J., Golkar, A., Hermans, D., Lonsdorf, T. B. A review on human reinstatement studies: an overview and methodological challenges. Learning & Memory. 21 (9), 424-440 (2014).
  43. Mineka, S. The role of fear in theories of avoidance learning, flooding, and extinction. Psychological Bulletin. 86 (5), 985-1010 (1979).
  44. Bravo-Rivera, C., Roman-Ortiz, C., Montesinos-Cartagena, M., Quirk, G. J. Persistent active avoidance correlates with activity in prelimbic cortex and ventral striatum. Frontiers In Behavioral Neuroscience. 9, 184 (2015).
  45. Vervliet, B., Indekeu, E. Low-cost avoidance behaviors are resistant to fear extinction in humans. Frontiers In Behavioral Neuroscience. 9, 351 (2015).
  46. Solomon, R. L., Kamin, L. J., Wynne, L. C. Traumatic avoidance learning: the outcomes of several extinction procedures with dogs. The Journal of Abnormal and Social Psychology. 48 (2), 291-302 (1953).
  47. Bouton, M. E., Swartzentruber, D. Sources of relapse after extinction in Pavlovian and instrumental learning. Clinical Psychology Review. 11 (2), 123-140 (1991).
  48. Davis, J., Bitterman, M. E. Differential reinforcement of other behavior (DRO): a yoked-control comparison. Journal of the Experimental Analysis of Behavior. 15 (2), 237-241 (1971).
  49. Bouton, M. E., Todd, T. P. A fundamental role for context in instrumental learning and extinction. Behavioural Processes. 104, 13-19 (2014).
  50. Bouton, M. E., Todd, T. P., Leon, S. P. Contextual control of discriminated operant behavior. The Journal of Experimental Psychology: Animal Learning and Cognition. 40 (1), 92-105 (2014).
  51. Pittig, A., Wong, A. H. K., Glück, V. M., Boschet, J. M. Avoidance and its bi-directional relationship with conditioned fear: Mechanisms, moderators, and clinical implications. Behaviour Research and Therapy. 126, 103550 (2020).
  52. Pittig, A., Dehler, J. Same fear responses, less avoidance: Rewards competing with aversive outcomes do not buffer fear acquisition, but attenuate avoidance to accelerate subsequent fear extinction. Behaviour Research and Therapy. 112, 1-11 (2019).
  53. Van Damme, S., Van Ryckeghem, D. M., Wyffels, F., Van Hulle, L., Crombez, G. No pain no gain? Pursuing a competing goal inhibits avoidance behavior. Pain. 153 (4), 800-804 (2012).
  54. Langley, P., et al. The impact of pain on labor force participation, absenteeism and presenteeism in the European Union. Journal of Medical Economics. 13 (4), 662-672 (2010).
  55. Breivik, H., Collett, B., Ventafridda, V., Cohen, R., Gallacher, D. Survey of chronic pain in Europe: prevalence, impact on daily life, and treatment. European Journal of Pain. 10 (4), 287-333 (2006).
  56. Claes, N., Crombez, G., Vlaeyen, J. W. Pain-avoidance versus reward-seeking: an experimental investigation. Pain. 156 (8), 1449-1457 (2015).
  57. Claes, N., Karos, K., Meulders, A., Crombez, G., Vlaeyen, J. W. S. Competing goals attenuate avoidance behavior in the context of pain. The Journal of Pain. 15 (11), 1120-1129 (2014).
  58. Soeter, M., Kindt, M. Dissociating response systems: erasing fear from memory. Neurobiology of Learning and Memory. 94 (1), 30-41 (2010).
  59. LeDoux, J., Daw, N. D. Surviving threats: neural circuit and computational implications of a new taxonomy of defensive behaviour. Nature Reviews Neuroscience. 19 (5), 269-282 (2018).
  60. Glogan, E., van Vliet, C., Roelandt, R., Meulders, A. Generalization and extinction of concept-based pain-related fear. The Journal of Pain. 20 (3), 325-338 (2019).
  61. Meulders, A., Vandael, K., Vlaeyen, J. W. Generalization of Pain-Related Fear Based on Conceptual Knowledge. Behavior Therapy. 48 (3), 295-310 (2017).
  62. Bolles, R. C. Species-specific defense reactions and avoidance learning. Psychological Review. 77 (1), 32-48 (1970).
  63. Shook, N. J., Thomas, R., Ford, C. G. Testing the relation between disgust and general avoidance behavior. Personality and Individual Differences. 150, 109457 (2019).
  64. McCambridge, S. A., Consedine, N. S. For whom the bell tolls: Experimentally-manipulated disgust and embarrassment may cause anticipated sexual healthcare avoidance among some people. Emotion. 14 (2), 407-415 (2014).
  65. Lipp, O. V., Sheridan, J., Siddle, D. A. Human blink startle during aversive and nonaversive Pavlovian conditioning. The Journal of Experimental Psychology: Animal Learning and Cognition. 20 (4), 380-389 (1994).
  66. van Well, S., Visser, R. M., Scholte, H. S., Kindt, M. Neural substrates of individual differences in human fear learning: evidence from concurrent fMRI, fear-potentiated startle, and US-expectancy data. Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience. 12 (3), 499-512 (2012).
  67. Davidson, R. J., Jackson, D. C., Larson, C. L. . Handbook of psychophysiology, 2nd ed. , 27-52 (2000).
  68. Benedek, M., Kaernbach, C. A continuous measure of phasic electrodermal activity. Journal of Neuroscience Methods. 190 (1), 80-91 (2010).
  69. Leknes, S., Lee, M., Berna, C., Andersson, J., Tracey, I. Relief as a reward: hedonic and neural responses to safety from pain. PloS One. 6 (4), 17870 (2011).
  70. Vervliet, B., Lange, I., Milad, M. R. Temporal dynamics of relief in avoidance conditioning and fear extinction: Experimental validation and clinical relevance. Behaviour Research and Therapy. 96, 66-78 (2017).
  71. Leknes, S., et al. The importance of context: When relative relief renders pain pleasant. PAIN. 154 (3), 402-410 (2013).
  72. Vervliet, B., Lange, I., Milad, M. R. Temporal dynamics of relief in avoidance conditioning and fear extinction: Experimental validation and clinical relevance. Behaviour Research and Therapy. 96, 66-78 (2017).
  73. Deutsch, R., Smith, K. J. M., Kordts-Freudinger, R., Reichardt, R. How absent negativity relates to affect and motivation: an integrative relief model. Frontiers in Psychology. 6 (152), (2015).
  74. Vlemincx, E., et al. Why do you sigh? Sigh rate during induced stress and relief. Psychophysiology. 46 (5), 1005-1013 (2009).
  75. Kreibig, S. D. Autonomic nervous system activity in emotion: A review. Biological Psychology. 84 (3), 394-421 (2010).
  76. Pappens, M., Smets, E., Vansteenwegen, D., Van Den Bergh, O., Van Diest, I. Learning to fear suffocation: a new paradigm for interoceptive fear conditioning. Psychophysiology. 49 (6), 821-828 (2012).
  77. de Man, J., Stassen, N., Poppe, R., Meyer, J. J., Veltkamp, R., Dastani, M. Analyzing fear using single sensor EEG device. International Conference on Intelligent Technologies for Interactive Entertainment. , 86-96 (2016).
  78. Meulders, A., Vandebroek, N., Vervliet, B., Vlaeyen, J. W. S. Generalization Gradients in Cued and Contextual Pain-Related Fear: An Experimental Study in Healthy Participants. Frontiers in Human Neuroscience. 7, 345 (2013).
  79. Meulders, A., Vansteenwegen, D., Vlaeyen, J. W. S. The acquisition of fear of movement-related pain and associative learning: a novel pain-relevant human fear conditioning paradigm. Pain. 152 (11), 2460-2469 (2011).
  80. Meulders, A., Vlaeyen, J. W. S. The acquisition and generalization of cued and contextual pain-related fear: an experimental study using a voluntary movement paradigm. Pain. 154 (2), 272-282 (2013).
  81. Moore, D. J., Keogh, E., Crombez, G., Eccleston, C. Methods for studying naturally occurring human pain and their analogues. Pain. 154 (2), 190-199 (2013).
  82. Lewis, T. Pain in muscular ischemia: its relation to anginal pain. Archives of Internal Medicine. 49 (5), 713-727 (1932).
  83. Niederstrasser, N. G., et al. Pain catastrophizing and fear of pain predict the experience of pain in body parts not targeted by a delayed-onset muscle soreness procedure. The Journal of Pain. 16 (11), 1065-1076 (2015).
  84. Niederstrasser, N. G., et al. An experimental approach to examining psychological contributions to multisite musculoskeletal pain. The Journal of Pain. 15 (11), 1156-1165 (2014).

Tags

Pain-related Avoidance BehaviorRobotic Arm-reaching ParadigmChronic Pain DisabilityCost-based Avoidance ResponsePain Stimulus CalibrationPain Intensity RatingPain-related Avoidance Task
check_url/61717?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Glogan, E., Gatzounis, R., Vandael, K., Franssen, M., Vlaeyen, J. W. S., Meulders, A. Investigating Pain-Related Avoidance Behavior using a Robotic Arm-Reaching Paradigm. J. Vis. Exp. (164), e61717, doi:10.3791/61717 (2020).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image