Usando o Task Threat Probabilidade para avaliar a ansiedade eo medo Durante Threat incerto e Certain

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

Medo de certa ameaça e ansiedade sobre a ameaça incerta são emoções distintas com única comportamental, cognitivo-atencional e componentes neuroanatômicos. Tanto a ansiedade eo medo podem ser estudados em laboratório, medindo a potencialização do reflexo de sobressalto. O reflexo de sobressalto é um reflexo defensivo que é potencializado quando um organismo é ameaçada ea necessidade de defesa é alta. O reflexo de sobressalto é avaliado através de eletromiografia (EMG) do músculo orbicular dos olhos provocada por breves e intensas rajadas de ruído acústico branco (ou seja, "sondas sobressalto"). Potenciação de sobressalto é calculado como o aumento da magnitude da resposta de sobressalto durante a apresentação de conjuntos de estímulos de ameaça visuais que sinalizam a entrega de um choque eléctrico suave em relação aos conjuntos de sinais combinados que sinalizam a ausência de choque (pistas não-ameaças). Na tarefa Threat Probabilidade, o medo é medido através de potenciação de sobressalto a alta probabilidade (100% cue-choque contingente; certaipistas n) de ameaças, enquanto a ansiedade é medido através de potenciação de sobressalto a baixa probabilidade (20% cue-choque contingente; incertos) estímulos de ameaça. Medição da potenciação de sobressalto durante a tarefa Threat Probabilidade fornece uma alternativa objetiva e de fácil implementação para avaliação da influência negativa via auto-relato ou outros métodos (por exemplo, de neuroimagem) que possa ser inadequado ou impraticável para alguns pesquisadores. Potenciação de sobressalto foi rigorosamente estudado em animais (por exemplo., Roedores, primatas não humanos) e os seres humanos que facilita animais para humanos investigação translacional. Potenciação de sobressalto durante certo e incerto ameaça fornece uma medida objetiva de afetivo negativo e estados emocionais distintos (medo, ansiedade) para utilização na pesquisa em psicopatologia, substância uso / abuso e amplamente em ciência afetiva. Como tal, tem sido amplamente utilizado por cientistas clínicos interessados ​​em psicopatologia etiologia e por cientistas afetivos interessadas em individuplas diferenças de emoção.

Introduction

O objetivo geral do Grupo de Trabalho Ameaça A probabilidade é de separar experimentalmente a expressão de ansiedade em resposta a baixa probabilidade (ie, incerto) ameaças de medo em resposta a alta probabilidade (ou seja, certas) ameaças. Incerteza ocorre quando algum aspecto de uma ameaça não é bem definida. Embora a ansiedade pode ser descrita de várias maneiras, agravada respostas a baixa probabilidade ou outros eventos negativos incerto é um sintoma clínico diferencial em transtornos de ansiedade ^1,2. Além disso, o aumento da ansiedade relacionada fisiológico responder durante incerto ameaça de choque contra o medo relacionado fisiológica de responder durante a determinada ameaça de choque em tarefas de laboratório pode fornecer um marcador fisiológico para transtornos de ansiedade ^3. Amortecimento de ansiedade às ameaças incertas especificamente pode ser um componente crítico da resposta ao estresse amortecimento propriedades de drogas como o álcool ^4-7. O aumento da ansiedade durante UNCertain ameaça pode marcar um neuroadaptações em circuitos de estresse do cérebro após o uso de drogas ^4,8 crônica. Assim, a tarefa Threat Probabilidade fornece uma medida objetiva de afetivo negativo e estados emocionais distintos (ansiedade, medo) para utilização na pesquisa em psicopatologia, o uso de substâncias / dependência e ciência afetiva. Como tal, pode ser uma ferramenta poderosa para uso por cientistas clínicos e afetivos interessados ​​na etiologia da psicopatologia e as diferenças individuais na emoção.

Os métodos tradicionais utilizados para estudar as emoções em seres humanos

Cientistas afetivos têm usado várias medidas e paradigmas para estudar a emoção humana ^9, mas a maioria deles não oferecem a precisão necessária encontrado no Task Threat Probabilidade para analisar a ansiedade de outras emoções negativas, como o medo. Por exemplo, o auto-relato é comumente usada, mas pode sofrer com características de demanda e outras formas de viés de resposta. Os participantes podem não ser able de distinguir com precisão entre a ansiedade eo medo, ea conexão do seu relatório aos mecanismos neurobiológicos subjacentes é distal na melhor das hipóteses. Além disso, a auto-relatório deve ser frequentemente realizada retrospectivamente desde o processo de introspecção e relatório poderiam alterar a experiência dos estímulos afetivos dos participantes. Naturalmente, retrospectivo sofre interferência memória e degradação. Psychophysiologists muitas vezes medir emoções durante uma manipulação afetar que envolve a apresentação de imagens emocionalmente evocativa ^10. A imagem tarefa de visualização é bem validado, é menos afetado pelas deficiências de auto-relato, e resultou em muitos insights importantes sobre as diferenças individuais na resposta afetiva e sua contribuição à psicopatologia ^11,12. No entanto, apenas afetam ampla negativo é medida durante este quadro tarefa de visualização, que não permitem o estudo das emoções distintas negativos, tais como a ansiedade e medo which pode ser medido com a Task Threat Probabilidade. Neurocientistas afetivas frequentemente medir a ressonância magnética funcional (fMRI) durante tarefas que provocam negativo afetam, mas estas abordagens podem ser muito caro para muitos pesquisadores. Além disso, as resoluções espaciais e temporais de fMRI métodos atuais são limitados, o que torna difícil para fMRI para separar as estruturas neurológicas que se acredita estar associada com a ansiedade em relação a outras emoções. Mais importante ainda, um índice bem definido fMRI de qualquer tipo de efeito negativo ainda não foi estabelecida.

Investigação translacional com animais usando a resposta de sobressalto

A Task Threat Probabilidade é modelado após a pesquisa básica com animais que deram o primeiro exemplo da precisão necessária para separar a ansiedade do medo. Os neurocientistas usaram estudos de lesões cuidadosamente controladas com roedores para modelar a ansiedade eo medo usando respostas diferenciadas aos incerto e Certaem ameaça com pistas de choque elétrico. Este trabalho elucidou importantes diferenças nas respostas de ansiedade relacionada à baixa probabilidade, ambiguamente definido, choque distal ou incerta contra respostas de medo relacionado a altamente provável, claramente definida, iminente certo choque ^13. Ameaças incertas provocar congelamento e vigilância hiper nos animais, enquanto que certas ameaças provocar esquiva ativa, ataque defensivo, ou ambos ^14. Iminente, certas ameaças focar a atenção na própria ameaça, enquanto distais, ameaças temporalmente incertos incentivar distribuído atenção ao meio ambiente em geral ^15-17. Resposta a ameaças temporalmente incertos parece ser sustentada, enquanto a resposta a certas ameaças é fásica e tempo bloqueado à ameaça ^13. Em trabalhos relacionados, estudos de lesões mostraram que a resposta a ameaças incertas são seletivamente mediada pelo fator e norepinefrina liberador de corticotrofina através lateraldivisões do núcleo central da amígdala eo núcleo da estria terminal ^18. Grande parte deste trabalho utiliza potenciação da resposta ao alarme sonoro como uma medida dependente primário ^13, que é a mesma medida dependente usada nos Task Threat Probabilidade. Os substratos neurobiológicos do circuito de resposta de sobressalto têm sido extensivamente estudado com a descoberta de ligações claras com as estruturas cerebrais ativas em respostas às incertas e certas ameaças ^19,20. A resposta de sobressalto pode ser avaliado em numerosas espécies que fornece uma ferramenta poderosa para estudar translacional emoções. A resposta de sobressalto em seres humanos ocorre por reflexo em resposta a um estímulo auditivo súbita e intensa. Startle é frequentemente medida em seres humanos através da colocação de eletromiografia (EMG) eletrodos na (fechamento de tampa) músculo orbicular do olho. Assustar atividade EMG relacionados é potencializada quando um organismo é apresentado com uma stimul ameaçadornós, como um choque elétrico iminente em relação ao não-ameaçadora estímulos ^19.

O No-choque, Previsível-choque, Imprevisível-choque (NPU) tarefa e ameaça incerteza

A Task Threat Probabilidade foi inspirado por Grillon e seus colegas quando estes pesquisadores introduziram o uso de potenciação de sobressalto para estudar a ansiedade eo medo nos seres humanos com a tarefa ²¹ No-choque, Previsível-choque, Imprevisível-choque (NPU). Na condição previsível da tarefa NPU, os choques são 100 por cento cue-contingente e ocorrem em um tempo consistente conhecido (final da breve apresentação cue). Na condição Imprevisível da tarefa NPU, os choques são totalmente imprevisíveis. Pacientes com transtornos de estresse pós-traumático e pânico apresentam maior seletivamente sobressalto potenciação durante o choque imprevisível, mas não previsível na tarefa NPU ^22,23. Em outro trabalho, os medicamentos prescritos para tratar a ansiedade tem um efeito maior sobre potentiati sobressaltodurante choque imprevisível do que durante o choque previsível na tarefa NPU ^24. Em pesquisa sobre os efeitos ansiolíticos do álcool, Moberg e Curtin ⁴ usou a tarefa NPU para demonstrar que uma dose moderada de álcool reduz seletivamente assustar potenciação durante ameaça de choque previsível imprevisível, mas não. Incerteza é multifacetada e choques na condição imprevisível da tarefa NPU são incertos em relação a ambos para que possam ocorrer (incerteza de probabilidade) e quando eles ocorrem (incerteza temporal). Muitas teorias sugerem que a QUANDO dimensão de incerteza é fundamental na produção de ansiedade ^19. No entanto, os dados de Curtin et al. ⁵ sugerem um mecanismo comum para a indução da ansiedade através de vários tipos de incerteza. A tarefa Threat Probabilidade descrito aqui manipula incerteza sobre IF um choque ocorrerá, mantendo todas as outras dimensões de incerteza constante, tornando claroo aspecto de incerteza é responsável pelos efeitos da tarefa apresenta. Tarefas que usam potenciação de sobressalto a ameaça com pistas são flexíveis e podem também ser modificadas por cientistas afetivos para manipular a incerteza sobre onde os choques vão ocorrer ^{de 25} e como ela será ^7,26. De todas estas tarefas, a probabilidade de tarefas de ameaça é um dos mais fáceis de interpretar devido ao seu foco em uma dimensão de incerteza e mais simples de implementar, devido à sua inclusão de apenas duas variantes de incerteza ameaça (baixa probabilidade e alta probabilidade de choque).

A Task Threat Probabilidade

Na tarefa Threat Probabilidade, o participante está sentado a cerca de 1,5 m a partir de um tubo de raios catódicos (CRT) monitor. Estímulos de ameaça são exibidas no monitor por 5 segundos cada uma com um ITI duração variável (intervalo = 15-20 seg). Estímulos de ameaça são divididos em conjuntos de duas condições de ameaça de choque e uma condição de ausência de ameaça (ver <strong> Figura 1). Em ambas as condições de ameaças choques de 200 ms de duração são entregues em 4,5 seg em tempos de apresentação de sugestão para os dedos dos participantes. Na condição de probabilidade de ameaça 100%, os choques são entregues durante a apresentação de cada sugestão. Na condição de 20% de probabilidade de ameaça, os choques são entregues durante a apresentação de 1 em cada 5 pistas. O participante vê dois sets (15 pistas no total) de cada condição de probabilidade de ameaça. O participante também vê dois conjuntos neutros de pistas que sinalizam nenhuma ameaça (pistas não-ameaça; 15 pistas no total). Texto exibido no monitor informa o participante do próximo tipo de conjunto. Uma etiqueta para o tipo de jogo é exibido durante todo o jogo, no canto superior esquerdo do monitor. Diferentes sinais de cor são usados ​​para cada condição de facilitar a consciência de cada conjunto para o participante. Ao longo da tarefa, o programa de apresentação do estímulo apresenta o participante com sondas de sobressalto acústico na forma de ms de 50 rajadas de ruído branco 102 dBcom perto de tempo de subida instantânea entregue através de fones de ouvido. Sondas de sobressalto acústico são entregues em 4 seg para a apresentação de um subconjunto dos sinais. Sondas adicionais são entregues em 13 seg e 15 seg pós compensado durante os DTI para diminuir a previsibilidade das sondas de sinalização. Antes de qualquer apresentação de estímulos visuais, a tarefa começa com a entrega de 3 sondas de alarme sonoro para habituar a resposta de sobressalto imediatamente antes da medição principal tarefa. Pesquisadores equilibrar a posição de série das sondas sobressalto acústico em todo condições dentro temas, a fim de controlar a habituação e sensibilização efeitos ^27,28. Para um exemplo de uma série totalmente contrabalançada de ensaios para a tarefa Threat Probabilidade ver Complementar materiais.

A tarefa de Ameaça Probabilidade tem sido utilizado para demonstrar que a baixa probabilidade (incerta) choque por si só é suficiente para provocar a ansiedade e permitem a avaliação dos efeitos ansiolíticos do álcool <sup> 6. Estudos preliminares com dependentes usuários de maconha sugere a Task Threat Probabilidade também pode ser utilizado para avaliar os efeitos da retirada da droga ^29. Assim, a tarefa Threat Probabilidade fornece uma alternativa de fácil implementação para métodos mais caros e menos precisas para a medida objetiva de estados distintos negativas emocionais (por exemplo, ansiedade e medo) para pesquisa em psicopatologia, o uso de substâncias / dependência e ampla ciência afetiva.

Protocol

O comitê de ética local aprovou o seguinte procedimento e todos os participantes que tomaram parte neste processo deram consentimento informado. Para mais detalhes de medição e estímulo psicofisiológica apresentação consulte 30,27. 1 A eletromiografia (EMG) de gravação Preparação Peça ao participante para lavar o rosto com sabão, com especial atenção para os locais de destino dos sensores, que estão localizados abaixo de um dos olhos e no meio da testa …

Representative Results

A Task Threat Probabilidade produz robusta potenciação sobressalto durante tanto 100% (determinado) de probabilidade e 20% (incertos) estímulos de ameaça probabilidade (ver Figura 6B). Resultados anteriores usando essa tarefa espetáculo sobressalto durante a potenciação (20%) condição ameaça incerta para ser aumentada significativamente acima potenciação sobressalto durante a alta probabilidade (100%) condição (certo) ameaça. A administração aguda de um moderado de álcool faz (meta de …

Discussion

A Tarefa de Ameaça Probabilidade pode ser utilizado para estudar a expressão de ansiedade, medo por avaliar a potenciação de sobressalto a baixa probabilidade (incerto) e elevada probabilidade (determinado) ameaça de um choque eléctrico. A medida e ameaça contingências dependentes primários utilizados nesta tarefa pode ser utilizado com roedores, primatas não humanos e humanos, deste modo, proporcionar uma excelente ferramenta para o estudo da tradução da expressão de efeito negativo ^13,18,40. Po…

Materials

Name of Material/ Equipment	Company	Catalog Number	Comments/Description
Amplifier	Numerous options	N/A	See Curtin, Lorenzo, and Allen (2007) for a list of vendors.
Small Ag/AgCl EMG Sensors	Discount Disposables	TDE-023-Y-ZZ-S	4mm, and 48in lead length
			http://www.discountdisposables.com/
Large Ag/AgCl EMG sensor	Discount Disposables	TDE-022-Y-ZZ-S	8mm, and 48in lead length
			http://www.discountdisposables.com/
Small electrode collars	Discount Disposables	TD-23	5mm
			http://www.discountdisposables.com/
Large electrode collars	Discount Disposables	TD-22	8mm
			http://www.discountdisposables.com/
Shock box	Custom	Custom	See supplemental material for a circuit diagram for the custom shock box used by the Curtin laboratory. An example of a commerical shock box can be found at: http://www.psychlab.com/stim_SHK_shockers.html
Alcohol pads	Fisher Scientific	06-669-72	http://www.fishersci.com/ecomm/servlet/home?storeId=10652
Exfoliant gel	Weaver and Company	NuPrep	http://www.weaverandcompany.com/index.html
Conductive Gel	Electro-Cap International	ECA E9	http://www.electro-cap.com/
Gauze pads	Neuromedical Supplies	95000025	http://www.neuroscan.com/supplies.cfm
Blunt Needle	Electro-Cap International	E8B	http://www.electro-cap.com/
Medical tape	Neuromedical Supplies	95000032	http://www.neuroscan.com/supplies.cfm
Electrode Sterilizing Solution	Emergency Medical Products:	MX-2800	Gloves should be warn when handling metricide
			http://www.buyemp.com
Headphones	Sennheiser	4974	Head phones should be capable of repeatedly delivering startle probe’s at the level chosen by experimenters (e.g.,102 db)
			http://en-us.sennheiser.com/
Participant monitoring camera.	PolarisUSA	BC-660B	Infrared capable camera so participant can be monitored while lights are off in experiment room.
			http://www.polaris.com/en-us/home.aspx
Infrared panel	PolarisUSA	IR-TILE	http://www.polaris.com/en-us/home.aspx
Video monitor for participant monitoring	Marshall Electronics	M-Pro CCTV 19	http://www.marshall-usa.com/IVS/monitors/M-Pro_CCTV_19.html
Stimulus Computer	Dell	Dell Optiplex3010	Most modern computers appropriate
			http://www.dell.com/
Sound card (Stimulus computer)	Creative	70SB127000002	http://us.store.creative.com/Creative-Sound-Blaster-XFi-Titanium-HD/M/B0041OUA38.htm. The sound card delivers the startle probes. An example of a stand alone noise generator can be found at: http://www.psychlab.com/stim_TG_WN_sound.html#
I/O card (Stimulus computer)	Measurement Computing	PCI-DIO24	I/O card allows control of shock box and communication of event markers (e.g., for startle probe occurrence) to data collection computer.
			http://www.mccdaq.com/pci-data-acquisition/PCI-DIO24.aspx
Stimulus control software	Psychtoolbox	N/A	Open source (free) toolbox based in Matlab
			Psychtoolbox.org
Computational platform for stimulus control and data reduction	MathWorks	N/A	Required to use Psychtoolbox and EEGLab (below)
			http://www.mathworks.com/products/matlab/
Data collection computer	Dell	Dell Optiplex3010	Most modern computers are appropriate
			http://www.dell.com/
Psychophysiology acquisition software	Numerous options	N/A	See Curtin, Lorenzo, and Allen (2007) for a list of vendors.
Stimulus Monitor	Acer	Acer AL1916W	http://us.acer.com/ac/en/US/content/group/monitors
Data Collection Monitor	Acer	Acer AL1916W	http://us.acer.com/ac/en/US/content/group/monitors
Participant CRT monitor	ViewSonic	P810	http://www.viewsonic.com/us/
Data processing software	EEGLab	N/A	Open source (free) software package based in Matlab
			http://sccn.ucsd.edu/eeglab/