Unter Verwendung der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe zu Angst und Furcht in unsicheren und bestimmte Bedrohungs Beurteilen
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
Angst vor bestimmten Bedrohung und Angst zu unsicher Bedrohung unterscheiden sich Gefühle mit einzigartigen Verhaltens, kognitive Aufmerksamkeits und neuroanatomische Komponenten. Sowohl Angst und Furcht kann im Labor durch die Messung der Potenzierung der Schreckreaktion untersucht werden. Der Schreckreflex ist ein Schutzreflex, der potenziert wird, wenn ein Organismus ist bedroht und die Notwendigkeit, für die Verteidigung ist hoch. Die Schreckreaktion wird über Elektromyographie (EMG) in der Augenringmuskel durch kurze, intensiv, platzt der akustischen Rauschen (dh "Schreck Sonden") hervorgerufen bewertet. Schreck Potenzierung ist als die Zunahme der Schreckreaktion Größenordnung während der Präsentation von Sätzen von visuellen Bedrohung Hinweise, die Lieferung von leichten elektrischen Schlag in Bezug auf Gruppen von aufeinander abgestimmt Hinweise, dass das Fehlen von Schock (keine Bedrohung-Cues) Signal Signal berechnet. In der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe ist die Angst über Schreck Potenzierung zu hoher Wahrscheinlichkeit (100% cue-bedingten Schock gemessen; certaiunsicher) Bedrohung Cues, n) Bedrohung Hinweise wohingegen Angst wird über Schreck Potenzierung zu geringen Wahrscheinlichkeit (20% cue-bedingten Schock gemessen. Messung der Schreck Potenzierung während der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe stellt eine objektive und einfach implementiert Alternative zu Beurteilung der negativen Auswirkungen auf über Selbstbericht oder anderen Methoden (zB Neuroimaging), die ungeeignet oder unpraktisch für einige Forscher sein kann. Schreck Potenzierung rigoros sowohl bei Tieren untersucht worden (zB., Nagetiere, nicht-menschliche Primaten) und Menschen, die die Tier-zu-Mensch-translationale Forschung erleichtert. Schreck Potenzierung während bestimmter und ungewissen Bedrohung ein objektives Maß der negativen affektiven und verschiedene emotionale Zustände (Furcht, Angst), um in der Forschung über Psychopathologie, Substanzgebrauch / Missbrauch und breit in affektive Wissenschaft zu verwenden. Als solche hat sie ausgiebig durch klinische Wissenschaftler interessieren sich für die Psychopathologie Ätiologie und durch affektive Wissenschaftler interessieren sich für indivi verwendetDual Unterschiede in der Emotion.
Introduction
Das übergeordnete Ziel der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe ist es, experimentell zu entwirren den Ausdruck von Angst als Reaktion auf geringe Wahrscheinlichkeit (dh unsicher) Drohungen von Angst als Reaktion auf hohe Wahrscheinlichkeit (dh bestimmte) Bedrohungen. Unsicherheit tritt auf, wenn ein Aspekt einer Bedrohung schlecht definiert ist. Während Angst kann in vielfältiger Weise beschrieben werden, verschärft Reaktionen auf geringe Wahrscheinlichkeit oder anderweitig unsicheren negativen Ereignissen ist ein Scheidungs klinischen Symptom bei Angststörungen 1,2. Darüber hinaus erhöhte Ängstlichkeit bedingte physiologische in unsicheren Drohung der Schock gegen Angst bedingte physiologische während bestimmter Androhung von Schock in Laboraufgaben kann eine physiologische Marker für Angststörungen bieten 3 reagiert reagiert. Feuchtangst unsicheren Bedrohungen spezifisch kann eine wichtige Komponente der Spannungsantwort Dämpfungseigenschaften von Drogen wie Alkohol 4-7 sein. Erhöhte Angst während uncertain Bedrohung kann eine neuroadaptation im Gehirn der Stress-Schaltung nach chronischer Drogenkonsum 4,8 markieren. Somit stellt die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe ein objektives Maß der negativen affektiven und verschiedene emotionale Zustände (Angst, Furcht), um in der Forschung über die Psychopathologie zu verwenden, Substanzgebrauch / Missbrauch und affektive Wissenschaft. Als solche kann sie ein leistungsfähiges Werkzeug für die Verwendung durch klinische und affektive Wissenschaftler interessieren sich für Psychopathologie und Ätiologie individuelle Unterschiede in der Emotion.
Traditionelle Methoden verwendet werden, um Emotionen bei Menschen studieren
Affektive Wissenschaftler haben zahlreiche Maßnahmen und Paradigmen verwendet, um menschliche Emotionen 9 zu studieren, aber die meisten von ihnen bieten nicht die notwendige Präzision in der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe gefunden, um Angst von anderen negativen Emotionen wie Angst zu analysieren. So wird beispielsweise Selbst-Bericht häufig verwendet, aber es kann von Nachfragemerkmale und andere Formen von Antwortverzerrungen leiden. Die Teilnehmer können nicht abl seine, genau zwischen Angst und Furcht, und die Verbindung der ihren Bericht zugrunde liegenden neurobiologischen Mechanismen zu unterscheiden, ist im besten distalen. Darüber hinaus muss selbst Bericht oft rückwirkend durchgeführt werden, da der Prozess der Introspektion und der Bericht sonst Teilnehmer Erfahrung der affektiven Stimuli zu verändern. Natürlich leidet Retrospektive Bericht aus dem Gedächtnis Störungen und Abbau. Psychophysiologen messen oft Emotionen beeinflussen während einer Manipulation, die Präsentation der eindrucksvollen Bilder emotional 10 beinhaltet. Diese Bildbetrachtung Aufgabe ist gut validiert, weniger durch die Mängel der Selbst-Bericht betroffen und hat in vielen wichtigen Erkenntnisse über individuelle Unterschiede in der affektiven Reaktion und ihr Beitrag zur Psychopathologie 11,12 geführt. Jedoch nur breite negativ beeinflussen wird während dieser Bildbetrachtung Aufgabe, die nicht für das Studium der deutliche negative Emotionen wie Angst und Furcht nicht zulässt gemessen which kann mit der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe gemessen werden. Affektive Neurowissenschaftler häufig messen die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) während Aufgaben, die negative Auswirkungen auf entlocken, aber diese Ansätze können zu teuer für viele Forscher sein. Darüber hinaus werden die räumlichen und zeitlichen Auflösungen von fMRI Methoden derzeit begrenzt, so dass es schwierig für fMRI, um die neurologischen Strukturen angenommen, dass mit der Angst gegenüber anderen Emotionen in Verbindung gebracht werden zu entwirren. Noch wichtiger ist, eine gut definierte fMRI-Index von jeder Art von negativen Affekt muss noch erarbeitet werden.
Translationale Forschung mit Tieren mit der Schreckreaktion
Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe wird nach der Grundlagenforschung mit Tieren, die das erste Beispiel für die Präzision erforderlich, um Angst vor Angst entwirren vorgesehen modelliert. Neurowissenschaftler haben sorgfältig kontrollierten Studien mit Nagetieren Läsion verwendet, um Angst und Furcht zu modellieren mit unterschiedlichen Reaktionen zu unsicher und certain cued Bedrohung durch elektrischen Schlag. Diese Arbeit hat wichtige Unterschiede in der Angstreaktionen auf geringe Wahrscheinlichkeit, klar definiert, distal oder anderweitig unsicheren Schlag gegen Angst bezogene Antworten auf sehr wahrscheinlich, klar definiert sind, unmittelbar bevorsteht bestimmten Schlag 13 erläutert. Unsicher Bedrohungen hervorrufen Einfrieren und hyper Wachsamkeit bei Tieren, während bestimmte Bedrohungen aktiv zu entlocken Vermeidung, defensive Angriff oder beide 14. Unmittelbar bevorsteht, bestimmte Bedrohungen Aufmerksamkeit auf die Bedrohung selbst, während distal, zeitlich ungewiss Bedrohungen zu ermutigen, die gesamte Umgebung 15 verteilt Aufmerksamkeit – 17. Reaktion auf Bedrohungen zeitlich ungewiss scheint aufrechterhalten werden, während Reaktion auf bestimmte Bedrohungen ist phasischen und auf die Bedrohung 13 zeit gesperrt. In einer verwandten Arbeit, haben Studien gezeigt, dass Läsion Reaktion auf Bedrohungen unsicher gezeigt werden selektiv durch Corticotropin-Releasing-Faktor-und Noradrenalin-Wege durch die seitliche vermitteltAbteilungen der zentralen Kern der Amygdala und dem Bett Kern der Stria terminalis 18. Ein Großteil dieser Arbeit verwendet Potenzierung der akustischen Schreckreaktion als primäre Maßnahme abhängig 13, die die gleiche abhängig Maßnahme in der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe genutzt wird. Die neurobiologischen Substrate der Schreckreaktion Kreis wurden ausgiebig mit der Entdeckung der klare Verbindungen zu den Hirnstrukturen in den Antworten zu unsicher und bestimmte Bedrohungen 19,20 aktiven sucht. Die Schreckreaktion kann in zahlreichen Arten, die ein leistungsfähiges Werkzeug, um translationale Emotionen Studie bewertet werden. Die Schreckreaktion beim Menschen auftritt reflexartig in Reaktion auf eine plötzliche und intensive auditorischen Reizes. Schreck wird am häufigsten beim Menschen durch die Platzierung der Elektromyographie (EMG)-Elektroden auf dem Orbicularis oculi (Deckelschließ) Muskel des Auges gemessen. Erschrecken bezogenen EMG-Aktivität wird verstärkt, wenn ein Organismus mit einem drohenden stimul vorgestelltUSA wie einem bevorstehenden elektrischen Schlag relativ zu nicht-bedrohlichen Reizen 19.
Die No-Schock, Vorhersehbare-Schock, Unberechenbar-Schock (NPU) Aufgabe und Bedrohung Unsicherheit
Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe wurde von Grillon und Kollegen inspiriert, als diese Forscher führte die Verwendung von Schreck Potenzierung, um Angst und Furcht in den Menschen mit der No-Schock, Vorhersehbare-Schock, Unberechenbar-Schock (NPU) Aufgabe 21 zu studieren. In den vorhersehbaren Zustand der NPU Aufgabe, Stöße sind zu 100 Prozent Cue-kontingent und treten mit einer einheitlichen, bekannten Zeit (Ende des kurzen Cue Präsentation). In der unberechenbaren Zustand der NPU Aufgabe, Stöße sind vollständig unvorhersehbar. Patienten mit posttraumatischen Stress und Panikstörungen aufweisen selektiv Schreck Potenzierung während unvorhersehbar, aber nicht vorhersehbar Schock in der NPU Aufgabe 22,23 erhöht. In anderen Arbeiten, Medikamente verschrieben, um eine größere Wirkung auf Schreck potentiati behandeln Angst habenwährend unvorhersehbaren Schock, als während vorhersehbar Schock in der NPU Aufgabe 24. In der Forschung über die angstlösende Wirkung von Alkohol, Moberg und Curtin 4 verwendet die NPU Aufgabe zu zeigen, dass eine moderate Dosis Alkohol reduziert selektiv erschrecken Potenzierung bei Androhung von unvorhersehbar, aber nicht vorhersehbar Schock. Unsicherheit ist vielfältig und Erschütterungen in der unberechenbaren Zustand der NPU Aufgabe sind unsicher in Bezug auf beide, wenn sie auftreten (Wahrscheinlichkeit Unsicherheit), und wenn sie auftreten (zeitliche Unsicherheit). Viele Theorien besagen, dass die WHEN Dimension der Unsicherheit ist entscheidend bei der Herstellung von Angst 19. Allerdings sind die Daten von Curtin et al. 5 schlägt einen gemeinsamen Mechanismus für die Auslösung von Angst über verschiedene Arten von Unsicherheit. Die hier beschriebene Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe manipuliert Unsicherheit über, ob ein Schock auftreten wird, während alle anderen Dimensionen der Unsicherheit konstant gehalten und damit verdeutlicht,Welcher Aspekt der Unsicherheit ist für die Effekte der Aufgabe präsentiert verantwortlich. Aufgaben, die Schreck Potenzierung zu cued Bedrohung zu verwenden sind flexibel und können auch durch affektive Wissenschaftler modifiziert, um die Unsicherheit darüber, wo die Erschütterungen gehen zu treten und 25, wie schlecht sie sein 7,26 manipulieren. Von all diesen Aufgaben ist der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe eines der am einfachsten auf Grund der Fokussierung auf eine Dimension der Unsicherheit und die meisten einfach zu implementieren interpretieren durch ihre Aufnahme von nur zwei Bedrohung Unsicherheit Varianten (geringe Wahrscheinlichkeit und hohen Wahrscheinlichkeit Schock).
Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe
In der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe ist der Teilnehmer ca. 1,5 m von einer Kathodenstrahlröhre (CRT) Monitor sitzt. Bedrohung Signale werden auf dem Monitor für jeweils 5 sec mit einer variablen Dauer ITI (Bereich = 15-20 sec) angezeigt. Bedrohung Hinweise werden in Gruppen von zwei Schock Bedrohung Bedingungen und eine nicht-Threat-Bedingung (siehe geteilt <strong> Abbildung 1). In beiden Bedrohung Bedingungen Schocks von 200 ms Dauer werden auf 4,5 sec in Stimmung Präsentationszeiten, um die Finger des Teilnehmers geliefert. In der 100% Bedrohungswahrscheinlichkeit Zustand werden Stöße während der Präsentation der einzelnen Cue geliefert. In 20% Bedrohungswahrscheinlichkeit Zustand werden Stöße während der Präsentation von 1 aus jeden 5 Hinweise geliefert. Der Teilnehmer sieht zwei Sätze (15 Cues insgesamt) jedes Bedrohungswahrscheinlichkeit Zustand. Der Teilnehmer sieht auch zwei neutrale Sätze von Cues, die keine Bedrohung signalisieren (no-Bedrohung Cues, 15 Cues insgesamt). Text auf dem Monitor informiert den Teilnehmer über die nächste Gruppe der Aktivität. Ein Etikett für die Menge der Aktivität während der gesamten Menge in der oberen linken Ecke des Bildschirms angezeigt. Unterschiedliche Farb Hinweise werden für jede Bedingung verwendet werden, um das Bewusstsein eines jeden Satzes für die Teilnehmer zu erleichtern. Der gesamten Aufgabe stellt die Stimuluspräsentation Programm den Teilnehmer mit akustischen Schocksonden in Form von 50 ms-Bursts von 102 dB weißes Rauschenmit nahezu sofortiges Anstiegszeit über Kopfhörer geliefert. Akustischen Schreck Sonden werden bei 4 sec in die Vorlage einer Teilmenge der Signale geliefert. Weitere Sonden werden bei 13 sec und 15 sec nach Cue-Offset in den ITIs die Berechenbarkeit der Sonden zu verringern geliefert. Vor jeder Präsentation von visuellen Reizen, beginnt die Aufgabe mit der Lieferung von 3 akustischen Schreck Sonden, um die Schreckreaktion unmittelbar vor Hauptaufgabe Mess gewöhnen. Forscher Gleichgewicht der seriellen Position der akustischen Schreck Sonden über Bedingungen innerhalb der Subjekte, um für Gewöhnung und Sensibilisierung Effekte 27,28 steuern. Ein Beispiel für eine vollständig ausgeglichen Reihe von Studien für die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe sehen Supplementary Material.
Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe verwendet wurde, um diese geringe Wahrscheinlichkeit nachweisen (unsicher) Schock allein ausreicht, um Angst auszulösen und lassen Beurteilung der angstlösenden Wirkung von Alkohol <sup> 6. Vorläufige Untersuchungen mit abhängigen Cannabiskonsumenten schlägt der Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe kann auch verwendet werden, um die Auswirkungen von Drogen-Entzug 29 zu bewerten. Somit stellt die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe ein einfach durchzuführendes Alternative zu teurer und weniger präzise Methoden zur objektiven Messung der deutliche negative emotionale Zustände (zB Angst und Furcht) für die Erforschung von Psychopathologie, Substanzgebrauch / Missbrauch, und breite affektive Wissenschaft.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die Bedrohungswahrscheinlichkeit Aufgabe verwendet werden, um den Ausdruck von Angst und Furcht durch die Beurteilung Schreck Potenzierung zu geringen Wahrscheinlichkeit (unsicher) und mit hoher Wahrscheinlichkeit (bestimmte) Bedrohung durch Stromschlag zu untersuchen. Die primären abhängig Maßnahme und Bedrohung Eventualitäten in dieser Aufgabe verwendet werden, können mit Nagetieren, Primaten und Menschen verwendet werden und sorgt damit für eine hervorragende translationale Werkzeug für die Untersuchung der Ex…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
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.
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/ |
Referências
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