Utilisation de la tâche menace de probabilité pour évaluer l'anxiété et la peur Pendant menace incertaine et certains
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
La peur de la menace certaine et l'anxiété à propos de la menace incertaine sont des émotions distinctes avec comportementale, cognitive-attentionnel unique, et les composants neuroanatomiques. L'anxiété et la peur peuvent être étudiés dans le laboratoire en mesurant la potentialisation du réflexe de sursaut. Le réflexe de sursaut est un réflexe de défense qui est potentialisée par un organisme est menacé et la nécessité de la défense est élevée. Le réflexe de sursaut est évaluée par électromyographie (EMG) dans le muscle orbiculaire des paupières provoquée par de brèves, intenses, des rafales de bruit blanc acoustique (c.-à-sondes "sursaut"). Potentialisation sursaut est calculé comme l'augmentation de la grandeur de réaction de sursaut lors de la présentation d'ensembles de signaux de menace visuels qui signalent la livraison de légère décharge électrique par rapport à des ensembles de signaux appariés qui signalent l'absence de choc (des indices aucun-menaces). Dans le groupe de la menace de probabilité, la peur est mesurée par la potentialisation sursaut avec une probabilité élevée (100% de choc cue-contingent; CERTAIindices n) de la menace, tandis que l'anxiété est mesurée par la potentialisation de sursaut à faible probabilité (20% choc cue-contingent; incertains) les indices de menaces. Mesure de potentialisation sursaut durant le Groupe de la menace de probabilité fournit une alternative objective et facilement mis en œuvre à l'évaluation de l'affect négatif via l'auto-évaluation ou d'autres méthodes (par exemple, la neuro-imagerie) qui peuvent être inapproprié ou impossible pour certains chercheurs. Potentialisation sursaut a été rigoureusement étudiée chez les animaux (par exemple., Les rongeurs, les primates non humains) et les humains qui facilite la recherche translationnelle l'animal à l'humain. Potentialisation sursaut pendant certain et incertain menace fournit une mesure de affectif négatif et les états émotionnels distincts (peur, anxiété) objectif à utiliser dans la recherche sur la psychopathologie, la consommation de substances / abus et largement en sciences affectives. En tant que tel, il a été largement utilisé par les scientifiques cliniques qui s'intéressent à la psychopathologie étiologie et par les scientifiques intéressés par affectifs individeux différences dans l'émotion.
Introduction
L'objectif global du Groupe de la menace de probabilité est de démêler expérimentalement l'expression de l'anxiété en réponse à une faible probabilité (c'est à dire, incertain) les menaces de la peur en réponse à une forte probabilité (c'est à dire, certaines menaces). L'incertitude se produit lorsque certains aspects d'une menace est mal définie. Alors que l'anxiété peut être décrit de nombreuses façons, exacerbé les réponses à faible probabilité ou autres événements négatifs incertains est un symptôme clinique distinctif dans les troubles anxieux 1,2. En outre, l'augmentation de l'anxiété liée physiologique de répondre pendant menace incertaine de choc contre la peur liée physiologique de répondre pendant certaine menace de choc dans les tâches de laboratoire peuvent fournir un marqueur physiologique pour les troubles anxieux 3. Mouillage de l'anxiété à des menaces incertaines spécifiquement peut être un élément essentiel de la réponse au stress propriétés d'amortissement de drogues telles que l'alcool 4-7. Augmentation de l'anxiété pendant uncertains menace peut marquer un neuroadaptation dans les circuits de stress du cerveau suite à l'utilisation chronique de drogues 4,8. Ainsi, le groupe menace de probabilité fournit une mesure objective de la affectif négatif et les états émotionnels distincts (anxiété, la peur) à utiliser dans la recherche sur la psychopathologie, l'utilisation de la substance / abus et la science affective. En tant que tel, il peut être un outil puissant pour l'utilisation par les scientifiques cliniques et affectifs qui s'intéressent à la psychopathologie étiologie et les différences individuelles dans l'émotion.
Les méthodes traditionnelles utilisées pour l'étude des émotions chez l'homme
Scientifiques affectifs ont utilisé de nombreuses mesures et les paradigmes d'étudier l'émotion humaine 9, mais la plupart de ceux-ci ne fournit pas la précision nécessaire trouvés dans le groupe de la menace de probabilité pour analyser l'anxiété d'autres émotions négatives comme la peur. Par exemple, l'auto-évaluation est couramment utilisé, mais il peut souffrir de caractéristiques de la demande et d'autres formes de biais de réponse. Les participants ne peuvent pas être able de distinguer avec précision entre l'anxiété et la peur, et la connexion de leur rapport aux mécanismes neurobiologiques sous-jacents est distale au mieux. De plus, l'auto-évaluation doit souvent être effectué a posteriori puisque le processus d'introspection et de rapport pourrait altérer l'expérience des stimuli affectifs des participants. Bien sûr, rapport rétrospectif souffre d'interférences de la mémoire et de la dégradation. Psychophysiologistes mesurent souvent des émotions au cours d'une manipulation qui consiste à affecter émotionnellement présentation de photos évocatrices 10. Cette image tâche d'observation est bien validé, est moins affecté par les défauts de l'auto-évaluation, et a donné lieu à de nombreuses informations importantes concernant les différences individuelles dans la réponse affective et leur contribution à la psychopathologie 11,12. Cependant, seule une large affect négatif est mesurée au cours de cette image tâche de visualisation qui ne permet pas pour l'étude des émotions négatives distincts tels que l'anxiété et la peur which peut être mesurée avec le Groupe de la menace de probabilité. Neuroscientifiques affectifs mesurent souvent l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pendant les tâches qui suscitent un affect négatif, mais ces approches peuvent être trop coûteux pour de nombreux chercheurs. En outre, les résolutions spatiales et temporelles des méthodes IRMf sont actuellement limitées, ce qui rend difficile pour l'IRMf pour démêler les structures neurologiques soupçonnés d'être associée à l'anxiété par rapport à d'autres émotions. Plus important encore, un indice IRMf bien défini de n'importe quel type de sentiments négatifs n'a pas encore été établie.
La recherche translationnelle avec des animaux à l'aide de la réponse de sursaut
Le Groupe de la menace de probabilité est calquée sur la recherche fondamentale avec des animaux qui ont fourni le premier exemple de la précision nécessaire pour démêler l'anxiété de la peur. Les neuroscientifiques ont utilisé des études de lésions soigneusement contrôlées avec des rongeurs pour modéliser l'anxiété et la peur à l'aide des réponses différentielles à incertain et certade la menace indicé de choc électrique. Ce travail a élucidé d'importantes différences dans les réponses de l'anxiété liée à la faible probabilité, ambiguë définie, choc distale ou autrement incertain contre la peur liée réponses hautement probable, clairement défini, imminent certain choc 13. Menaces incertaines susciter la congélation et hyper vigilance chez les animaux, alors que certaines menaces suscitent évitement actif, attaque défensive, ou les deux 14. Imminentes, certaines menaces attirer l'attention sur la menace elle-même, alors que distales, les menaces dans le temps incertains encouragent distribués attention à l'environnement global 15 – 17. Réponse aux menaces dans le temps incertains semble se maintenir, alors que la réponse à certaines menaces est phasique et temps-verrouillé à la menace 13. Dans une étude connexe, études de lésions ont montré que la réponse aux menaces incertaines sont sélectivement médiée par le facteur et la noradrénaline voies de libération de la corticotrophine par le latéraldivisions du noyau central de l'amygdale et le noyau du lit de la strie terminale 18. Une grande partie de ce travail utilise la potentialisation de la réponse acoustique comme une mesure dépendante primaire 13, qui est la même mesure dépendante utilisée dans le groupe de la menace de probabilité. Les substrats neurobiologiques du circuit de réaction de sursaut ont été étudiés avec la découverte de liens clairs pour les structures cérébrales actives en réponse aux menaces incertaines et certaines 19,20. La réaction de sursaut peut être évaluée dans de nombreuses espèces qui fournit un outil de traduction puissant pour étudier les émotions. La réaction de sursaut chez l'homme se produit par réflexe en réponse à un stimulus auditif soudaine et intense. Sursaut est le plus souvent mesurée chez l'homme par la mise en place de l'électromyographie (EMG) des électrodes sur le muscle orbiculaire (fermeture du couvercle) muscle de l'œil. Surprendre activité EMG liés est potentialisée par un organisme est présenté avec une stimul dangernous comme un imminent choc électrique par rapport à des stimuli non menaçante 19.
Le Pas-choc, prévisible-choc, imprévisible-choc (NPU) tâche et menace l'incertitude
Le Groupe de la menace de probabilité a été inspiré par Grillon et ses collègues quand ces chercheurs ont introduit l'utilisation de la potentialisation sursaut d'étudier l'anxiété et la peur chez les humains avec la tâche n-choc, prévisible-choc, imprévisible-choc (NPU) 21. Dans l'état prévisible de la tâche NPU, les chocs sont 100 pour cent cue-contingent et se produisent à un moment compatible connue (fin de brève présentation de repère). Dans l'état imprévisible de la tâche NPU, les chocs sont entièrement imprévisible. Les patients qui subissent un stress post-traumatique et troubles paniques présentent une augmentation sélective sursaut potentialisation lors d'un choc imprévisible mais non prévisible dans la tâche NPU 22,23. Dans d'autres travaux, les médicaments prescrits pour traiter l'anxiété avoir un effet plus important sur potentiati sursautdurant choc imprévisible que lors d'un choc prévisible dans la tâche NPU 24. Dans la recherche sur les effets anxiolytiques de l'alcool, Moberg et Curtin 4 utilisés la tâche NPU pour démontrer qu'une dose modérée d'alcool réduit sélectivement surprendre potentialisation pendant menace de choc prévisible imprévisible, mais non. L'incertitude est multiforme et chocs dans l'état imprévisible de la tâche NPU sont incertaines en ce qui concerne les deux si elles sont de se produire (probabilité incertitude) et quand ils se produisent (incertitude temporelle). De nombreuses théories suggèrent que la QUAND dimension d'incertitude est essentiel dans la production de l'anxiété 19. Toutefois, les données de Curtin et al. 5 suggère un mécanisme commun pour le déclenchement de l'anxiété à travers différents types d'incertitude. La tâche de la menace de probabilité décrit ici manipule incertitude sur si un choc se produit tout en maintenant toutes les autres dimensions de l'incertitude constante rendant ainsi clairquel aspect de l'incertitude est responsable des effets de la tâche présente. Les tâches qui utilisent potentialisation sursaut à la menace indicé sont flexibles et peuvent être modifiées par les scientifiques affectifs de manipuler l'incertitude sur l'endroit où vont les chocs se produire 25 et à quel point ils seront 7,26. De toutes ces tâches, la menace Probabilité Groupe est l'un des plus faciles à interpréter en raison de l'accent mis sur une dimension d'incertitude et la plus simple à mettre en œuvre en raison de son inclusion de seulement deux variantes de l'incertitude de la menace (faible probabilité et de choc de forte probabilité).
Le Groupe de la menace de probabilité
Dans le groupe de la menace de probabilité, le participant est assis environ 1,5 m à partir d'un tube à rayons cathodiques (CRT) du moniteur. Les indices de menaces sont affichés sur l'écran pendant 5 secondes chacune avec un ITI de durée variable (de gamme = 15-20 s). Les indices de menaces sont répartis par groupes de deux conditions choc de la menace et une condition de non-menace (voir <strong> Figure 1). Dans les deux cas de menace chocs de 200 msec sont livrés à 4.5 sec en temps de présentation de repère pour les doigts des participants. Dans l'état de menace probabilité de 100%, les chocs sont fournis lors de la présentation de chaque repère. Dans 20% condition de probabilité de la menace, les chocs sont livrés lors de la présentation de 1 sur toutes les 5 indices. Le participant voit deux séries (15 au total) des indices de chaque condition de probabilité de la menace. Le participant voit également deux ensembles neutres d'indices qui signalent pas de menace (indices sans menace; 15 indices au total). Le texte affiché sur le moniteur informe le participant de l'autre type d'ensemble. Une étiquette pour le type de jeu est affichée au cours de l'ensemble dans le coin supérieur gauche de l'écran. Les différents signaux de couleur sont utilisées pour chaque condition de faciliter la sensibilisation de chaque jeu pour le participant. Tout au long de la tâche, le programme de la présentation du stimulus présente le participant avec des sondes de sursaut acoustique sous la forme de 50 ms rafales de 102 dB de bruit blancavec le temps de montée quasi instantanée livré avec des écouteurs. Sondes de sursaut acoustique sont livrés à 4 secondes dans la présentation d'un sous-ensemble des indices. Sondes supplémentaires sont livrés à 13 sec et 15 sec après décalage pendant les ITI pour diminuer la prévisibilité des sondes repère. Avant toute présentation de stimuli visuels, la tâche commence avec la livraison de 3 sondes de sursaut acoustique d'habituer tout de suite la réponse de sursaut avant la mesure de la tâche principale. Les chercheurs équilibrer la position de série de sondes de sursaut acoustique à travers les conditions dans les sujets afin de contrôler les effets d'accoutumance et de sensibilisation 27,28. Pour un exemple d'une série entièrement contrebalancée d'essais pour le groupe de la menace de voir Probabilité Matériel supplémentaire.
La tâche de la menace de probabilité a été utilisée pour démontrer que la faible probabilité (incertain) choc seule est suffisante pour déclencher l'anxiété et de permettre l'évaluation des effets anxiolytiques de l'alcool <sup> 6. Des recherches préliminaires avec les utilisateurs de marijuana à charge indique le groupe de la menace de probabilité peut également être utilisée pour évaluer les effets de la drogue retrait 29. Ainsi, le groupe menace de probabilité fournit une alternative facile à appliquer à des méthodes plus coûteuses et moins précis pour la mesure objective des états distincts négatives émotionnelles (par exemple, l'anxiété et la peur) pour la recherche sur la psychopathologie, l'utilisation de la substance / abus, et large la science affective.
Protocol
Representative Results
Discussion
Le Groupe de la menace de probabilité peut être utilisée pour étudier l'expression de l'anxiété et de la peur en évaluant potentialisation sursaut à faible probabilité (incertain) et une forte probabilité (certain) menace de choc électrique. Les primaires dépendants de mesure et de menaces contingences utilisés dans cette tâche peuvent être utilisés avec les rongeurs, les primates non-humains et les humains, fournissant ainsi un excellent outil de traduction pour l'étude de l'expression …
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/ |
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