Reduzindo a Ansiedade do Estado Usando a Manutenção da Memória de Trabalho
Summary
Este protocolo demonstra como medir o estímulo potencializado pela ansiedade durante o paradigma da Sternberg Working Memory.
Abstract
O propósito deste protocolo é explicar como examinar a relação entre processos de memória de trabalho e ansiedade ao combinar a Sternberg Working Memory (WM) e a ameaça de paradigmas de choque. No paradigma Sternberg WM, os sujeitos são necessários para manter uma série de letras no WM por um breve intervalo e responder, identificando se a posição de uma determinada letra na série corresponde a um prompt numérico. Na ameaça do paradigma de choque, os sujeitos são expostos a blocos alternados onde correm o risco de receber apresentações imprevisíveis de choque elétrico leve ou estão a salvo do choque. A ansiedade é avaliada ao longo dos blocos seguros e de ameaça usando o reflexo de assalto acústico, que é potencializado sob ameaça (Ansiedade-Potenciado Startle (APS)). Ao conduzir o paradigma Sternberg WM durante a ameaça de choque e sondar a resposta de assalto durante o intervalo de manutenção de WM ou o intervalo intertrial, é possível dEtermine o efeito da manutenção do WM no APS.
Introduction
De acordo com a Teoria do Controle de Atenção (ACT), a ansiedade interfere no processamento cognitivo ao competir pelo acesso a recursos de Memória de Trabalho (WM) limitados 1 . No entanto, o ACT não aborda o inverso desta relação ( ou seja, o efeito do processamento cognitivo na ansiedade). Ao manipular a ansiedade durante as tarefas cognitivas utilizando a ameaça do paradigma de choque, é possível avaliar o efeito da ansiedade sobre a cognição e o efeito da cognição na ansiedade 2 , 3 , 4 , 5 . O objetivo deste protocolo é demonstrar como administrar o paradigma Sternberg WM durante o paradigma de ameaça de choque para investigar a relação bidirecional entre ansiedade e manutenção de WM.
A ameaça do paradigma de choque é amplamente utilizada no laboratório para manipular a ansiedade do estadof "> 6, 7, 8, 9, 10, 11 e pode ser implementado em indivíduos saudáveis, 2, 3, 4, 5 e pacientes 12, 13, 14, 15 da mesma forma (ver Bradford et al. 16, para um exemplo). O paradigma consiste em blocos alternativos de ameaça e segurança 17. Os indivíduos correm o risco de receber estimulações elétricas imprevisíveis durante os blocos de ameaça, mas não durante os blocos seguros. A ansiedade dos indivíduos pode ser avaliada periodicamente usando o reflexo acústico de espirito 18 , 19 . Tipicamente shMais respostas de assalto maiores durante os blocos de ameaça em comparação com os blocos seguros, e este Ansil-Potentiated Startle (APS) pode ser usado como um índice periférico de mudança na ansiedade em curso durante o teste 17 , 18 . O Instituto Nacional de Saúde Mental (NIMH) é reconhecido como um índice fisiológico de ansiedade em sua matriz de Critérios de Domínio de Pesquisa 20. O assalto potenciado no paradigma da ameaça de choque é reconhecido. No entanto, também é possível investigar a ansiedade de um indivíduo usando um auto-relato de escala de tipo Likert. Como a ameaça de choque é um paradigma passivo, outras tarefas cognitivas podem ser realizadas simultaneamente 21 . Ao combinar a ameaça de choque com a tarefa Sternberg WM, é possível testar a ansiedade durante a manutenção do WM 3 .
Durante o paradigma Sternberg WM, os sujeitos são necessários para codificar uma série de letras no WM e responder aPor um breve intervalo 3 , 22 . Ao contrário de tarefas WM mais complexas ( por exemplo, a tarefa N-back) 4 , 5 , 23 , a tarefa Sternberg não requer a manipulação de informações no WM 3 , 22 . Além disso, os sujeitos codificam, mantêm e respondem itens durante intervalos distintos. Juntos, esses recursos permitem dissociar a manutenção do WM de outros processos cognitivos mais complexos 24 . Ao testar APS durante o intervalo de manutenção WM, é possível determinar o efeito da manutenção de WM na ansiedade. Da mesma forma, ao comparar a precisão do WM e o Tempo de Reação (RT) entre a ameaça e blocos seguros, é possível determinar o efeito da ansiedade na manutenção do WM. Este protocolo detalhará as etapas processuais necessárias para conduzir o paradigma Sternberg WM dProvocando ameaças de choque, bem como as etapas analíticas necessárias para avaliar APS, precisão e tempo de reação durante a tarefa.
Protocol
Representative Results
Discussion
Este artigo demonstra como administrar a tarefa Sternberg WM durante a ameaça de choque. Usando este protocolo, foi possível mostrar que a manutenção de WM é suficiente para reduzir a ansiedade, conforme medido pela potencialização do reflexo de assalto acústico 3 . Estes resultados sugerem que a relação entre a cognição e a ansiedade é bidireccional 3-5 e que os modelos de ansiedade (por exemplo, a teoria de controlo atencional) 1 deve explicar o efeito da cognição em ansiedade, além de o efeito de ansiedade sobre a cognição. Embora o protocolo atual descreva a integração da tarefa Sternberg WM e o paradigma da ameaça de choque, ela também pode servir como uma estrutura para estudar a relação entre cognição e ansiedade em geral 21 .
Ao redesenhar as tarefas cognitivas existentes a serem realizadas durante a alternatinaG períodos de segurança e ameaça, é possível estudar o efeito da ansiedade em processos cognitivos específicos, como WM e atenção sustentada 2 , 31 , 32 . Por exemplo, em trabalhos anteriores, a tarefa de memória de trabalho N-back estava integrada com o paradigma da ameaça de choque, demonstrando que a ansiedade interfere com o WM com uma carga baixa, mas não uma carga alta 4 , 5 . Esses resultados sugerem que a ansiedade interfere no WM, mas também que indivíduos saudáveis são capazes de superar a ansiedade quando as demandas das tarefas são altas. A Tarefa de Atenção Sustentada à Resposta (SART) também foi integrada com a ameaça do paradigma de choque; Os sujeitos tiveram que inibir suas respostas aos estímulos alvo raros. Isto demonstrou que a ameaça de choque aumenta a precisão dos ensaios NoGo durante a tarefa 31 , 32 . Junto comOs estudos de N-back, esses resultados sugerem que a ansiedade pode prejudicar e facilitar o desempenho, e que a direção do efeito depende dos processos cognitivos específicos envolvidos pela tarefa.
Da mesma forma, adicionando sondas de startle precisamente temporizadas a uma tarefa cognitiva existente que foi adaptada ao paradigma da ameaça de choque, é possível estudar o efeito de tarefas cognitivas específicas sobre a ansiedade. A relação entre a carga WM e a ansiedade foi inicialmente observada durante as tarefas N-back WM, onde o aumento do número de itens a serem mantidos reduziu APS 4 , 5 . No entanto, como essa tarefa exige manutenção e manipulação, foi difícil determinar quais componentes WM foram necessários para a redução observada na ansiedade 23 , 33 . Ao acompanhar esses estudos com o paradigma WM mais simples de Sternberg, foi possívelOw que o processamento executivo central não era necessário para a redução da ansiedade 3 .
Esta técnica pode ser usada para estudar o efeito da ansiedade sobre a cognição, bem como o efeito da cognição na ansiedade. Conseqüentemente, é importante manipular a ansiedade e a carga cognitiva neste paradigma e tomar medidas confiáveis de cada um. Ao aplicar este método a novos paradigmas cognitivos, é importante garantir que o paradigma cognitivo tenha níveis de dificuldade diferenciados com base no desempenho. Se o teste piloto não mostrar diferenças no desempenho em condições experimentais, verifique os efeitos do teto / piso e ajuste a dificuldade da tarefa em conformidade. Da mesma forma, é importante projetar a ameaça de manipulação de choque de modo que seja possível observar APS durante condições de baixa carga cognitiva. Se o teste piloto não mostrar diferenças de assustamento durante condições de baixa carga cognitiva, tente verificar o sinalRelação ruído no canal EMG.
Existem 3 passos críticos para garantir a eficácia deste protocolo. Primeiro, é importante garantir que o sujeito entenda a tarefa cognitiva que está sendo implementada. Se necessário, crie uma versão prática da tarefa para garantir que os sujeitos compreendam as instruções. Em segundo lugar, é importante garantir que a estimulação elétrica utilizada seja de intensidade suficiente para induzir ansiedade no sujeito. Se necessário, recalibrar a intensidade da estimulação elétrica após cada corrida. Em terceiro lugar, é importante garantir que a relação sinal-ruído do canal EMG seja suficiente para recuperar a resposta de assalto acústica. Se o canal é ruidoso ou a impedância é muito alta, limpe bem a pele debaixo do olho e reaplique os eletrodos EMG.
Embora existam vários pontos fortes para esse paradigma, também há limitações que devem ser abordadas. Por exemplo, o uso de avO choque elétrico ersivo pode suscitar preocupação entre alguns IRBs, especialmente quando se trata de populações vulneráveis. Deve-se notar que existem abordagens alternativas para induzir ansiedade além de usar choque elétrico. Estes incluem a respiração de níveis elevados de CO 2 (7,5%) por períodos prolongados (8-20 min) 34 , usando a ameaça de um estímulo térmico aversivo 35 , apresentando imagens mal avaliadas 36 , etc. No entanto, deve notar-se que os estímulos elétricos São seguros (quando usados corretamente), amplamente utilizados e eficazes. Embora este protocolo recomenda uma abordagem de padronização para analisar a assaltar potenciada, as pontuações brutas podem ser mais confiáveis em alguns casos 9 , 10 . Se forem utilizados escores padronizados, recomenda-se também examinar as pontuações brutas.
A força deste protocolo é que permite ao pesquisador flexivelmenteManipular a ansiedade do estado dentro do assunto em uma única sessão e testar a relação entre ansiedade e processos cognitivos específicos. Existem três possíveis aplicações futuras deste protocolo. Primeiro, é importante entender como os sistemas cognitivos e emocionais interagem ao nível dos processos neurais. Estudos futuros devem examinar a relação entre ansiedade e atividade neural relacionada à manutenção de WM, usando esse paradigma ao gravar a atividade BOLD. Em segundo lugar, é importante generalizar essas descobertas para outros processos cognitivos, como a atenção sustentada e o processamento de recompensas. Futuros estudos usando este protocolo devem manipular esses processos durante períodos de ameaça e segurança. Em terceiro lugar, é importante compreender a relação entre cognição e ansiedade, tanto em indivíduos saudáveis como em populações de pacientes. Estudos futuros usando este protocolo devem incluir indivíduos dessas populações especiais.
Em conclusão, istoO trabalho apresenta um protocolo para estudar a relação entre a carga de WM e a ansiedade induzida. Estudos usando esse paradigma mostraram que a manutenção de WM é suficiente para reduzir a ansiedade, mas que a ansiedade não interfere na própria carga do WM. Embora os achados apresentados aqui sejam específicos do paradigma Sternberg WM, este protocolo pode ser adaptado para estudar a relação bidirecional entre cognição e ansiedade em geral.
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
O apoio financeiro para este estudo foi fornecido pelo Programa de Pesquisa Intramural do Instituto Nacional de Saúde Mental, ZIAMH002798 (Identificador ClinicalTrial.gov: NCT00026559: Protocolo ID 01-M-0185).
Materials
| Biopac System | |||
| System | Biopac Systems Inc. | MP150 | 1, Psychophysiology monitoring hardware |
| TTL integration | Biopac Systems Inc. | STP100C | 1 |
| EDA | Biopac Systems Inc. | EDA100C | 1 |
| ECG | Biopac Systems Inc. | ECG100C | 1 |
| EMG | Biopac Systems Inc. | EMG100C | 1 |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Other Equipment | |||
| Breakout box | See Alternatives | Custom | 1 |
| Grass Signal Generator | Grass Instruments | SD9 | 1 |
| Shock device | Digitimer North America, LLC | DS7A | 1 |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Alternatives | |||
| Alternative to Breakout box | Cortech Solutions | SD-MS-TCPBNC | 1 |
| Alternative Grass Signal Generator | Digitimer North America, LLC | DG2A | 1 |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Audio Equipment | |||
| Headphones | Sennheiser Electronic GMBH & CO | HD-280 | 1 |
| Headphone Amplifier | Applied Research and Technology | AMP4 | 1 |
| Sound Pressure Level Meter | Hisgadget Inc | MS10 | 1 |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Electrodes and Leads from Biopac | |||
| EMG | Biopac Systems Inc. | EL254S | 2 |
| EMG stickers | Biopac Systems Inc. | ADD204 | 2 |
| Gel for EMG | Biopac Systems Inc. | GEL100 | 1 |
| ECG | Biopac Systems Inc. | LEAD110 | 2 |
| Shock | Biopac Systems Inc. | LEAD110 | 2 |
| ECG | Biopac Systems Inc. | LEAD110S-W | 1 |
| ECG | Biopac Systems Inc. | LEAD110S-R | 1 |
| Disposable electrodes | Biopac Systems Inc. | EL508 | 6 |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Software | |||
| Presentation | Neurobehavioral Systems | Version 18 | Referred to here as experimental software |
| Acknowledge | Biopac Systems Inc. | Version 4.2 | Referred to here as psychophysiology analysis software |
Referenzen
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