Summary

Met behulp van de Threat Probability Task aan angst en vrees Tijdens Onzekere en bepaalde Threat Beoordelen

Published: September 12, 2014
doi:

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 voor bepaalde dreiging en angst over onzekere bedreiging zijn te onderscheiden emoties met unieke gedrags-, cognitieve-aandachtsprocessen en neuroanatomisch componenten. Zowel angst en angst kan worden onderzocht in het laboratorium door het meten van de versterking van de schrikreflex. De schrikreflex is een defensieve reflex die wordt opgewekt wanneer een organisme wordt bedreigd en de noodzaak om verdediging hoog. De schrikreflex wordt beoordeeld via elektromyografie (EMG) in de orbicularis oculi spier opgewekt door korte, intense, uitbarstingen van akoestische witte ruis (dat wil zeggen, "schrikreacties sondes"). Schrikreacties potentiëring wordt berekend als de toename van de schrikreactie omvang tijdens de presentatie van de sets van visuele bedreiging aanwijzingen dat de levering van een milde elektrische schok ten opzichte van sets van overeenkomende signalen dat de afwezigheid van shock (no-dreiging signalen) Signaal. In de Threat Probability Task, wordt angst gemeten via schrikreacties versterking naar hoge waarschijnlijkheid (100% cue-contingent shock; certain) dreiging signalen dat de angst wordt gemeten via schrikreacties versterking te lage waarschijnlijkheid (20% cue-contingent shock; onzeker) dreiging cues. Meting van schrikreacties versterking tijdens de Threat Probability Task biedt een objectief en gemakkelijk te implementeren alternatief voor de beoordeling van negatieve invloed zijn via zelfrapportage of andere methoden (zoals neuro-imaging) die ongepast of onpraktisch voor sommige onderzoekers kunnen zijn. Schrikreactie potentiëring is uitvoerig bestudeerd bij zowel dieren (bv., Knaagdieren, niet-humane primaten) en mensen welk dier op mens translationeel onderzoek vergemakkelijkt. Schrikreacties versterking tijdens bepaalde en onzekere bedreiging biedt een objectieve maat van negatieve affectieve en verschillende emotionele toestanden (angst, angst) te gebruiken in het onderzoek naar psychopathologie, middelengebruik / misbruik en grotendeels in affectieve wetenschap. Als zodanig is het gebruikt op grote schaal door klinische wetenschappers die geïnteresseerd zijn in de psychopathologie etiologie en door affectieve wetenschappers geïnteresseerd in individual verschillen in emotie.

Introduction

De algemene doelstelling van het Threat Probability Taak is het experimenteel ontwarren de uitdrukking van angst in reactie op lage waarschijnlijkheid (dwz, onzeker) bedreigingen van angst in reactie op de hoge mate van waarschijnlijkheid (dat wil zeggen, bepaalde) bedreigingen. Onzekerheid ontstaat wanneer een aspect van dreigende slecht gedefinieerd. Terwijl de angst op tal van manieren kan worden beschreven, verergerd reacties op lage waarschijnlijkheid of anderszins onzekere negatieve gebeurtenissen is een onderscheidende klinisch symptoom bij angststoornissen 1,2. Bovendien verhoogde angst gerelateerde fysiologische reageren tijdens onzekere dreiging van shock versus angst gerelateerde fysiologische reageert tijdens bepaalde dreiging van schokken in het laboratorium van taken kan een fysiologische marker voor angststoornissen 3 bieden. Demping van angst om onzekere bedreigingen specifiek kan een essentieel onderdeel van de reactie op stress dempende eigenschappen van drugs zoals alcohol 4-7 zijn. Toegenomen angst tijdens uncepaalde dreiging kan een neuroadaptation in de hersenen van de stress-circuit na chronische drugsgebruik 4,8 markeren. Zo, de Threat Waarschijnlijkheid Task biedt een objectieve maat van negatieve affectieve en verschillende emotionele toestanden (angst, angst) te gebruiken in het onderzoek naar psychopathologie, middelengebruik / misbruik en affectieve wetenschap. Als zodanig kan het een krachtig hulpmiddel voor gebruik door klinische en affectieve wetenschappers die geïnteresseerd zijn in de psychopathologie etiologie en de individuele verschillen in emotie.

Traditionele methoden die worden gebruikt om emoties bij mensen te bestuderen

Affectieve wetenschappers hebben tal van maatregelen en paradigma's gebruikt om menselijke emotie 9 studeren, maar de meeste van deze bieden niet de vereiste nauwkeurigheid te vinden in het Threat Waarschijnlijkheid Task om angst van andere negatieve emoties te ontleden, zoals angst. Bijvoorbeeld wordt zelfrapportage gebruikte maar kan lijden vermogenskenmerken en andere vormen van responsbias. Deelnemers mogen niet abl zijne om nauwkeurig onderscheid te maken tussen angst en vrees, en de aansluiting van hun verslag aan de onderliggende neurobiologische mechanismen is distale op zijn best. Bovendien zelfrapportage moet vaak worden achteraf uitgevoerd, omdat het proces van introspectie en verslag anders ervaring van de affectieve stimuli deelnemers kunnen veranderen. Natuurlijk retrospectieve verslag lijdt geheugen storingen en afbraak. Psychophysiologists vaak meten emoties tijdens een invloed manipulatie die inhoudt dat de presentatie van emotioneel suggestieve foto's 10. Deze foto bekijken taak is goed gevalideerd, wordt minder beïnvloed door de tekortkomingen van zelfrapportage, en heeft geresulteerd in een groot aantal belangrijke inzichten met betrekking tot individuele verschillen in affectieve respons en hun bijdrage aan psychopathologie 11,12. Echter, slechts een brede negatieve invloed wordt gemeten tijdens deze foto bekijken van de taak die niet toestaan ​​voor de studie van verschillende negatieve emoties zoals angst en vrees which kan worden gemeten met de Threat Probability Task. Affectieve neurowetenschappers regelmatig meten van functionele magnetische resonantie imaging (fMRI) tijdens taken die negatieve invloed uitlokken maar deze aanpak kan te duur voor veel onderzoekers. Bovendien worden de ruimtelijke en temporele resoluties van fMRI methoden momenteel beperkt, waardoor het moeilijk voor fMRI om de neurologische structuren geloofd te worden geassocieerd met angst versus andere emoties te ontwarren. Wat nog belangrijker is, een goed gedefinieerde fMRI-index van elke vorm van negatieve invloed is nog niet vastgesteld.

Translationeel onderzoek met dieren met behulp van de schrikreactie

De bedreiging Waarschijnlijkheid taak is gemodelleerd naar fundamenteel onderzoek met dieren die het eerste voorbeeld van de nauwkeurigheid hebben die angst onderscheiden van angst ontvangen. Neurowetenschappers hebben zorgvuldig gecontroleerde laesie studies gebruikt met knaagdieren te modelleren angst en vrees met behulp van differentiële responsen te onzeker en sommigein cued dreiging van een elektrische schok. Dit werk heeft belangrijke verschillen in angst-gerelateerde reacties op lage waarschijnlijkheid, dubbelzinnig gedefinieerd, distale of anderszins onzeker shock opgehelderd versus angst gerelateerde reacties op zeer waarschijnlijke, duidelijk omschreven, dreigende bepaalde schok 13. Onzekere bedreigingen ontlokken invriezen en hyper waakzaamheid bij dieren, dat bepaalde bedreigingen uitlokken actieve vermijding, defensieve aanval, of allebei 14. Handen is, bepaalde dreigingen richten de aandacht op de bedreiging zelf, terwijl distale, tijdelijk onzekere bedreigingen stimuleren verdeeld aandacht aan de totale milieu 15-17. Reactie op tijdelijk onzekere bedreigingen lijkt te worden volgehouden, dat de reactie op bepaalde dreigingen is fasisch en tijd-slot om de dreiging 13. In gerelateerd werk, hebben laesie studies aangetoond dat antwoord op de onzekere bedreigingen worden selectief gemedieerd door corticotrophin releasing factor en noradrenaline paden door de lateraleafdelingen van de centrale kern van de amygdala en de bed nucleus van de stria terminalis 18. Veel van dit werk gebruikt potentiëring van de akoestische schrikreactie als primaire afhankelijke maatregel 13, die dezelfde afhankelijke maatregel in de dreiging Waarschijnlijkheid taak. De neurobiologische substraten van de schrikreactie circuit zijn uitgebreid bestudeerd met de ontdekking van duidelijke verbindingen met de hersenstructuren actief in reactie op onzekere en bepaalde bedreigingen 19,20. De schrikreactie kan worden beoordeeld in tal van soorten, die een krachtig translationeel hulpmiddel om emoties te bestuderen biedt. De schrikreactie bij mensen optreedt reflexmatig in reactie op een plotselinge en intense auditieve stimulus. Schrikreactie wordt meestal gemeten in mensen door het plaatsen van elektromyografie (EMG) elektroden aan de orbicularis oculi (deksel sluiten) spier van het oog. Schrikken gerelateerde EMG-activiteit wordt versterkt als een organisme wordt gepresenteerd met een dreigende stimulons zoals een naderende elektrische schok ten opzichte van niet-bedreigende stimuli 19.

De No-shock, Voorspelbare-shock, Onvoorspelbaar-shock (NPU) taak en bedreiging onzekerheid

De Threat Waarschijnlijkheid Task werd geïnspireerd door Grillon en collega's wanneer deze onderzoekers introduceerde het gebruik van schrikreacties versterking tot angst en angst bij mensen te onderzoeken met de No-shock, Voorspelbare-shock, Onvoorspelbaar-shock (NPU) taak 21. In de Voorspelbare toestand van de NPU taak, schokken zijn 100 procent cue-contingent en optreden op een consistente, bekende tijd (eind van korte cue presentatie). In de onvoorspelbare toestand van de NPU taak, schokken zijn volledig onvoorspelbaar. Patiënten met een posttraumatische stress en paniek stoornissen vertonen selectief schrikreacties versterking verhoogd tijdens onvoorspelbaar, maar niet voorspelbaar schok in de NPU taak 22,23. In ander werk, medicijnen voorgeschreven om de behandeling van angst hebben een groter effect op schrikreacties potentiatitijdens onvoorspelbare schokken dan tijdens voorspelbare schok in de NPU taak 24. In het onderzoek naar de anxiolytische effecten van alcohol, Moberg en Curtin 4 gebruikt de NPU taak aan te tonen dat een gematigde dosis alcohol selectief vermindert schrikken versterking tijdens dreiging van onvoorspelbaar, maar niet voorspelbaar shock. Onzekerheid is veelzijdig en schokken in de onvoorspelbare toestand van de NPU taak zijn onzeker met betrekking tot zowel als ze optreden (kans onzekerheid) en wanneer zij zich voordoen (temporele onzekerheid). Veel theorieën suggereren dat de WANNEER dimensie van onzekerheid is het van cruciaal belang in het produceren van angst 19. Echter, de gegevens van Curtin et al. 5 suggereert een gemeenschappelijk mechanisme voor het uitlokken van angst over verschillende soorten van onzekerheid. De Threat Waarschijnlijkheid taak hier beschreven manipuleert onzekerheid over IF een schok optreedt terwijl alle andere dimensies van onzekerheid constante zodat duidelijk wordtwelk aspect van onzekerheid is verantwoordelijk voor de effecten taak weer. Taken die schrikreactie versterking gebruiken om cued bedreiging zijn flexibel en kunnen ook worden gewijzigd door affectieve wetenschappers om de onzekerheid over waar de schokken gaan optreden 25 en hoe slecht ze zullen zijn 7,26 manipuleren. Van al deze taken, de Threat Waarschijnlijkheid Task is een van de makkelijkste om te interpreteren vanwege de focus op een dimensie van onzekerheid en het meest eenvoudig te implementeren gevolg van de opname van de twee enige bedreiging onzekerheid varianten (lage waarschijnlijkheid en een hoge waarschijnlijkheid shock).

De Threat Waarschijnlijkheid Task

In de Threat Probability Task, wordt de deelnemer ongeveer 1,5 m zitten van een cathode ray tube (CRT) monitor. Bedreiging signalen worden weergegeven op de monitor voor 5 sec elk met een variabele looptijd ITI (range = 15-20 sec). Bedreiging signalen zijn verdeeld in sets van twee schokken bedreiging voorwaarden en een no-bedreigingen (zie <strong> Figuur 1). In beide dreiging omstandigheden schokken van 200 msec bezorgen op 4.5 sec in cue presentatie maal de vingers van de deelnemer. In de 100% dreiging waarschijnlijkheid conditie, worden schokken tijdens de presentatie van elke cue geleverd. In 20% bedreiging waarschijnlijkheid conditie, worden schokken tijdens de presentatie van de 1 op de 5 signalen afgeleverd. De deelnemer ziet twee sets (15 signalen totaal) van elke bedreiging waarschijnlijkheid conditie. De deelnemer ziet ook twee neutrale sets van signalen dat er geen dreiging signaal (geen-dreiging signalen; 15 signalen totaal). De tekst op het scherm informeert de deelnemer van de volgende set type. Een label voor de set type wordt weergegeven tijdens de gehele set in de linker bovenhoek van het scherm. Verschillende kleur signalen worden gebruikt voor elke voorwaarde om het bewustzijn van elke set voor de deelnemer te vergemakkelijken. Gedurende de taak het stimulus programma bevat de deelnemer met akoestische schrikreactie probes in de vorm van 50 msec bursts van 102 dB witte ruismet bijna onmiddellijke stijging van de tijd geleverd via de koptelefoon. Akoestische schrikreactie sondes worden geleverd op 4 sec in de presentatie van een subset van de cues. Aanvullende sondes worden geleverd op 13 sec en 15 sec na de cue gecompenseerd tijdens de ITI om de voorspelbaarheid van de sondes te verlagen. Voordat een presentatie van visuele stimuli, de taak begint met de levering van 3 akoestische schrikreactie sondes om de schrikreactie meteen wennen voordat hoofdtaak meting. Onderzoekers de balans van de seriële positie van de akoestische schrikreactie probes omstandigheden binnen onderwerpen om te controleren voor de gewenning en sensibiliserende effecten 27,28. Voor een voorbeeld van een volledig vorkheftruck reeks van proeven voor de Threat Probability Task Zie aanvullend materiaal.

De dreiging Waarschijnlijkheid taak is gewend lage waarschijnlijkheid tonen (onzekere) shock alleen voldoende om angst te wekken en voor evaluatie van de anxiolytische effecten van alcohol <sup> 6. Voorlopig onderzoek met afhankelijke marihuanagebruikers stelt de dreiging Probability taak kan ook worden gebruikt om de effecten van drugsontwenning 29 beoordelen. Zo, de Threat Waarschijnlijkheid Task biedt een gemakkelijk te implementeren alternatief voor duurdere en minder nauwkeurige methoden voor de objectieve meting van verschillende negatieve emoties (bijvoorbeeld angst en vrees) voor onderzoek naar psychopathologie, middelengebruik / misbruik, en brede affectieve wetenschap.

Protocol

De lokale ethische commissie heeft de volgende procedure goedgekeurd en alle deelnemers die hebben deelgenomen aan deze procedure hebben geïnformeerde toestemming gegeven. Voor meer detail van psychofysiologische meting en stimulus presentatie zie 30,27. 1 Elektromyografie (EMG) opnemen Voorbereiding Vraag de deelnemers om hun gezicht grondig te wassen met zeep, met bijzondere aandacht voor de sensor locaties doelgroep, die zich onder een oog en in het midden van het v…

Representative Results

De Threat Waarschijnlijkheid Task produceert robuuste schrikreacties versterking tijdens beide 100% (bepaalde) kans en 20% (onzekere) kans bedreiging cues (zie figuur 6B). Vorige resultaten met deze taak toon schrikreactie potentiëring tijdens de onzekere (20%) bedreigingen aanzienlijk daarboven schrikreactie versterking bij hoge waarschijnlijkheid (100%) (bepaalde) bedreigingen worden verhoogd. Acute toediening van een matige doet alcohol (targeten bloed alcohol concentratie van 0.08%) produceert sele…

Discussion

De dreiging Waarschijnlijkheid taak kan worden gebruikt om de expressie van angst en angst bestuderen door beoordeling schrikreactie potentiëring lage waarschijnlijkheid (onzeker) en hoge waarschijnlijkheid (bepaalde) risico van een elektrische schok. De primaire afhankelijke maatregel dreiging risico in deze taak kan worden gebruikt met knaagdieren, primaten en mensen, dus, is een ideaal translationele hulpmiddel om de expressie van negatieve invloed 13,18,40. Schrikreacties versterking om dreiging van een …

Disclosures

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/

References

  1. Barlow, D. H. Unraveling the mysteries of anxiety and its disorders from the perspective of emotion theory. The American psychologist. 55 (11), 1247-1263 (2000).
  2. Boswell, J. F., Thompson-Hollands, J., Farchione, T. J., Barlow, D. H. Intolerance of uncertainty: A common factor in the treatment of emotional disorders. Journal of Clinical Psychology. 69 (6), 630-645 (2013).
  3. Grillon, C. Models and mechanisms of anxiety: evidence from startle studies. Psychopharmacology. 199 (3), 421-437 (2008).
  4. Moberg, C. A., Curtin, J. J. Alcohol selectively reduces anxiety but not fear: startle response during unpredictable vs. predictable threat. Journal of Abnormal Psychology. 118 (2), 335-347 (2009).
  5. Hefner, K. R., Moberg, C. A., Hachiya, L. Y., Curtin, J. J. Alcohol stress response dampening during imminent versus distal, uncertain threat. Journal of abnormal psychology. 122 (3), 756-769 (2013).
  6. Hefner, K. R., Curtin, J. J. Alcohol stress response dampening: Selective reduction of anxiety in the face of uncertain threat. Journal of Psychopharmacology (Oxford, England). 26 (2), 232-244 (2012).
  7. Bradford, D. E., Shapiro, B. L., Curtin, J. J. How bad could it be? Alcohol dampens stress responses to threat of uncertain intensity. Psychological science. 24 (12), 2541-2549 (2013).
  8. Koob, G. F., Volkow, N. D. Neurocircuitry of addiction. Neuropsychopharmacology Reviews. 35 (1), 217-238 (2010).
  9. Mauss, I. B., Robinson, M. D. Measures of emotion: A review. Cognition & emotion. 23 (2), 209-237 (2009).
  10. Lang, P. J., Bradley, M. M., Cuthbert, B. N. Emotion, attention, and the startle reflex. Psychological Review. 97 (3), 377-395 (1990).
  11. Lang, P. J. The emotion probe. Studies of motivation and attention. The American psychologist. 50 (5), 372-385 (1995).
  12. Vaidyanathan, U., Patrick, C. J., Cuthbert, B. N. Linking dimensional models of internalizing psychopathology to neurobiological systems: Affect-modulated startle as an indicator of fear and distress disorders and affiliated traits. Psychological bulletin. 135 (6), 909-942 (2009).
  13. Davis, M., Walker, D. L., Miles, L., Grillon, C. Phasic vs sustained fear in rats and humans: Role of the extended amygdala in fear vs anxiety. Neuropsychopharmacology Reviews. 35, 105-135 (2010).
  14. Blanchard, R. J., Blanchard, D. C. Attack and defense in rodents as ethoexperimental models for the study of emotion. Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry. 13, S3-S14 (1989).
  15. Cornwell, B. R., Echiverri, A. M., Covington, M. F., Grillon, C. Modality-specific attention under imminent but not remote threat of shock: Evidence from differential prepulse inhibition of startle. Psychological Science. 19 (6), 622-6210 (2008).
  16. Fanselow, M. S., Lester, L. S. A functional behavioristic approach to aversively motivated behavior: predatory imminence as a determinant of the topography of defensive behavior. Evolution and Learning. , 185-212 (1988).
  17. Mobbs, D., Petrovic, P., et al. When fear is near: Threat imminence elicits prefrontal-periaqueductal gray shifts in humans. Science. 317 (5841), 1083-1010 (2007).
  18. Walker, D., Davis, M. Role of the extended amygdala in short-duration versus sustained fear: A tribute to Dr. Lennart Heimer. Brain Structure and Function. 213 (1-2), 29-42 (2008).
  19. Davis, M. Neural systems involved in fear and anxiety measured with fear-potentiated startle. American Psychologist. 61 (8), 741-756 (2006).
  20. Alvarez, R. P., Chen, G., Bodurka, J., Kaplan, R., Grillon, C. Phasic and sustained fear in humans elicits distinct patterns of brain activity. NeuroImage. 55 (1), 389-400 (2011).
  21. Schmitz, A., Grillon, C. Assessing fear and anxiety in humans using the threat of predictable and unpredictable aversive events (the NPU-threat test). Nature Protocols. 7 (3), 527-532 (2012).
  22. Grillon, C., Lissek, S., Rabin, S., McDowell, D., Dvir, S., Pine, D. S. Increased anxiety during anticipation of unpredictable but not predictable aversive stimuli as a psychophysiologic marker of panic disorder. American Journal of Psychiatry. 165 (7), 898-904 (2008).
  23. Grillon, C., Pine, D. S., Lissek, S., Rabin, S., Bonne, O., Vythilingam, M. Increased anxiety during anticipation of unpredictable aversive stimuli in posttraumatic stress disorder but not in generalized anxiety disorder. Biological Psychiatry. 66 (1), 47-53 (2009).
  24. Grillon, C., Chavis, C., Covington, M. F., Pine, D. S. Two-week treatment with the selective serotonin reuptake inhibitor citalopram reduces contextual anxiety but not cued fear in healthy volunteers: A fear-potentiated startle study. Neuropsychopharmacology. 34 (4), 964-971 (2009).
  25. Bradford, D. E., Moberg, C. A., Starr, M. J., Motschman, C. A., Korhumel, R. A., Curtin, J. J. Alcohol induced stress neuroadaptation: Cross sectional evidence from startle potentiation and ERPs in healthy drinkers and abstinent alcoholics during uncertain threat. , (2013).
  26. Shankman, S. A., Robison-Andrew, E. J., Nelson, B. D., Altman, S. E., Campbell, M. L. Effects of predictability of shock timing and intensity on aversive responses. International Journal of Psychophysiology: Official Journal of the International Organization of Psychophysiology. 80 (2), 112-118 (2011).
  27. Blumenthal, T. D., Cuthbert, B. N., Filion, D. L., Hackley, S., Lipp, O. V., van Boxtel, A. Committee report: Guidelines for human startle eyeblink electromyographic studies. Psychophysiology. 42 (1), 1-15 (2005).
  28. Valsamis, B., Schmid, S. Habituation and prepulse inhibition of acoustic startle in rodents. Journal of visualized experiments: JoVE. (55), e3446 (2011).
  29. Gloria, R. . Uncovering a potential biological marker for marijuana withdrawal: Startle potentiation to threat. , 70 (2011).
  30. Curtin, J. J., Lozano, D., Allen, J. B. . The psychophysiology laboratory. , (2007).
  31. Lane, S. T., Franklin, J. C., Curran, P. J. Clarifying the nature of startle habituation using latent curve modeling. International journal of psychophysiology: official journal of the International Organization of Psychophysiology. 88 (1), 55-63 (2013).
  32. Bradford, D. E., Kaye, J. T., Curtin, J. J. Not just noise: individual differences in general startle reactivity predict startle response to uncertain and certain threat. Psychophysiology. 51 (5), 407-411 (2014).
  33. Curtin, J. J., Patrick, C. J., Lang, A. R., Cacioppo, J. T., Birbaumer, N. Alcohol affects emotion through cognition. Psychological Science. 12 (6), 527-531 (2001).
  34. Hogle, J. M., Kaye, J. T., Curtin, J. J. Nicotine withdrawal increases threat-induced anxiety but not fear: Neuroadaptation in human addiction. Biological Psychiatry. 68 (8), 687-688 (2010).
  35. Hogle, J. M., Curtin, J. J. Sex differences in negative affective response during nicotine withdrawal. Psychophysiology. 43 (4), 344-356 (2006).
  36. Delorme, A., Makeig, S. EEGLAB: an open source toolbox for analysis of single-trial EEG dynamics including independent component analysis. Journal of Neuroscience Methods. 134 (1), 9-21 (2004).
  37. . . Statistics Toolbox. , (2013).
  38. Levenson, R., Sher, K., Grossman, L., Newman, J., Newlin, D. Alcohol and stress response dampening: Pharmacological effects, expectancy, and tension reduction. Journal of Abnormal Psychology. 89 (4), 528-538 (1980).
  39. Sher, K. J. Stress response dampening. Psychological Theories of Drinking and Alcoholism. , 227-271 (1987).
  40. Davis, M., Antoniadis, E., Amaral, D., Winslow, J. Acoustic startle reflex in rhesus monkeys: A review. Reviews in the Neurosciences. 19, 171-185 (2008).
  41. Grillon, C., Baas, J. P., Lissek, S., Smith, K., Milstein, J. Anxious responses to predictable and unpredictable aversive events. Behavioral Neuroscience. 118 (5), 916-924 (2004).
  42. Grillon, C., Baas, J. M. A review of the modulation of the startle reflex by affective states and its application in psychiatry. Clinical Neurophysiology. 144, 1557-1579 (2003).
  43. Shankman, S. A., Nelson, B. D., et al. A psychophysiological investigation of threat and reward sensitivity in individuals with panic disorder and/or major depressive disorder. Journal of abnormal psychology. 122 (2), 322-338 (2013).
  44. Moberg, C. A., Curtin, J. J. Stressing the importance of anxiety in alcoholism. Alcoholism: Clinical and Experimental Research. 36, 60A (2012).
  45. McTeague, L. M., Lang, P. J. The anxiety spectrum and the reflex physiology of defense: from circumscribed fear to broad distress. Depression and anxiety. 29 (4), 264-281 (2012).
  46. Mobbs, D., Marchant, J. L., et al. From Threat to Fear: The Neural Organization of Defensive Fear Systems in Humans. The Journal of Neuroscience. 29 (39), 12236-12243 (2009).
  47. Lissek, S., Bradford, D. E., et al. Neural substrates of classically conditioned fear-generalization in humans: a parametric fMRI study. Social cognitive and affective neuroscience. , (2013).
  48. Insel, T. Next-generation treatments for mental disorders. Science translational medicine. 4 (155), 155ps19 (2012).
  49. Baker, T. B., Mermelstein, R., et al. New methods for tobacco dependence treatment research. Annals of Behavioral Medicine: A Publication of the Society of Behavioral Medicine. 41 (2), 192-207 (2011).
  50. Lerman, C., LeSage, M. G., et al. Translational research in medication development for nicotine dependence. Nature Reviews. Drug Discovery. 6 (9), 746-762 (2007).
  51. Schmitz, A., Merikangas, K., Swendsen, H., Cui, L., Heaton, L., Grillon, C. Measuring anxious responses to predictable and unpredictable threat in children and adolescents. Journal of experimental child psychology. 110 (2), 159-170 (2011).
  52. Miller, M. W., Curtin, J. J., Patrick, C. J. A startle probe methodology for investigating the effects of active avoidance on negative emotional reactivity. Biological Psychology. 50, 235-257 (1999).
  53. Hawk, L. W., Cook, E. W. 3rd Affective modulation of tactile startle. Psychophysiology. 34 (1), 23-31 (1997).

Play Video

Cite This Article
Bradford, D. E., Magruder, K. P., Korhumel, R. A., Curtin, J. J. Using the Threat Probability Task to Assess Anxiety and Fear During Uncertain and Certain Threat. J. Vis. Exp. (91), e51905, doi:10.3791/51905 (2014).

View Video