Psicofisica-ancorato, Thresholding robusta nello studio del dolore legati lateralizzazione delle oscillatorio Prestimulus Activity

Nel condurre esperimenti comportamentali coinvolge soggetti umani, è importante essere in grado di controllare attentamente le intensità di stimoli presentati. Utilizzando stimoli di pari intensità per tutti i partecipanti, tuttavia, in alcune impostazioni introdurre la distorsione della percezione soggettiva. Per alcune qualità percettive, come il dolore, ci sono alte variazioni inter- e intra-individuali di intensità percepita a livello di stimolo costante ^{1, 2.} Per gli esperimenti che assumono pari percezioni soggettive, è quindi una necessità per abbinare l'intensità soggettivamente percepita tra i partecipanti. Questo è anche importante quando si esaminano percezione a livello di soglia, ad esempio, tra la stimolazione dolorosa e dolorosi. la ricerca psicofisica ha affrontato questo tipo di problemi per decenni, e oggi ci sono sofisticati ma semplici da usare metodi disponibili per ottenere robusto ancoraggio psicofisico.

S copi "> un semplice metodo classico di mappare l'intensità di uno stimolo per un individuo grandezza sensazione è il metodo scala ^3. Con la presente, l'intensità degli stimoli successivi è aumentato o diminuito, fino a quando c'è un cambiamento nella risposta del partecipante relativa soglia desiderato o posizione sulla scala sensazione soggettiva. Ripetendo questo processo numero di volte, produce una stima plausibile del punto di inversione. I metodi classici, tuttavia, non riescono a sfruttare tutte le informazioni contenute in ogni prova valutazione. questo porta ad un inutile elevato numero di prove necessario per raggiungere la convergenza. Metodi come la regressione (lineare) o raccordo funzione potrebbe non riuscire, se i presupposti per la relazione tra intensità dello stimolo e la sensazione di magnitudo sono sbagliate o non valgono per la gamma di stimolo testato. le procedure di adattamento non solo produrre una stima puntuale robusto per una certa intensità soggettiva, ma farlo in modo più efficiente. Especially per esperimenti più lunghi, che dipendono prevalentemente dalla stima accurata di una soglia o sensazione portata, è necessario che il metodo psicofisico di essere sia robusto e allo stesso tempo efficiente rispetto al numero di prove necessarie. Ciò è particolarmente importante in settori quali la ricerca sul dolore, in cui l'esposizione totale alla stimolazione dolorosa deve essere mantenuto il più basso possibile per il beneficio dei partecipanti.

Anche se i metodi classici della scala sono ancora ampiamente utilizzati, ad esempio in fase di test sensoriali quantitativi, l'uso di metodi di stima più avanzate che fare un uso migliore delle informazioni acquisite in tutti gli studi è in costante aumento. Nel caso del metodo stima di massima verosimiglianza QUEST ^{4, 5} usato qui, questo è probabilmente dovuto all'applicazione facilmente disponibili sul popolare Matlab PsychToolbox ⁶ interno. La versione moderna, rivista del procedure è superiore ai metodi di stima classici sia nella solidità e il basso numero di prove necessarie per giungere a una stima sufficiente, se usato con le impostazioni corrette ^7.

La logica alla base del procedimento QUEST è quello di adattare una funzione di Weibull per i dati in arrivo per modellare la trasformazione psico-fisico tra l'intensità dello stimolo e la sensazione grandezza. I parametri per la funzione psicofisica Weibull sono in parte determinata dallo sperimentatore, ad esempio, la pendenza della funzione o l'offset a causa del tasso di falsi e responder incoerenza positivo. Il posizionamento del parametro di interesse lungo la dimensione intensità è approssimata dalla procedura utilizzando stima di massima verosimiglianza bayesiana. Con la presente, una distribuzione di probabilità è assunto sulla posizione del parametro target, ossia l'intensità soglia. Dato un presupposto preliminare ragionevole per tale distribuzione, l'algoritmo determina tha più informativo intensità che il partecipante deve rispondere. Per l'implementazione corrente della procedura, questa è la media della distribuzione di probabilità a priori ^8. Per ogni prova successiva, la distribuzione di probabilità a priori è essenzialmente moltiplicata con la probabilità di data risposta del partecipante a livello di stimolazione testato, come caratterizzato dalla funzione di Weibull. Ogni risposta sarà utilizzato per aggiornare continuamente la stima della distribuzione di probabilità per il parametro di soglia. Questa procedura viene ripetuta fino a ottenere una stima soddisfacente. La procedura è più efficiente di un semplice regressione perché fa uso immediato delle risposte raccolte per determinare quale intensità di stimolazione per testare successivo. Inoltre, la procedura specificamente sondare intorno al punto di interesse, ad esempio una soglia o certa intensità sensazione. Utilizzando i dati solo test da una tale gamma limitata nella regressione porterebbe ad un instabilestimare, rendendo le procedure adattive più robusto in contesti in cui solo i numeri relativamente bassi di prove sono fattibili.

Tale robusto ancoraggio psicofisico può essere utilizzato per misurare i cambiamenti nella sensibilità del dolore nel corso del tempo, effetti modulatori in iperalgesia ricerca / allodinia o effetti analgesici in interventi farmacologici, tra le altre impostazioni. Un'altra prospettiva interessante poter ancorare stimoli all'intensità proprio alla soglia tra due continua sensoriale è esaminare percezione personale attraverso il passaggio dal non doloroso sensazione dolorosa ^{9, 10, 11.} Questo scenario è molto interessante perché se la soglia del dolore è stato stimato robusta, condizioni di dolore e nessuno dolore possono essere contrapposte a elettroencefalografico (EEG) L'attività, per esempio, senza modificare l'intensità dello stimolo fisico ^12. Ciò consente di OBervation dei processi percettivi specifici per il dolore in condizioni di costante stimolo esaminando la differenza di attività cerebrale tra le prove valutato come doloroso e non doloroso.

Noi dimostrare come utilizzare l'attuazione prontamente disponibile della stima adattativa in PsychToolbox determinare energicamente la soglia del dolore individuale in un esperimento EEG dove il contrasto tra l'attività del dolore e nessun dolore viene esaminato per effetti lateralizzazione, a seconda del sito di stimolazione. Poiché l'intensità di stimolazione può essere mantenuta costante dopo la procedura soglia, non è necessario tenere conto di attività EEG co-varianti con intensità dello stimolo nella successiva analisi.