이 프로토콜은 스턴 버그 작업 기억 패러다임 (Sternberg Working Memory paradigm) 동안 불안 증강 된 놀라움을 측정하는 방법을 보여줍니다.
이 프로토콜의 목적은 Sternberg Working Memory (WM)와 충격 패러다임의 위협을 결합하여 작업 메모리 프로세스와 불안 사이의 관계를 조사하는 방법을 설명하는 것입니다. Sternberg WM 패러다임에서 피험자는 짧은 간격 동안 WM에 일련의 문자를 유지하고 일련의 문자의 위치가 숫자 프롬프트와 일치하는지 여부를 식별하여 응답해야합니다. 충격 패러다임의 위협에서, 피실험자들은 예기치 않은 경미한 감전의 위험이 있거나 충격으로부터 안전하지 않은 교대 블록에 노출됩니다. 불안감은 위협에 의해 강화되는 음향 반사 반사 (Anxiety-Potentiated Startle (APS))를 사용하여 안전 및 위협 블록 전체에서 조사됩니다. 충격의 위험이있는 동안 Sternberg WM 패러다임을 수행하고 WM 유지 보수 간격 또는 재판 간격 중 깜짝 놀랄 응답을 조사함으로써 dWM 유지 관리가 APS에 미치는 영향을 평가.
Attention Control Theory (ACT)에 따르면 불안은 제한된 Working Memory (WM) 리소스에 대한 접근을 위해 경쟁함으로써인지 처리를 방해합니다 1 . 그러나 ACT는이 관계의 역 ( 즉 ,인지 처리가 불안에 미치는 영향)을 다루지 않습니다. 충격 패러다임의 위협을 이용하여 작업시인지 불안을 조작함으로써,인지에 대한 불안의 영향 불안 2, 3, 4, 5에 대한 인식의 효과 모두를 평가하는 것이 가능하다. 이 프로토콜의 목적은 불안과 WM 유지 관리 사이의 양방향 관계를 조사하기위한 충격 패러다임의 위협에서 Sternberg WM 패러다임을 관리하는 방법을 시연하는 것입니다.
충격 패러다임의 위협은 국가 불안을 조작하기 위해 실험실에서 널리 사용됩니다F "> 6, 7, 8, 9, 10, 11 및 건강한 환자 2, 3, 4, 5 명 (12, 13), (14), 모두 (15)로 구현 될 수있다 (브래드 포드 등. 예 16 참조). 패러다임은 위협과 안전 (17)의 블록을 교대로 구성되어 있습니다. 주제는 위협 블록 중 예상치 못한 전기 자극을받을 위험이 있지만 안전 블록 중. 주제 '불안 음향 놀람 반사 (18), (19)을 이용하여 주기적으로 탐색 할 수 있습니다. 주제는 일반적으로 sh안전 블록에 비해 위협 블록 동안 더 큰 놀라움 반응을 나타내며,이 불안증 자극 (APS)은 시험 중 불안의 변화의 주변 지표로 사용할 수 있습니다 17 , 18 . 충격 패러다임의 위협에 대한 놀랄만 한 놀라움은 NIMH (National Institute of Mental Health)에 의해 연구 도메인 기준 매트릭스 20 에서 불안의 생리적 지표로 인정됩니다. 그러나 자기보고 리 커트 형 척도를 사용하여 개인의 불안을 조사 할 수도 있습니다. 충격의 위협은 수동 패러다임이기 때문에 다른인지 작업이 동시에 수행 될 수 있습니다 21 . 충격의 위협을 Sternberg WM 과제와 결합함으로써 WM 유지 보수 중 불안을 조사 할 수 있습니다 3 .
Sternberg WM 패러다임 동안, 주체는 WM에서 일련의 문자를 인코딩하고짧은 간격 3 , 22 . 보다 복잡한 WM 작업 ( 예 : N-back 작업) 4 , 5 , 23 과 달리 Sternberg 작업에는 WM 3 , 22 에서의 정보 조작이 필요하지 않습니다. 또한, 피험자는 별개의 간격 동안 항목을 인코딩, 유지 및 응답합니다. 이와 함께 WM 유지 관리를 다른보다 복잡한인지 프로세스 24 와 분리 할 수 있습니다. WM 유지 관리 간격 동안 APS를 조사함으로써 WM 유지 관리가 불안에 미치는 영향을 파악할 수 있습니다. 마찬가지로 위협과 안전 블록 간의 WM 정확도와 반응 시간 (RT)을 비교하여 불안정성이 WM 유지 관리에 미치는 영향을 파악할 수 있습니다. 이 프로토콜은 Sternberg WM 패러다임을 수행하는 데 필요한 절차 단계를 자세히 설명합니다. d충격의 위험뿐만 아니라 작업 중 APS, 정확성 및 반응 시간을 평가하는 데 필요한 분석 단계가 포함됩니다.
이 백서에서는 충격의 위험이있는 동안 Sternberg WM 작업을 관리하는 방법을 보여줍니다. 이 프로토콜을 사용하여 WM 유지 관리가 음향 자극 반사의 강화에 의해 측정 된 불안을 줄이는데 충분하다는 것을 보여줄 수있었습니다 3 . 이러한 결과는인지와 불안 사이의 관계는 양방향 제안 3-5 그 불안의 모델 (예를 들어,주의 집중 제어 이론)인지에 대한 불안의 효과에 더하여 불안에 대한인지의 효과를 설명해야 하나. 현재의 프로토콜은 Sternberg WM 작업의 통합과 충격 패러다임의 위협을 기술하고 있지만,인지와 불안 사이의 관계를보다 일반적으로 연구하기위한 프레임 워크 역할을 할 수도 있습니다 21 .
교대 기간 동안 기존의 인식 과제를 재 설계함으로써g 시대의 안전과 위협에 대해서는 WM과 지속적인 관심과 같은 특정인지 과정에 대한 불안의 효과를 연구하는 것이 가능하다 2 , 31 , 32 . 예를 들어, 이전 연구에서 N-back 작업 기억 과제는 충격 패러다임의 위협과 통합되어 저 부하에서는 WM에 간섭을 일으키지 만 고부하에서는 불안정 함을 보여줍니다 4 , 5 . 이 결과는 불안이 WM에 간섭하지만 건강한 개인은 업무 요구가 높을 때 불안을 극복 할 수 있음을 시사합니다. SART (Sustained Attention to Response Task)는 충격 패러다임의 위협과도 통합되었습니다. 피험자는 드물게 표적 자극에 대한 반응을 억제해야했다. 이것은 쇼크의 위협이 과제 31 , 32 중에 NoGo 재판의 정확성을 증가 시킨다는 것을 보여주었습니다. 함께N-back 연구에 따르면, 이러한 결과는 불안이 수행 능력을 손상시키고 촉진 할 수 있으며, 효과의 방향은 과제에 참여한 특정인지 과정에 달려 있음을 제시합니다.
마찬가지로, 충격 패러다임의 위협에 적응 된 기존인지 과제에 정확하게 시간을 맞춘 깜짝 놀랄 탐침을 추가함으로써, 특정인지 과제가 불안에 미치는 영향을 연구하는 것이 가능합니다. WM 부하와 불안감 사이의 관계는 N-back WM 작업에서 처음 관찰되었으며 유지 관리되는 항목의 수를 늘리면 APS 4 , 5가 줄어 들었습니다. 그러나이 작업은 유지 관리와 조작이 모두 필요하기 때문에 관찰 된 불안의 감소에 필요한 WM 구성 요소를 결정하는 것은 어렵습니다 23 , 33 . 이러한 연구를보다 단순한 Sternberg WM 패러다임으로 추적함으로써 sh왜냐하면 중앙 집행 처리는 불안감 감소에 필요하지 않기 때문입니다. 3 .
이 기술은 불안에 대한인지의 효과뿐만 아니라인지에 대한 불안의 효과를 연구하는 데 사용될 수 있습니다. 따라서이 패러다임에서 불안과인지 적 부하를 모두 조작하고 각각에 대한 신뢰할 수있는 조치를 취하는 것이 중요합니다. 이 방법을 새로운인지 패러다임에 적용 할 때,인지 패러다임이 성과에 따라 구별 가능한 수준의 어려움을 가지도록 보장하는 것이 중요합니다. 파일럿 테스트에서 실험 조건에 따른 성능 차이가 나타나지 않으면 천장 / 바닥 효과를 확인하고 그에 따라 작업의 난이도를 조정하십시오. 마찬가지로 낮은인지 기능 부하 상태에서 APS를 관찰 할 수 있도록 충격 조작의 위협을 설계하는 것이 중요합니다. 조종사 테스트에서인지 능력이 낮은 상황에서 놀람의 차이가 나타나지 않으면 신호를 확인해보십시오EMG 채널에서의 잡음 비율.
이 프로토콜의 효과를 보장하기위한 3 가지 중요한 단계가 있습니다. 첫째, 주제가 구현되는인지 적 업무를 이해할 수 있도록하는 것이 중요합니다. 필요한 경우 주체가 지침을 이해할 수 있도록 작업 버전을 설계하십시오. 둘째로, 사용 된 전기 자극이 피험자의 불안을 유발하기에 충분한 강도를 갖는 것이 중요합니다. 필요한 경우, 매 실행 후 전기 자극의 강도를 재조정하십시오. 셋째, EMG 채널의 신호 대 잡음비가 음향 경련 반응을 회복하기에 충분한 지 확인하는 것이 중요합니다. 채널의 소음이 심하거나 임피던스가 너무 높으면 눈 밑의 피부를 깨끗이 닦고 EMG 전극을 다시 바르십시오.
이 패러다임에는 몇 가지 장점이 있지만 해결해야 할 한계가 있습니다. 예를 들어, av민감한 전기 충격은 취약한 사람들을 다룰 때 특히 일부 IRB들 사이에 우려를 불러 일으킬 수 있습니다. 감전을 사용하는 것 이외에도 불안을 유발하는 대안적인 접근법이 있음을 알아야합니다. 여기에는 격렬한 열 자극 35 의 위험성을 사용하여 장시간 (8-20 분) 34 시간 동안 CO 2 (7.5 %)의 상승 된 호흡, 부정적으로 평가 된 그림 36 등의 호흡이 포함됩니다. 그러나 전기 자극 안전하고 (적절하게 사용되었을 때) 광범위하게 사용되고 효과적입니다. 이 프로토콜은 potentiated 놀라게를 분석하기 위해 표준화 된 접근 방식을 권장하지만, 원시 점수는 어떤 경우 9, 10, 더 신뢰할 수있다. 표준화 된 점수가 사용된다면 원시 점수도 검사하는 것이 좋습니다.
이 프로토콜의 강점은 연구원이 유연하게단일 세션에서 주 내의 상태 불안을 조작하고 불안과 특정인지 과정 간의 관계를 테스트 할 수 있습니다. 이 프로토콜에는 향후 세 가지 응용 프로그램이 있습니다. 첫째,인지 과정과 감정적 과정이 신경 과정에서 상호 작용하는 방식을 이해하는 것이 중요합니다. 미래 연구는 BOLD 활동을 기록하는 동안이 패러다임을 사용하여 불안과 WM 유지 관련 신경 활동 사이의 관계를 조사해야합니다. 둘째, 이러한 발견을 지속적인 관심과 보상 처리와 같은 다른인지 과정으로 일반화하는 것이 중요합니다. 이 프로토콜을 사용하는 향후 연구에서는 위협 및 안전 기간 동안 이러한 프로세스를 조작해야합니다. 셋째, 건강한 개인과 환자 집단 모두에서인지와 불안 사이의 관계를 이해하는 것이 중요합니다. 이 프로토콜을 사용하는 향후 연구에는 이러한 특수 집단의 사람들이 포함되어야합니다.
결론적으로,이작품은 WM 하중과 유도 된 불안 사이의 관계를 연구하기위한 프로토콜을 제시합니다. 이 패러다임을 사용한 연구는 불안정을 줄이는데 WM 유지가 충분하지만 불안은 WM 부하 자체를 방해하지 않는다는 것을 보여주었습니다. 여기에 제시된 연구 결과는 Sternberg WM 패러다임에만 적용되지만,이 프로토콜은 일반적으로인지와 불안 사이의 양방향 관계를 연구하는 데 적용 할 수 있습니다.
The authors have nothing to disclose.
이 연구에 대한 재정 지원은 ZIAMH002798 (ClinicalTrial.gov Identifier : NCT00026559 : Protocol ID 01-M-0185)의 정신 건강 연구소의 교내 연구 프로그램에 의해 제공되었습니다.
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 |