التحقيق في سلوك تجنب الألم ذات الصلة باستخدام نموذج الروبوتية الذراع الوصول

التجنب هو استجابة متكيفة للألم مما يشير إلى تهديد جسدي. ومع ذلك، عندما يصبح الألم مزمنا، يفقد الألم والتجنب المرتبط بالألم غرضهما التكيفي. وتمشيا مع هذا، فإن نموذج تجنب الخوف من الألم المزمن^1،2،3،^{4،5،6،7،8} يفترض أن التفسيرات الخاطئة للألم كارثية ، تؤدي إلى زيادة الخوف من الألم ، مما يحفز سلوك التجنب. التجنب المفرط يمكن أن يؤدي إلى تطوير وصيانة العجز الألم المزمن، وذلك بسبب عدم الاستخدام البدني وانخفاض المشاركة في الأنشطة اليومية والتطلعات^{1،2،3،4،5،9}. وعلاوة على ذلك، وبالنظر إلى أن غياب الألم يمكن أن يعزى بشكل خاطئ إلى تجنب بدلا من الانتعاش، يمكن تأسيس دورة الاكتفاء الذاتي من الخوف والتجنب المرتبطة بالألم¹⁰.

على الرغم من الاهتمام الأخير في تجنب في الأدب القلق^11,12, البحث عن تجنب في مجال الألم لا يزال في مهده. وقد افترضت أبحاث القلق السابقة ، مسترشدة بنظرية العاملين المؤثرة¹³، الخوف بشكل عام لدفع التجنب. وفي المقابل، تنطوي نماذج التجنب التقليدية¹² على مرحلتين تجريبيتين، كل منهما تقابل عاملا واحدا: الأول لترسيخ الخوف (مرحلة تكييف بافلوفيان^14)، والثاني لدراسة التجنب (المرحلة¹⁵ الآلية). أثناء تكييف بافلوفيان التفاضلي، يتم إقران التحفيز المحايد (التحفيز المكيف، CS+؛ على سبيل المثال، الدائرة) بحافز عكسي في جوهره (التحفيز غير المكيف، الولايات المتحدة؛ على سبيل المثال، صدمة كهربائية)، والتي تنتج بطبيعة الحال استجابات غير مشروطة (URs، على سبيل المثال، الخوف). ولا يقترن حافز التحكم الثاني أبدا بالولايات المتحدة (CS-؛ على سبيل المثال، مثلث). بعد أزواج من CSs مع الولايات المتحدة ، فإن CS + تثير الخوف في حد ذاته (ردود مشروطة ، CRs) في غياب الولايات المتحدة. CS- يأتي إلى سلامة الإشارة ولن يؤدي إلى CRs. بعد ذلك ، أثناء التكييف الآلي ، يتعلم المشاركون أن أفعالهم الخاصة (الاستجابات ، R ؛ على سبيل المثال ، الضغط على الزر) تؤدي إلى عواقب معينة (النتائج؛ O، على سبيل المثال، إغفال الصدمة)^15،16. وإذا حالت الاستجابة دون التوصل إلى نتيجة سلبية، تزداد فرصة تكرار تلك الاستجابة؛ ويشار إلى هذا التعزيز السلبي¹⁵. وهكذا، في مرحلة بافلوفيان من نماذج التجنب التقليدية، يتعلم المشاركون أولا الرابطة بين CS والولايات المتحدة. في وقت لاحق ، في المرحلة الفعالة ، يتم تقديم استجابة تجنب تعليمات المجرب (R) ، وإلغاء الولايات المتحدة إذا تم تنفيذها أثناء العرض التقديمي CS ، وإنشاء جمعية R-O. وهكذا، يصبح CS حافز التمييز (S^D)،مما يدل على اللحظة المناسبة ل، وتحفيز أداء، وR¹⁵مشروطة . وبصرف النظر عن بعض التجارب التي تظهر تكييف مفيدة من تقارير الألم¹⁷ وتعبيرات الوجه ذات الصلة بالألم¹⁸، والتحقيقات في آليات التعلم مفيدة من الألم ، بشكل عام ، محدودة.

على الرغم من أن نموذج التجنب القياسي ، الموصوف أعلاه ، قد أوضح العديد من العمليات الكامنة وراء التجنب ، إلا أنه يحتوي أيضا على العديد من القيود^5و19. أولا، لا يسمح بفحص التعلم، أو اكتساب، التجنب نفسه، لأن المجرب يرشد استجابة التجنب. وجود المشاركين بحرية الاختيار بين مسارات متعددة، وبالتالي، معرفة الاستجابات التي هي مؤلمة / آمنة والمسارات التي لتجنب / لا تجنب، نماذج أكثر دقة واقع الحياة، حيث يظهر تجنب كاستجابة طبيعية للألم⁹. ثانيا، في نماذج التجنب التقليدية، تأتي استجابة تجنب الضغط على الزر دون أي تكلفة. ومع ذلك ، في الحياة الحقيقية ، يمكن أن يصبح التجنب مكلفا للغاية بالنسبة للفرد. في الواقع ، تجنب عالية التكلفة وخاصة يعطل الأداء اليومي⁵. على سبيل المثال ، يمكن تجنب الألم المزمن يحد بشدة من حياة الناس الاجتماعية والعمل⁹. ثالثا، الاستجابات الثنائية مثل الضغط على زر أو عدم الضغط عليه لا تمثل أيضا الحياة الحقيقية بشكل جيد جدا، حيث تحدث درجات مختلفة من التجنب. في الأقسام التالية، نصف كيف يعالج النموذج الروبوتي²⁰ الوصول إلى الذراع هذه القيود، وكيف يمكن توسيع النموذج الأساسي ليشمل أسئلة بحثية جديدة متعددة.

اقتناء الإبطال
في النموذج، يستخدم المشاركون ذراعا روبوتية لأداء حركات الوصول إلى الذراع من نقطة البداية إلى الهدف. وتستخدم الحركات كاستجابة مفيدة لأنها تشبه إلى حد كبير المحفزات الخاصة بالألم والمثيرة للخوف. تمثل الكرة فعليا حركات المشاركين على الشاشة(الشكل 1)،مما يسمح للمشاركين بمتابعة تحركاتهم الخاصة في الوقت الفعلي. خلال كل تجربة، يختار المشاركون بحرية بين ثلاثة مسارات للحركة، ممثلة على الشاشة بثلاثة أقواس (T1-T3)، تختلف عن بعضها البعض من حيث مدى الجهد الذي تبذله، وفي احتمال أن يتم إقرانها بحافز مؤلم بالكهرباء (أي تحفيز الألم). يتم التلاعب الجهد والانحراف عن أقصر مسار ممكن وزيادة المقاومة من الذراع الروبوتية. على وجه التحديد ، يتم برمجة الروبوت بحيث تزداد المقاومة خطيا مع الانحراف ، مما يعني أنه كلما انحرف المشاركون أكثر ، زادت القوة التي يحتاجون إلى ممارستها على الروبوت. وعلاوة على ذلك، تتم برمجة إدارة الألم بحيث يتم إقران أقصر وأسهل مسار (T1) دائما مع حافز الألم (100٪ ألم / لا انحراف أو مقاومة). ويقترن المسار الأوسط (T2) مع فرصة 50٪ من تلقي التحفيز الألم، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من الجهد (الانحراف المعتدل والمقاومة). لا يقترن المسار الأطول والأكثر مجهودا (T3) أبدا بحافز الألم ولكنه يتطلب بذل أكبر جهد للوصول إلى الهدف (0٪ ألم / أكبر انحراف ، أقوى مقاومة). يتم تشغيل سلوك التجنب كأقصى انحراف عن أقصر مسار (T1) لكل تجربة ، وهو مقياس أكثر استمرارا للتجنب ، من الضغط على زر أو عدم الضغط عليه على سبيل المثال. وعلاوة على ذلك، فإن الاستجابة للتجنب تأتي على حساب زيادة الجهد. وعلاوة على ذلك، وبالنظر إلى أن المشاركين يختارون بحرية بين مسارات الحركة، ولا يتم إبلاغهم صراحة عن حالات الطوارئ التجريبية R-O (مسار الحركة والألم)، يتم الحصول على سلوك التجنب بشكل فعال. تم جمع الخوف المبلغ عنه ذاتيا عبر الإنترنت من الألم المرتبط بالحركة ومتوسط العمر المتوقع للألم كمقاييس للخوف المكيف تجاه مسارات الحركة المختلفة. الألم المتوقع هو أيضا مؤشر الوعي بالطوارئ وتقييم التهديدات^21. يسمح هذا المزيج من المتغيرات بالتدقيق في التفاعل بين الخوف وتقييم التهديدات وسلوك التجنب. باستخدام هذا النموذج ، لقد أظهرنا باستمرار الاستحواذ التجريبي على تجنب^{20،22،23،24.}

تعميم التجنب
لقد وسعنا النموذج للتحقيق في تعميم التجنب²³– وهي آلية محتملة تؤدي إلى تجنب مفرط. Pavlovian الخوف التعميم يشير إلى انتشار الخوف إلى المحفزات أو الحالات (التعميم المحفزات، GSs) تشبه CS +، مع الخوف تراجع مع انخفاض التشابه مع CS + (تعميم الانحدار)^{25،26،27،28}. الخوف التعميم يقلل من الحاجة إلى تعلم العلاقات بين المحفزات من جديد ، مما يسمح للكشف السريع عن التهديدات الجديدة في بيئات المتغيرة باستمرار^{25،26،27،28}. ومع ذلك ، فإن التعميم المفرط يؤدي إلى الخوف من المحفزات الآمنة (GSs مماثلة ل CS- ) ، مما يسبب ضائقة غير ضرورية^28،29. وتمشيا مع هذا، تظهر الدراسات التي تستخدم تعميم الخوف بافلوفيان باستمرار أن مرضى الألم المزمن تعميم مفرط الخوف المرتبطة بالألم^{30،31،32،33،34}، في حين أن الضوابط الصحية تظهر تعميم الخوف الانتقائي. ومع ذلك ، حيث يسبب الخوف المفرط عدم الراحة ، يمكن أن يتوج التجنب المفرط بالإعاقة الوظيفية ، بسبب تجنب الحركات والأنشطة الآمنة ، وزيادة النشاط اليومي فك الارتباط^{1و2و 3و 4و9}. وعلى الرغم من دورها الرئيسي في إعاقة الألم المزمن، فإن البحوث المتعلقة بتعمم التجنب نادرة. في النموذج المكيف لدراسة تعميم التجنب ، يكتسب المشاركون أولا التجنب ، بعد الإجراء الموصوف أعلاه^20. في مرحلة التعميم اللاحقة ، يتم إدخال ثلاثة مسارات حركة جديدة في غياب حافز الألم. تقع مسارات التعميم هذه (G1-G3) على نفس السلسلة المستمرة مثل مسارات الاستحواذ، التي تشبه كل مسار من هذه المسارات، على التوالي. وعلى وجه التحديد، يقع مسار التعميم G1 بين T1 و T2، G2 بين T2 و T3، و G3 إلى يمين T3. وبهذه الطريقة، يمكن دراسة تعميم التجنب على المسارات الآمنة الجديدة. في دراسة سابقة ، أظهرنا تعميم التقارير الذاتية ، ولكن ليس التجنب ، وربما تشير إلى عمليات أساسية مختلفة للخوف المرتبط بالألم – وتعمم التجنب²³.

انقراض التجنب مع الوقاية من الاستجابة
الطريقة الأساسية لعلاج الخوف الشديد من الحركة في الألم العضلي الهيكلي المزمن هو العلاج بالتعرض³⁵– النظير السريري لانقراض بافلوفيان³⁶، أي تقليل CRs من خلال التجربة المتكررة مع CS + في غياب الولايات المتحدة³⁶. أثناء التعرض للألم المزمن ، يقوم المرضى بأداء الأنشطة أو الحركات الخائفة من أجل تغيير المعتقدات الكارثية وتوقعات الضرر^34،37. وبما أن هذه المعتقدات لا تتعلق بالضرورة بالألم في حد ذاتها ، بل الأمراض الأساسية ، فإن الحركات لا تتم دائما خالية من الألم في العيادة³⁴. وفقا لنظرية التعلم المثبطة^38،39، لا يمحو تعلم الانقراض ذاكرة الخوف الأصلية (على سبيل المثال ، مسار الحركة – الألم) ؛ بدلا من ذلك ، فإنه يخلق ذاكرة انقراض مثبطة جديدة (على سبيل المثال ، مسار الحركة – لا ألم) ، والتي تتنافس مع ذاكرة الخوف الأصلي لاسترجاع^40،41. الذاكرة المثبطة الرواية هي أكثر اعتمادا على السياق من ذاكرة الخوف الأصلي⁴⁰, معتبرا ذاكرة الخوف انطفأت عرضة للعودة إلى الظهور (عودة الخوف)^40,41,42. غالبا ما يتم منع المرضى من أداء حتى سلوكيات تجنب خفية أثناء علاج التعرض (الانقراض مع الوقاية من الاستجابة ، RPE) ، لإنشاء انقراض الخوف الحقيقي عن طريق منع سوء توزيع السلامة لتجنب^10،43.

عودة التجنب
الانتكاس من حيث عودة التجنب لا يزال شائعا في السكان السريرية ، حتى بعد انقراض الخوف^{43،44،45،46}. على الرغم من أنه تم العثور على آليات متعددة تؤدي إلى عودة الخوف⁴⁷، إلا أنه لا يعرف الكثير عن تلك المتعلقة بتجنب²². في هذه المخطوطة، نقوم بصفة خاصة بوصف التعافي التلقائي، أي عودة الخوف والتجنب بسبب مرور الوقت^40،47. وقد تم تنفيذ النموذج الروبوتي للوصول إلى الذراع في بروتوكول لمدة يومين للتحقيق في عودة التجنب. خلال اليوم الأول ، يتلقى المشاركون أولا تدريبا على الاستحواذ في النموذج ، كما هو موضح أعلاه^20. في مرحلة RPE لاحقة ، يتم منع المشاركين من أداء استجابة التجنب ، أي يمكنهم فقط أداء المسار المرتبط بالألم (T1) تحت الانقراض. خلال اليوم الثاني ، لاختبار التعافي التلقائي ، تتوفر جميع المسارات مرة أخرى ، ولكن في غياب محفزات الألم. باستخدام هذا النموذج ، أظهرنا أنه بعد يوم واحد من الانقراض الناجح ، عاد التجنب^22.