Robotik Kola Ulaşan Paradigma Kullanarak Ağrıya Bağlı Kaçınma Davranışının Araştırılması

Kaçınma, ağrı sinyalli bedensel tehdide karşı uyarlanabilir bir yanıttır. Ancak, ağrı kronikleştiğinde, ağrı ve ağrıya bağlı kaçınma adaptif amaçlarını kaybeder. Buna paralel olarak, kronik ağrının korkudan kaçınma modeli^1,2,3,4,5,6,^7,8, ağrının hatalı yorumlarının felaket olarak yorumlanmasının, ağrı korkusunu tetiklediğini ve bu da kaçınma davranışını motive ettiğini gösterir. Aşırı kaçınma, fiziksel disuse ve günlük aktivitelerde ve aspirasyonlarda etkileşimin azalması nedeniyle kronik ağrı engelinin gelişmesine ve korunmasına yol açabilir 1 ,^2,3,4,5,9. Ayrıca, ağrının yokluğunun iyileşme yerine kaçınmaya yanlış dağıtılabileceği göz önüne alındığında, ağrıya bağlı korku ve kaçınmanın kendi kendine devam eden bir döngüsü kurulabilir¹⁰.

Anksiyete literatüründe kaçınmaya olan son ilgiye rağmen^11,12, ağrı etki alanında kaçınma üzerine araştırmalar hala emeklemektedir. Etkili iki faktörlü teori¹³tarafından yönlendirilen önceki anksiyete araştırması , genellikle kaçınmayı yönlendirmek için korkuyu varsaymıştır. Buna bağlı olarak, geleneksel kaçınma paradigmaları^12, her biri bir faktöre karşılık gelen iki deneysel aşama gerektirir: ilki korkuyu (Pavlovian şartlandırma¹⁴ fazı) ve ikincisi kaçınmayı incelemek (Enstrümantal¹⁵ faz). Diferansiyel Pavlovian şartlandırması sırasında, nötr bir uyaran (koşullandırılmış uyaran, CS +; örneğin bir daire), doğal olarak koşulsuz yanıtlar (UR’ler, örneğin korku) üreten özünde averatif bir uyaran (koşulsuz uyaran, ABD; örneğin bir elektrik çarpması) ile eşleştirilir. İkinci bir kontrol uyaranı hiçbir zaman ABD ile eşleştirilmiş değildir (CS-; örneğin, bir üçgen). CS’lerin ABD ile eşleşmelerinin ardından, CS+ ABD’nin yokluğunda kendi başına korku uyandıracaktır (koşullandırılmış yanıtlar, CR’ler). CS- sinyal güvenliğine gelir ve CR’leri tetiklemez. Daha sonra, enstrümantal koşullandırma sırasında, katılımcılar kendi eylemlerinin (yanıtlar, R; örneğin düğmeye basma) belirli sonuçlara (sonuçlara) yol açtığını öğrenirler; O, örneğin, şokun ihmali)^15,16. Yanıt olumsuz bir sonucu önlerse, bu yanıtın yinelenme olasılığı artar; bu negatif takviye olarak adlandırılır¹⁵. Böylece, geleneksel kaçınma paradigmalarının Pavlovian aşamasında, katılımcılar önce CS-ABD derneğini öğrenirler. Daha sonra, enstrümantal aşamada, CS sunumu sırasında gerçekleştirilirse ABD’yi iptal eden ve bir R-O ilişkisi kuran, deneyci tarafından talimat verilen bir kaçınma yanıtı (R) tanıtılır. Böylece, CS, koşullandırılmış R¹⁵için uygun anı gösteren ve performansını motive eden ayrımcı bir uyaran (S^D)haline gelir. Ağrı raporlarının enstrümantal şartlandırılmasını gösteren bazı deneyler dışında¹⁷ ve ağrıya bağlı yüz ifadeleri¹⁸Genel olarak ağrının enstrümantal öğrenme mekanizmalarına yönelik araştırmalar sınırlıdır.

Yukarıda açıklanan standart kaçınma paradigması, kaçınmanın altında bulunan süreçlerin çoğunu aydınlatmış olsa da, ayrıca birkaç sınırlaması vardır^5,19. İlk olarak, denemeci kaçınma yanıtını talimat verdiğinden, kaçınmanın kendisinin öğrenmesini veya edinimini incelemeye izin vermez. Katılımcıların birden fazla yörünge arasında özgürce seçim yapmalarına ve bu nedenle, hangi yanıtların acı verici / güvenli olduğunu ve hangi yörüngelerden kaçınılması / kaçınılması gerekenleri öğrenmeleri, kaçınmanın acıya doğal bir yanıt olarak ortaya çıktığı gerçek yaşamı daha doğru bir şekilde modeller⁹. İkincisi, geleneksel kaçınma paradigmalarında, düğmeye basma kaçınma yanıtı hiçbir ücret ödemeden gelir. Bununla birlikte, gerçek hayatta, kaçınma birey için son derece maliyetli hale gelebilir. Gerçekten de, yüksek maliyetli kaçınma özellikle günlük işleyişi bozar⁵. Örneğin, kronik ağrılarda kaçınma, insanların sosyal ve çalışma yaşamlarını ciddi şekilde sınırlayabilir⁹. Üçüncü olarak, bir düğmeye basmak/ basmamak gibi ikilik yanıtlar da farklı kaçınma derecelerinin meydana geldiği gerçek yaşamı çok iyi temsil etmez. Aşağıdaki bölümlerde, robotik kola ulaşan paradigma^20’nin bu sınırlamaları nasıl elediğini ve temel paradigmanın birden fazla yeni araştırma sorusuna nasıl genişletilebileceğini açıklıyoruz.

Kaçınmanın kazanılması
Paradigmada, katılımcılar bir başlangıç noktasından hedefe kola ulaşma hareketleri gerçekleştirmek için robotik bir kol kullanırlar. Hareketler, ağrıya özgü, korku uyandıran uyaranlara çok benzedikleri için enstrümantal yanıt olarak kullanılır. Bir top, katılımcıların ekrandaki hareketlerini sanal olarak temsil eder (Şekil 1), katılımcıların kendi hareketlerini gerçek zamanlı olarak takip etmelerini sağlar. Her deneme sırasında katılımcılar, ekranda üç kemerle (T1-T3) temsil edilen, ne kadar zahmetli oldukları ve ağrılı bir elektrokutan uyaran (yani ağrı uyaranı) ile eşleştirilmiş olma olasılığı açısından birbirlerinden farklı olan üç hareket yörüngesi arasında serbestçe seçim yapabilirler. Çaba, mümkün olan en kısa yörüngeden sapma ve robotik koldan artan direnç olarak manipüle edilir. Özellikle, robot, direnç sapma ile doğrusal olarak artacak şekilde programlanmıştır, yani ne kadar çok katılımcı saparsa, robot üzerinde o kadar fazla güç kullanmaları gerekir. Ayrıca, ağrı yönetimi, en kısa, en kolay yörüngenin (T1) her zaman ağrı uyaranı (% 100 ağrı / sapma veya direnç) ile eşleşebilecek şekilde programlanmıştır. Orta yörünge (T2), ağrı uyaranını alma şansı % 50 ile eşleştirilir, ancak daha fazla çaba gerekir (orta sapma ve direnç). En uzun, en zahmetli yörünge (T3) asla ağrı uyaranı ile eşleşmez, ancak hedefe ulaşmak için en fazla çabayı gerektirir (%0 ağrı/en büyük sapma, en güçlü direnç). Kaçınma davranışı, deneme başına en kısa yörüngeden (T1) maksimum sapma olarak operasyonel hale getirilir, bu da örneğin bir düğmeye basmaktan veya basmamaktan daha sürekli bir kaçınma ölçüsüdür. Ayrıca, kaçınma yanıtı artan çaba pahasına gelir. Ayrıca, katılımcıların hareket yörüngeleri arasında serbestçe seçim yaptığı ve deneysel R-O (hareket yörüngesi-ağrı) acil durumlarından açıkça haberdar olmadığı göz önüne alındığında, kaçınma davranışı araçsal olarak elde edilir. Çevrimiçi olarak kendi kendine bildirilen hareketle ilgili acı ve ağrı beklentisi korkusu, farklı hareket yörüngelerine yönelik koşullandırılmış korku ölçüleri olarak toplanmıştır. Ağrı beklentisi aynı zamanda acil durum farkındalığı ve tehdit değerlendirmesinin bir endeksidir²¹. Değişkenlerin bu birleşimi, korku, tehdit değerlendirmeleri ve kaçınma davranışı arasındaki etkileşimi incelemeye izin verir. Bu paradigmayı kullanarak, kaçınma 20 , 22^,23,24‘ün deneysel kazanımını sürekli olarak gösterdik.

Kaçınmanın genelleştirilmesi
Paradigmayı, aşırı kaçınmaya yol açan olası bir mekanizma olan^{kaçınma 23’ün}genelleştirilmesini araştırmak için genişlettik. Pavlovian korku genellemesi, orijinal CS+’a benzeyen uyaranlara veya durumlara (genelleme uyaranları, GSs) korkunun yayılmasını ifade eder, CS+ (genelleme gradyanı)^{25 , 26,27,28}‘e azalan benzerlik ile azalan korku ile. Korku genelleme, uyaranlar arasındaki ilişkileri yeniden öğrenme ihtiyacını en aza indirir ve sürekli değişen ortamlarda yeni tehditlerin hızlı bir şekilde tespit edilmesine izin verir^25,26^,27,28. Bununla birlikte, aşırı genelleme güvenli uyaranların (CS-‘ye benzer GS’ler) korkusuna yol açar, böylece gereksiz sıkıntıya neden^28,29. Buna paralel olarak, Pavlovian korku genelleştirmesi kullanılarak yapılan çalışmalar, kronik ağrı hastalarının ağrıya bağlı korkuyu aşırı genellemesi gerektiğini göstermektedir^{30,31,32,33,34}, sağlıklı kontroller ise seçici korku genellemesi göstermektedir. Yine de, aşırı korkunun rahatsızlığa neden olduğu durumlarda, aşırı kaçınma, güvenli hareketlerden ve aktivitelerden kaçınma ve artan günlük aktivite kopması nedeniyle fonksiyonel engellilik ile sonuçlanabilir¹, 2^,3,4,9. Kronik ağrı engelindeki kilit rolüne rağmen, kaçınmanın genelleştirilmesi üzerine araştırmalar azdır. Kaçınmanın genelleştirilmesini incelemek için uyarlanan paradigmada, katılımcılar önce^20’ninüzerinde açıklanan prosedürü izleyerek kaçınma kazanırlar. Sonraki bir genelleme aşamasında, ağrı uyaranının yokluğunda üç yeni hareket yörüngesi tanıtılır. Bu genelleme yörüngeleri (G1–G3), sırasıyla bu yörüngelerin her birine benzeyen satın alma yörüngeleri ile aynı süreklilikte yatmaktadır. Özellikle, genelleme yörüngesi G1, T1 ve T2 arasında, G2 T2 ve T3 arasında ve G3 T3’ün sağında yer almaktadır. Bu şekilde, yeni güvenli yörüngelere kaçınmanın genelleştirilmesi incelenebilir. Daha önceki bir çalışmada, öz raporların genelleştirilmesini gösterdik, ancak kaçınma değil, muhtemelen ağrıya bağlı korku ve kaçınma genellemesi için farklı altta bulunan süreçler^{önerdik 23}.

Yanıt önleme ile kaçınmanın yok olması
Kronik kas-iskelet sistemi ağrılarında yüksek hareket korkusunu tedavi etmenin birincil yöntemi maruz kalma^{tedavisidir 35}– Pavlovian neslinin tükenmesinin klinik karşılığı³⁶, yani, ABD’nin yokluğunda CS+ ile tekrarlanan deneyim yoluyla CRS’lerin azaltılması³⁶. Kronik ağrı için maruziyet sırasında, hastalar felaket inançlarını ve zarar beklentilerini onaylamamak için korkulan aktiviteler veya hareketler^{gerçekleştirirler 34,37}. Bu inançlar mutlaka ağrıyı değil, alttaki patolojiyi ilgilendirmediğinden, hareketler klinikte her zaman ağrısız^{yapılmaz 34}. inhibitör öğrenme teorisine göre^38,39, yokoluş öğrenmesi orijinal korku hafızasını silmez (örneğin, hareket yörüngesi-ağrı); bunun yerine, geri alma için orijinal korku hafızası ile rekabet eden yeni bir inhibitör yok olma hafızası (örneğin, hareket yörüngesi-no pain) oluşturur^40,41. Yeni inhibitör bellek orijinal korku hafızasından daha bağlamsaldır bellek⁴⁰, sönmüş korku belleğinin yeniden ortaya çıkmasına (korkunun geri dönüşü) duyarlı olduğunu düşünerek^40,41,42. Hastalar genellikle maruz kalma tedavisi sırasında (yanıt önleme ile yok olma, RPE),^10,43’tenkaçınmak için güvenliğin yanlış atfedilmesini önleyerek gerçek korku yok oluşunun ortaya çıkması için ince kaçınma davranışları gerçekleştirmeleri engellenir.

Kaçınmanın geri dönüşü
Kaçınmanın geri dönüşü açısından nüks, korkunun yok olmasından sonra bile klinik popülasyonlarda hala yaygındır^{43 , 44,45,46}. Korkunun geri dönüşüyle sonuçlanan birden fazla mekanizma bulunsa da⁴⁷, kaçınma ile ilgili olanlar hakkında çok az şey bilinmektedir²². Bu yazıda, spontan iyileşmeyi, yani zamanın geçmesi nedeniyle korku ve kaçınmanın geri dönüşünü özellikle açıklıyoruz^40,47. Robotik kola ulaşma paradigması, kaçınmanın geri dönüşünü araştırmak için 2 günlük bir protokolde uygulandı. 1. gün boyunca, katılımcılar ilk olarak^{paradigmada 20’nin}üzerinde açıklandığı gibi satın alma eğitimi alırlar. Sonraki bir RPE aşamasında, katılımcıların kaçınma yanıtını gerçekleştirmeleri engellenir, yani sadece yok olma altındaki ağrıya bağlı yörüngeyi (T1) gerçekleştirebilirler. 2. gün boyunca, spontan iyileşmeyi test etmek için, tüm yörüngeler tekrar mevcuttur, ancak ağrı uyaranlarının yokluğunda. Bu paradigmayı kullanarak, başarılı bir yok oluştan bir gün sonra kaçınmanın²².