Özet

الراسية Psychophysically، استيفاء الحد الأدنى قوية في دراسة الألم ذات الصلة Lateralization من تذبذبي Prestimulus آخر

Published: January 21, 2017
doi:

Özet

الأساليب النفسية مثل إجراء تقدير QUEST يمكن أن تسفر بكفاءة تقديرات قوية من شدة التحفيز التي الأحاسيس nonpainful الانتقال إلى الأحاسيس المؤلمة. من خلال تحفيز مرارا وتكرارا في شدة الاستضاءة والتباين في ردود تصنيف يمكن مباشرة أن يعزى إلى التصنيفات الإدراك الحسي في التحليلات اللاحقة.

Abstract

في دراسات الإدراك الحسي، غالبا ما يكون من المهم تقييم موضوعي المساواة بين التحفيز تسليمها عبر المشاركين أو لتحديد حجم الإحساس داخل الفردية التي حركها التحفيز على تجارب متعددة. وهذا يتطلب تعيين قوي من حجم التحفيز لشدة ينظر ويتحقق عادة عن طريق أساليب تقدير النفسية مثل إجراء الدرج. أحدث وإجراءات أكثر كفاءة مثل خوارزمية QUEST تناسب وظيفة النفسية للبيانات في الوقت الحقيقي، وفي الوقت نفسه تحقيق أقصى قدر من الكفاءة لجمع البيانات. ويمكن بعد ذلك تقدير قوية من شدة الاستضاءة بين التصورات المؤلمة وnonpainful أن تستخدم للحد من تأثير التغيرات في المدخلات الحسية في التحليلات اللاحقة من نشاط الدماغ متذبذبة. من خلال تحفيز في شدة الاستضاءة ثابتة يحددها إجراء تقدير على التكيف، والتباين في التقديرات يمكن أن يعزى مباشرة إلى عمليات الإدراك الحسي.النشاط متذبذبة ويمكن بعد ذلك يتناقض بين "الألم" و "عدم ألم" محاكمات مباشرة، مما أسفر عن النشاط الذي يرتبط ارتباطا وثيقا عمليات تصنيف الإدراك الحسي في حس الألم.

Introduction

عند إجراء التجارب السلوكية التي تنطوي على المشاركين الإنسان، فإنه من المهم أن تكون قادرة على السيطرة بشكل وثيق شدة من المحفزات المقدمة. استخدام المنبهات من شدة متساوية لجميع المشاركين، ومع ذلك، في بعض البيئات إدخال التحيز من تصور شخصي. بالنسبة لبعض الصفات الحسية مثل الألم، وهناك اختلافات بين الدول وداخل الفردية العالية في كثافة ينظر في مستوى التحفيز المستمر 1 و 2. للتجارب التي تفترض التعاليم الذاتية على قدم المساواة، وبالتالي ضرورة لتتناسب مع كثافة ينظر ذاتي عبر المشاركين. هذا المهم أيضا عند دراسة التصور على مستوى العتبة، على سبيل المثال، بين التحفيز مؤلمة وnonpainful. فقد تناولت بحوث علم النفس البدني هذا النوع من المشاكل على مدى عقود، واليوم هناك وسائل متطورة ولكن سهلة الاستخدام المتاحة لتحقيق رسو نفسي وبدني قوي.

يتم زيادة ntent "> غير أن طريقة كلاسيكية بسيطة من رسم كثافة حافزا لحجم الإحساس الفردي هو الأسلوب الدرج 3. بموجب هذه الوثيقة، وشدة من المحفزات المتعاقبة أو انخفض، حتى يكون هناك تغيير في استجابة المشارك المتعلقة العتبة المطلوبة أو موقف على مقياس الإحساس شخصي. تكرار هذا الرقم عملية المرات، ينتج تقدير معقول للنقطة الانعكاس. الأساليب الكلاسيكية، ومع ذلك، تفشل في الاستفادة من جميع المعلومات الواردة في كل محاكمة التصنيف. وهذا يؤدي إلى لا داعي له يتطلب عدد كبير من التجارب للوصول إلى التقارب. طرق مثل (خطي) الانحدار أو وظيفة المناسب قد تفشل، إذا كانت الافتراضات للعلاقة بين شدة التحفيز وحجم الإحساس خاطئة أو لا تعقد لمجموعة من الحوافز التي تم اختبارها. وإجراءات التكيف لا تسفر سوى تقدير نقطة قوية لكثافة ذاتية معينة، ولكن القيام بذلك بشكل أكثر كفاءة. مميزهلاي لتجارب طويلة، والتي تعتمد بشكل كبير على تقدير دقيق للعتبة أو الإحساس الحجم، فمن الضروري للأسلوب نفسي وبدني أن يكون على حد سواء قوية وفي نفس الوقت فعالة فيما يتعلق عدد المحاولات المطلوبة. وهذا أمر مهم لا سيما في مجالات مثل البحوث الألم، حيث يجب أن تبقى إجمالي التعرض لتحفيز مؤلمة عند أدنى مستوى ممكن لفائدة المشاركين.

على الرغم من أن لا تزال تستخدم أساليب الدرج الكلاسيكية على نطاق واسع، على سبيل المثال في الاختبار الحسي الكمي، واستخدام أساليب تقدير أكثر تقدما الاستفادة بشكل أفضل من المعلومات المكتسبة عبر التجارب في ازدياد مستمر. في حالة أقصى تقدير احتمال طريقة QUEST 5 المستخدمة هنا، وهذا ربما يرجع إلى التنفيذ متاحة بسهولة في مطلب PsychToolbox 6 جناح شعبية. الحديث، نسخة منقحة من هذه العلاقات العامةocedure متفوقة على طرق تقدير الكلاسيكية على حد سواء في الشدة وقلة عدد التجارب اللازمة للتوصل إلى تقدير كاف، إذا ما استخدمت مع الإعدادات الصحيحة 7.

الأساس المنطقي وراء هذا الإجراء هو QUEST لتناسب وظيفة يبل للبيانات الواردة إلى نموذج التحول نفسي وبدني بين كثافة التحفيز وحجم الإحساس. المعلمات من أجل وظيفة يبل النفسية هي في جزء معين من قبل المجرب، على سبيل المثال شدة الانحدار وظيفة أو الإزاحة بسبب كاذبة إيجابي معدل والرد التناقض. ويقترب من المواقع المعلمة الاهتمام على طول البعد كثافة من قبل الإجراء باستخدام أقصى تقدير احتمال النظرية الافتراضية. بموجب هذه الوثيقة، يفترض توزيع الاحتمال على موقع المعلمة الهدف، أي شدة العتبة. نظرا لافتراض مسبق معقول لمثل هذا التوزيع، فإن خوارزمية تحديد رانه كثافة أكبر قدر من المعلومات أن المشارك يجب أن يستجيب ل. لتنفيذ الحالي للإجراءات، وهذا هو متوسط التوزيع الاحتمالي مسبق 8. لكل محاكمة المتعاقبة، وتوزيع احتمال مسبق هو في جوهره تضاعفت مع احتمال استجابة المشارك معينة في مستوى التحفيز اختبارها، كما تتميز ظيفة يبل. وسوف تستخدم كل استجابة لتحديث باستمرار تقدير التوزيع الاحتمالي للمعلمة عتبة. ويتكرر هذا الإجراء حتى يتم وفقا لتقديرات مرضية. هذا الإجراء هو أكثر كفاءة من الانحدار البسيط لأنه يجعل استخدام الفوري للاستجابات التي تم جمعها لتحديد كثافة التحفيز لاختبار المقبل. أيضا، فإن إجراء سبر تحديدا حول نقطة من الفائدة، وعلى سبيل المثال عتبة معينة أو شدة الإحساس. وباستخدام بيانات فقط اختبار من هذا النوع على نطاق محدود في الانحدار يؤدي إلى عدم الاستقرارتقدير، مما يجعل إجراءات التكيف أكثر قوة في الأماكن التي يكون فيها سوى أعداد قليلة نسبيا من التجارب ممكنة.

هذا رسو نفسي وبدني قوي يمكن استخدامها لقياس التغيرات في حساسية الألم مع مرور الوقت، والآثار تغييري في فرط التألم / بحث آلام جلدية أو تأثيرات مسكنة في التدخلات الدوائية، من بين أماكن أخرى. آخر فرصة مثيرة للاهتمام لتكون قادرة على ترسيخ المحفزات لشدة فقط على عتبة بين اثنين من الاستمراريه الحسية هو دراسة التصور الذاتي عبر الانتقال من غير مؤلمة لإحساس مؤلم 9 و 10 و 11. هذا السيناريو هو مثير جدا للاهتمام لأنه إذا كان عتبة الألم وقدرت بقوة، وظروف الألم وعدم ألم يمكن يتناقض في الكهربي (EEG) النشاط، على سبيل المثال، دون تغيير شدة الحوافز المادية 12. وهذا يسمح للطب التوليدervation عمليات الإدراك الحسي من الألم محددة في ظل ظروف التحفيز المستمر من خلال دراسة الفرق في نشاط الدماغ بين التجارب تصنف على أنها مؤلمة وغير مؤلمة.

سوف نظهر كيفية استخدام التنفيذ متاحة بسهولة من تقدير التكيف في PsychToolbox لتحديد بقوة عتبة الألم الفردية في تجربة EEG حيث يتم فحص التباين بين الألم وعدم ألم النشاط للآثار lateralization، اعتمادا على موقع التحفيز. منذ يمكن أن تظل كثافة التحفيز ثابت بعد إجراء العتبة، فإنه ليس من الضروري لحساب النشاط الدماغي المشارك متفاوتة مع كثافة التحفيز في تحليلها لاحقا.

Protocol

تمت الموافقة على التجربة من قبل لجنة أخلاقيات نقابة الأطباء هامبورغ (PV4509). الاختيار 1. مشارك إلى جانب معايير الاختيار القياسية، مثل اللياقة البدنية لتحفيز الألم، ويزرع في الرأ?…

Representative Results

باستخدام مقياس التصنيف انقسام في نصف واحد لnonpainful ونصف لمشاعر مؤلمة (الشكل 1A)، ويمكن تطبيق التحفيز المستمر على العديد من التجارب في حين لا يزال تصنيفات ذات العوائد عبر منتصف النطاق (الشكل 1B). بهذه الطريقة، والتغيرات في المدخلات الح?…

Discussion

نحن هنا استخدام أسلوب QUEST جيدا تأسست نظريا لتقدير كفاءة عتبة النفسية القوية بين غير الألم والإحساس بالألم. عن طريق التحفيز المستمر في هذه العتبة يمكن تحليل القرارات الإدراك الحسي المستقلة للتغيرات في حجم التحفيز. في حين درسنا شدة الاستضاءة عند نقطة التحول بين المجال…

Açıklamalar

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وقد تم تمويل هذا العمل من قبل عبر الاقاليم التعاونية مركز البحوث TRR169 "Crossmodal التعلم: قابلية التكيف، التنبؤ والتفاعل" / مؤسسة الأبحاث الألمانية (DFG). الكتاب أشكر ستيفاني شيلدز للتعليقات مفيدة على المخطوطة.

Materials

EasyCap electrode cap EasyCap, Woerthsee-Etterschlag, Germany CUCHW-58
actiCap active Ag/Cl EEG electrode set BrainProducts GmbH, Gliching, Germany
SuperVisc EEG eletrode gel EasyCap, Woerthsee-Etterschlag, Germany V16
BrainAmp EEG amplifier BrainProducts GmbH, Gliching, Germany BrainAmp Standard
PsychToolbox-3 Mario Kleiner / Open Source Available at http://psychtoolbox.org/
Matlab MathWorks, Natick, MA Matlab R2015b
DigiTimer DS7A constant current electrical stimulator DigiTimer Ltd., Hertfordshire, United Kingdom DS7A

Referanslar

  1. Coghill, R. C., McHaffie, J. G., Yen, Y. -. F. Neural correlates of interindividual differences in the subjective experience of pain. Proc. Natl. Acad. Sci. 100 (14), 8538-8542 (2003).
  2. Schulz, E., Tiemann, L., Schuster, T., Gross, J., Ploner, M. Neurophysiological coding of traits and states in the perception of pain. Cereb. Cortex. 21 (10), 2408-2414 (2011).
  3. Ehrenstein, W. H., Ehrenstein, A. Psychophysical Methods. Mod. Tech. Neurosci. Res. , 1325 (1999).
  4. Watson, A. B., Pelli, D. G. Quest: A Bayesian adaptive psychometric method. Percept. Psychophys. 33 (2), 113-120 (1983).
  5. Sims, J. A., Pelli, D. The ideal psychometric procedure. Investig. Ophthalmol. Vis. Sci. 28, 366 (1987).
  6. Kleiner, M., Brainard, D., Pelli, D., Ingling, A., Murray, R., Broussard, C. What’s new in psychtoolbox-3. Perception. 36 (14), 1-16 (2007).
  7. Leek, M. R. Adaptive procedures in psychophysical research. Percept. Psychophys. 63 (8), 1279-1292 (2001).
  8. King-Smith, P. E., Grigsby, S. S., Vingrys, a. J., Benes, S. C., Supowit, A. Efficient and unbiased modifications of the QUEST threshold method: theory, simulations, experimental evaluation and practical implementation. Vision Res. 34 (7), 885-912 (1994).
  9. Boly, M., Balteau, E., et al. Baseline brain activity fluctuations predict somatosensory perception in humans. Proc. Natl. Acad. Sci. 104 (29), 12187-12192 (2007).
  10. Gross, J., Schnitzler, A., Timmermann, L., Ploner, M. Gamma oscillations in human primary somatosensory cortex reflect pain perception. PLoS Biol. 5 (5), 1168-1173 (2007).
  11. Ploner, M., Lee, M. C., Wiech, K., Bingel, U., Tracey, I. Prestimulus functional connectivity determines pain perception in humans. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 107 (1), 355-360 (2010).
  12. Oertel, B. G., Preibisch, C., et al. Separating brain processing of pain from that of stimulus intensity. Hum. Brain Mapp. 33 (4), 883-894 (2012).
  13. Goolkasian, P. Cyclic changes in pain perception: an ROC analysis. Percept. Psychophys. 27 (6), 499-504 (1980).
  14. Hapidou, E. G., Rollman, G. B. Menstrual cycle modulation of tender points. Pain. 77 (2), 151-161 (1998).
  15. Huskisson, E. C. Measurement of pain. Lancet. 304 (7889), 1127-1131 (1974).
  16. Brainard, D. H. The Psychophysics Toolbox. Spat. Vis. 10 (4), 433-436 (1997).
  17. Taesler, P., Rose, M. Prestimulus Theta Oscillations and Connectivity Modulate Pain Perception. J. Neurosci. 36 (18), 5026-5033 (2016).
  18. Yarnitsky, D., Sprecher, E., Zaslansky, R., Hemli, J. A. Multiple session experimental pain measurement. Pain. 67 (2-3), 327-333 (1996).
  19. Rosier, E. M., Iadarola, M. J., Coghill, R. C. Reproducibility of pain measurement and pain perception. Pain. 98 (1-2), 205-216 (2002).
  20. Barthelmé, S., Mamassian, P. A flexible Bayesian method for adaptive measurement in psychophysics. arXiv:0809.0387. , (2008).

Play Video

Bu Makaleden Alıntı Yapın
Taesler, P., Rose, M. Psychophysically-anchored, Robust Thresholding in Studying Pain-related Lateralization of Oscillatory Prestimulus Activity. J. Vis. Exp. (119), e55228, doi:10.3791/55228 (2017).

View Video