Visuell og auditiv nevromodulering av smerteoppfatning

Studien krever sju påfølgende dager med deltakelse: to personlige avtaler, dag 1 og 7, og selvstyrte øvelser hjemme dag 2-7. Begge personlige avtaler vil bli holdt ved fNIRS-laben ved University of Michigan Center for Menneskelig vekst og utvikling. Deltakerne blir tilfeldig delt inn i to jevne grupper:

1. Interoceptiv pustebevissthet gjennom bruk av lyd- og visuelle virtuelle teknologiske hjelpemidler Deltakerne blir bedt om å fokusere på pusten mens de (a) lytter til pustelydene med hodetelefoner og (b) ser på 3D-bildet av lungene deres som puster inn og puster ut i virkeligheten -tid ved å bruke Oculus Rift 3D virtuelle bildebehandlingsutstyr og pletysmografibelte. I løpet av denne tiden vil fNIRS- og tQST-data bli samlet inn (mer detaljer gitt nedenfor).
2. Kontroll: Interoceptiv pustebevissthet uten bruk av lyd eller visuelle virtuelle teknologiske hjelpemidler Deltakerne blir bedt om å fokusere på pusten. I løpet av denne tiden vil fNIRS- og tQST-data bli samlet inn (mer detaljer gitt nedenfor).

Hver personlig avtale forventes å vare en time, med 3 ganger daglige hjemmeøkter som varer i 5 minutter hver. Instruksjoner for økter hjemme vil bli gitt. Hver deltaker skal gjennomføre alle 7 øktene i 7 påfølgende dager pluss minus en dag. Den totale tidsforpliktelsen er 3 timer og 15 minutter. Hvis utstyret ikke fungerer under en økt som kompromitterer eller forhindrer datainnsamling, kan deltakeren bli bedt om å komme tilbake for en ekstra avtale for å fullføre økten.

Den første økten vil begynne med dokumentasjon av forsøkspersonens samtykke etterfulgt av gjennomføring av en demografisk undersøkelse. Ved starten av alle økter vil forsøkspersonene bli bedt om å fylle ut spørreskjemaer om deres nåværende smertenivåer og følelsesmessige tilstander, inkludert McGill Pain Questionnaire (MPQ) og Positive and Negative Affect Schedule (PANAS). Baseline termisk kvantitativ sensorisk testing (tQST) data vil også bli samlet inn ved 3 forsøk med varmeadministrasjon (mer detaljer gitt nedenfor). Deltakerne vil deretter sitte i en tannlegestol med hodetelefoner, Oculus Rift 3D virtuelt bildeutstyr, pletysmografibelte, fNIRS-sensorer, termiske kvantitative sensoriske (tQST) sensorer med holdeapparat og et pulsoksymeter. En enkelt, unilateral tQST-sensor vil bli lokalisert til venstre mandibular nervegren av trigeminus kranialnerven, V3. fNIRS-sensorene vil bæres på hodet og plasseres for optimal hjerneavbildning. Alle fNIRS-data vil bli samlet inn og analysert med Homer 2-programvare. Pulsoksymeteret vil bli klippet over én finger for å måle kroppens generelle oksygeninnhold i blodet under økten.

Når deltakeren har satt seg, har på seg utstyret og koblet til fNIRS-enheten, vil følgende finne sted for de to eksperimentelle øktene med pustebevissthet:

1. Deltakerne vil bli bedt om å slappe av i fem minutter for å tillate innsamling av baseline-data av pasientens hvilende funksjonstilstand.
2. Etter 5 minutter med grunnlinjeinnsamling vil interoceptiv pustebevissthet (med eller uten bruk av teknologi) begynne i en periode på 10 minutter, hvor fNIRS- og pulsoksymeterdata vil bli samlet inn.
3. Etter 10 minutter med pustebevissthetsøvelsen vil den termiske QST begynne å bruke Medoc (Israel) Pathway System. Holdeapparatet med QST-systemet vil administrere en varm stimulus på et konsistent sted og trykk fra en basistemperatur på 30 Celsius (86 Fahrenheit), for referanse er gjennomsnittlig normal kroppstemperatur 37 Celsius (98,6 Fahrenheit). Deltakeren vil styre varmeenheten med et datatastatur. Temperaturen vil gradvis øke 1 Celsius per sekund opp til 50 Celsius (122 Fahrenheit). Ved første påvisning av smerte vil personen bli bedt om å klikke på mellomromstasten på tastaturet for å hindre at temperaturen øker. Denne prosessen gjentas tjue ganger for å gi en nøyaktig gjennomsnittlig temperaturverdi. I løpet av de 20 forsøkene vil deltakerne fortsette den interceptive pustebevisstheten, og fNIRS- og pulsoksymeterdata vil fortsette å bli samlet inn.
4. Etter fullføring av alle 20 tQST-prøvene, vil deltakerne bli bedt om å avbryte pustebevissthetsøvelsen og fem minutters hvilende funksjonstilstand vil igjen bli samlet inn. Når hviletilstanden er samlet inn, vil alt utstyr og sensorer bli slått av og fjernet fra deltakeren, på hvilket tidspunkt deltakeren igjen vil fullføre humør- og smerteundersøkelsene og 3 forsøk med post-stimulering tQST-data vil bli samlet inn.

Audio og visuell virtuell teknologi: Hodetelefoner, mikrofon og Oculus Rift kobles til den mobile enheten. Pustelyder vil bli fanget opp av en mikrofon og spilles av til deltakeren gjennom hodetelefonene. Lydene ved inn- og utpust vil bli identifisert av appen, og respirasjonsvolumet vil bli identifisert via et pletysmografibelte som tillater riktig synkronisering av det virtuelle lungebildet på Oculus med deltakerens egne lunger. Behandlingen og avspillingen av denne informasjonen vil skje på mindre enn et sekund, slik at deltakeren kan oppleve det virtuelle miljøet i sanntid. (Dvs. Deltakerne vil kunne se et 3D-bilde av lungene som blåses opp og tømmes, mens de samtidig lytter til pusten deres, for en virkelig oppslukende opplevelse).