Wizualna i słuchowa neuromodulacja percepcji bólu

Badanie wymaga uczestnictwa w siedmiu kolejnych dniach: dwa spotkania osobiste, dzień 1 i 7, oraz samodzielne ćwiczenia w domu, dni 2-7. Oba spotkania osobiste odbędą się w laboratorium fNIRS w University of Michigan Center for for Wzrost i rozwój człowieka. Uczestnicy zostaną losowo podzieleni na dwie równe grupy:

1. Interoceptywna świadomość oddychania za pomocą wirtualnej technologii dźwiękowej i wizualnej Uczestnicy proszeni są o skupienie się na oddychaniu podczas (a) słuchania odgłosów oddychania przez słuchawki oraz (b) oglądania trójwymiarowego obrazu swoich płuc podczas wdechu i wydechu w rzeczywistych -czas korzystania ze sprzętu do wirtualnego obrazowania Oculus Rift 3D oraz pasa do pletyzmografii. W tym czasie będą gromadzone dane fNIRS i tQST (więcej szczegółów poniżej).
2. Kontrola: Interoceptywna świadomość oddychania bez pomocy dźwiękowej lub wizualnej technologii wirtualnej Uczestnicy proszeni są o skupienie się na oddychaniu. W tym czasie będą gromadzone dane fNIRS i tQST (więcej szczegółów poniżej).

Przewiduje się, że każda wizyta osobista potrwa godzinę, z 3 sesjami w domu trwającymi 5 minut każda. Otrzymają Państwo instrukcje dotyczące sesji w domu. Każdy uczestnik musi ukończyć wszystkie 7 sesji w ciągu 7 kolejnych dni plus minus jeden dzień. Całkowity czas zaangażowania to 3 godziny 15 minut. W przypadku wystąpienia awarii sprzętu podczas sesji, która zagraża lub uniemożliwia gromadzenie danych, uczestnik może zostać poproszony o powrót na dodatkowe spotkanie w celu dokończenia sesji.

Pierwsza sesja rozpocznie się od udokumentowania zgody podmiotu, po której nastąpi wypełnienie ankiety demograficznej. Na początku wszystkich sesji uczestnicy zostaną poproszeni o wypełnienie kwestionariuszy dotyczących ich aktualnego poziomu bólu i stanów emocjonalnych, w tym kwestionariusza bólu McGilla (MPQ) oraz harmonogramu pozytywnego i negatywnego afektu (PANAS). Wyjściowe dane z termicznych ilościowych testów sensorycznych (tQST) zostaną również zebrane podczas 3 prób podawania ciepła (więcej szczegółów poniżej). Następnie uczestnicy zostaną posadzeni na fotelu dentystycznym ze słuchawkami, sprzętem do wirtualnego obrazowania Oculus Rift 3D, paskiem do pletyzmografii, czujnikami fNIRS, termalno-ilościowymi czujnikami sensorycznymi (tQST) z aparatem do trzymania i pulsoksymetrem. Pojedynczy, jednostronny czujnik tQST zostanie zlokalizowany w lewej gałęzi nerwu żuchwowego nerwu trójdzielnego czaszkowego, V3. Czujniki fNIRS będą noszone na głowie i ustawione w celu optymalnego obrazowania mózgu. Wszystkie dane fNIRS będą gromadzone i analizowane za pomocą oprogramowania Homer 2. Pulsoksymetr zostanie przypięty do jednego palca, aby mierzyć ogólną zawartość tlenu we krwi podczas sesji.

Gdy uczestnik usiądzie, założy sprzęt i podłączy się do urządzenia fNIRS, podczas dwóch eksperymentalnych sesji świadomości oddychania odbędą się następujące czynności:

1. Uczestnicy zostaną poproszeni o zrelaksowanie się przez pięć minut, aby umożliwić zebranie podstawowych danych dotyczących spoczynkowego stanu funkcjonalnego pacjenta.
2. Po 5 minutach zbierania linii bazowej rozpocznie się interoceptywna świadomość oddychania (z użyciem technologii lub bez) na okres 10 minut, podczas których będą zbierane dane fNIRS i pulsoksymetru.
3. Po 10 minutach ćwiczenia świadomości oddychania, termiczny QST rozpocznie korzystanie z systemu ścieżek Medoc (Izrael). Urządzenie podtrzymujące z systemem QST będzie podawać gorący bodziec w stałym miejscu i ciśnieniu od temperatury wyjściowej 30 stopni Celsjusza (86 stopni Fahrenheita), dla porównania średnia normalna temperatura ciała wynosi 37 stopni Celsjusza (98,6 stopni Fahrenheita). Uczestnik będzie sterował urządzeniem grzewczym za pomocą klawiatury komputera. Temperatura będzie stopniowo wzrastać o 1 stopień Celsjusza na sekundę, aż do 50 stopni Celsjusza (122 Fahrenheita). Przy pierwszym wykryciu bólu osoba badana zostanie poinstruowana, aby kliknąć spację na klawiaturze, aby zatrzymać wzrost temperatury. Ten proces zostanie powtórzony dwadzieścia razy, aby uzyskać dokładną średnią wartość temperatury. Podczas 20 prób uczestnicy będą kontynuować świadomość oddychania przechwytującego, a dane fNIRS i pulsoksymetru będą nadal gromadzone.
4. Po zakończeniu wszystkich 20 prób tQST uczestnicy zostaną poproszeni o przerwanie ćwiczenia świadomości oddechowej i ponownie zostanie zebranych pięć minut spoczynkowego stanu funkcjonalnego. Po zebraniu informacji o stanie spoczynku cały sprzęt i czujniki zostaną wyłączone i usunięte z ciała uczestnika, po czym uczestnik ponownie wypełni ankiety dotyczące nastroju i bólu oraz zostaną zebrane 3 próby danych tQST po stymulacji.

Wirtualna technologia audio i wizualna: słuchawki, mikrofon i Oculus Rift zostaną podłączone do urządzenia mobilnego. Dźwięki oddechu będą odbierane przez mikrofon i odtwarzane uczestnikowi przez słuchawki. Dźwięki wdechu i wydechu będą identyfikowane przez aplikację, a objętość oddechowa będzie identyfikowana za pomocą pasa pletyzmograficznego, co pozwoli na odpowiednią synchronizację wirtualnego obrazu płuc na Oculusie z własnymi płucami uczestnika. Przetwarzanie i odtwarzanie tych informacji nastąpi w mniej niż sekundę, co pozwoli uczestnikowi doświadczyć wirtualnego środowiska w czasie rzeczywistym. (Tj. Uczestnicy będą mogli zobaczyć obraz 3D swoich płuc napełniających się i opróżniających, jednocześnie słuchając ich oddechu, co zapewni naprawdę wciągające wrażenia).