Visuell och auditiv neuromodulering av smärtuppfattning

Studien kräver sju på varandra följande dagar av deltagande: två personliga möten, dag 1 och 7, och självstyrda övningar hemma dag 2-7 Båda personliga möten kommer att hållas på fNIRS-labbet vid University of Michigan Center för Mänsklig tillväxt och utveckling. Deltagarna delas slumpmässigt in i två jämna grupper:

1. Interoceptiv andningsmedvetenhet genom användning av ljud- och visuellt virtuellt tekniskt hjälpmedel. Deltagarna uppmanas att fokusera på sin andning medan de (a) lyssnar på sina andningsljud med hörlurar och (b) tittar på 3D-bilden av deras lungor som andas in och andas ut på riktigt -tid med Oculus Rift 3D virtuell bildutrustning och pletysmografibälte. Under denna tid kommer fNIRS- och tQST-data att samlas in (mer information ges nedan).
2. Kontroll: Interoceptiv andningsmedvetenhet utan användning av ljud eller visuellt virtuellt tekniskt hjälpmedel. Deltagarna uppmanas att fokusera på sin andning. Under denna tid kommer fNIRS- och tQST-data att samlas in (mer information ges nedan).

Varje personligt möte beräknas ta en timme, med 3 gånger dagliga hemmasessioner på 5 minuter vardera. Instruktioner för hemmapass kommer att tillhandahållas. Varje deltagare ska genomföra alla 7 sessionerna på 7 dagar i följd plus eller minus en dag. Den totala tidsåtgången är 3 timmar 15 minuter. Om utrustningen inte fungerar under en session som äventyrar eller förhindrar datainsamling, kan deltagaren bli ombedd att återkomma för ett extra möte för att slutföra sessionen.

Den första sessionen kommer att inledas med dokumentation av försökspersonens samtycke följt av slutförandet av en demografisk undersökning. I början av alla sessioner kommer försökspersoner att ombes fylla i frågeformulär om sina nuvarande smärtnivåer och känslomässiga tillstånd, inklusive McGill Pain Questionnaire (MPQ) och Positive and Negative Affect Schedule (PANAS). Baslinjedata för termisk kvantitativ sensorisk testning (tQST) kommer också att samlas in genom 3 försök med värmeadministration (mer information ges nedan). Deltagarna kommer sedan att sitta i en tandläkarstol med hörlurar, Oculus Rift 3D virtuell bildutrustning, pletysmografibälte, fNIRS-sensorer, termiska kvantitativa sensoriska (tQST) sensorer med hållarapparat och en pulsoximeter. En enda, unilateral tQST-sensor kommer att lokaliseras till den vänstra underkäkens nervgren av den trigeminus kranialnerven, V3. fNIRS-sensorerna kommer att bäras på huvudet och placeras för optimal hjärnavbildning. All fNIRS-data kommer att samlas in och analyseras med programvaran Homer 2. Pulsoximetern klipps över ett finger för att mäta kroppens allmänna syrehalt i blodet under sessionen.

När deltagaren har satt sig, bär utrustningen och ansluten till fNIRS-enheten, kommer följande att ske för de två experimentella andningsmedvetenhetssessionerna:

1. Deltagarna kommer att uppmanas att slappna av i fem minuter för att möjliggöra insamling av baslinjedata för patientens vilande funktionstillstånd.
2. Efter 5 minuters baslinjeinsamling kommer interoceptiv andningsmedvetenhet (med eller utan användning av teknik) att börja under en period av 10 minuter, under vilken fNIRS- och pulsoximeterdata kommer att samlas in.
3. Efter 10 minuter av andningsövningen kommer den termiska QST att börja använda Medoc (Israel) Pathway System. Hållapparaten med QST-systemet kommer att administrera en varm stimulans på en konsekvent plats och tryck från en baslinjetemperatur på 30 Celsius (86 Fahrenheit), för referens är den genomsnittliga normala kroppstemperaturen 37 Celsius (98,6 Fahrenheit). Deltagaren kommer att styra värmeenheten med ett datortangentbord. Temperaturen kommer gradvis att öka med 1 Celsius per sekund upp till 50 Celsius (122 Fahrenheit). Vid första upptäckten av smärta instrueras patienten att klicka på mellanslagstangenten på tangentbordet för att förhindra att temperaturen ökar. Denna process kommer att upprepas tjugo gånger för att ge ett korrekt medeltemperaturvärde. Under de 20 försöken kommer deltagarna att fortsätta den interceptiva andningsmedvetenheten och fNIRS- och pulsoximeterdata kommer att fortsätta att samlas in.
4. Efter slutförandet av alla 20 tQST-försök kommer deltagarna att uppmanas att avbryta andningsövningen och fem minuters vilande funktionstillstånd kommer igen att samlas in. När vilotillståndet har samlats in kommer all utrustning och sensorer att stängas av och tas bort från deltagaren, vid vilken tidpunkt deltagaren återigen kommer att slutföra humör- och smärtundersökningarna och 3 försök med post-stimulering tQST-data kommer att samlas in.

Ljud och visuell virtuell teknik: Hörlurar, mikrofon och Oculus Rift kommer att anslutas till den mobila enheten. Andningsljud kommer att plockas upp av en mikrofon och spelas upp för deltagaren via hörlurarna. Ljuden av inandning och utandning kommer att identifieras av appen och andningsvolymen kommer att identifieras via ett pletysmografibälte som möjliggör korrekt synkronisering av den virtuella lungbilden på Oculus med deltagarens egna lungor. Bearbetningen och uppspelningen av denna information kommer att ske på mindre än en sekund så att deltagaren kan uppleva den virtuella miljön i realtid. (dvs. Deltagarna kommer att kunna se en 3D-bild av deras lungor som blåses upp och töms, samtidigt som de lyssnar på deras andning, för en verkligt uppslukande upplevelse).