Visuo -Vestibular contributions to Anxiety Disorders

1. Visuo-Vestibular contributions to Anxiety Disorders Carlos M. Coelho, Ph.D.coelho@uma.ptccoelhovr@gmail.comLaboratory of Visualization and PerceptionCentro Algoritmi, The University of Minho, Guimarães, 4800-058,Portugal

2. 2000-2005 Phd – Minho • 2005-2006 – Universidade da Madeira • 2007-2012 –Universidade de Queensland (Australia) • 2013 – Centro Algoritmi, Minho

3. Realidade Virtual TCC - pensamentos catastróficos, sobre generalizações, crenças, informação, esquemas (preconceitos), exposição coberta (imaginação); Exposição – exposição – informação baseada na evidência experimental e contacto com estímulos temidos facilita uma reavaliação; Realidade Virtual – meio termo entre a imaginação e a exposição real. Podemos ainda explorar elementos “micro” possivelmente relacionados com a origem de certos medos ...

4. Sumário Taxonomia atual do DSM5 não é clara relativamente a certos subtipos de fobias claro -SIF (sangue-injeção-ferimentos) claro - Animais (cobras, aranhas, ratos, insectos, etc.) ? - Ambiente natural (?) alturas, tempestdes, água, escuro ? - Situational (?) condução, túneis, pontes, espaçoes fechados, voar Propomos que conflitos visuo-vestibulares podem despoletar medos

5. O início2000RV & medos • Medos – podem ser controlados “on-off” ao contrário da maioria das desordens; • Informação sensorial complexa (ecológica) (e.g., visual e auditiva) pode ser apresentada de forma controlada, mensurável e replicável; • Sentimento de presença – exposição com confidencialidade e segurança. Combina complexidade (relevância clínica) e controlo experimental

6. PhD main findings • Os resultados mantiveram-se um ano apos o tratamento Coelho, C.M., Santos, J.A., Silvério, J.M.A., & Silva, C.F. (2006). Virtual realityandacrophobia: oneyearfollowupand Case study. Cyberpsychology & Behavior. 9(3), 336-341. • Os participantes seintiram mais medo e presença quando se moviam - Coelho, C.M., Tichon, J.G., Hine, T.J., Wallis, G., & Riva, G. (2006) Media presenceandinnerpresence: Thesenseofpresencein virtual realitytechnologies. In G. Riva, M.T. Anguera, Wiederhold, B.K., & Mantovani, F. (Ed.) FromCommunication to Presence (pp.25-45) IOS Press: Amsterdam. - Coelho, C.M., Santos, J.A., Silva, C.F., Tichoon, J., Hine, T.J., & Wallis, G. (2008). The role ofself-motioninacrophobiatreatment. Cyberpsychology & Behavior, 11(6), 723-725 • O tratamento resultou melhor no ambiente virtual Coelho, C.M., Silva, C.F., Santos, J.A., Tichon, J. & Wallis, G. (2008). Contrastingtheeffectivenessandefficiencyof virtual realityand real environmentsinthetreatmentofacrophobia. PsychnologyJournal, 6(2), 203-216. Nota: alguns participantes sentiram enjoo no ambiente virtual bem como no ambiente real

7. Dados clínicos e experimentais • Porque é que o movimento é importante no medo de alturas? • Porque é que os participantes no ambiente RV obtiveram melhores resultados? • Pode o sistema vestibular ter um papeI neste medo ?

8. Sistema vestibular Linear acceleration ҉front-back ҉ left-right ҉ up-down Angular acceleration ҉ YAW (nose left-right) ҉ROLL (moving head towards shoulder) ҉ PITCH (nose up-down);

9. Um conflito vísuo-vestibular (VV) é o principal factor na etiologia do ENJOO. • O SNC espera um sinal VV concordante com a experiencia anterior. • O Conflito resulta de um “desencontro” (mismatch) entre o input sensorial presente e o esperado. • A adaptação VV consiste na actualização do modelo (vísuo-vestibular) de forma a reduzir o “desencontro” para níveis aceitáveis. • Benson A.J (1984). Vertigo. Eds (M.R. DixandHood, J.D.) MotionSickness. Chapter 16. p 391-426. • Mas que tipo de conflito VV existe nas alturas? • E se existir... Pode haver um tratento para o medo de alturas através da recalibração VV? Whitney, Susan L., etal. "Acrophobiaandpathologicalheightvertigo: indications for vestibular physicaltherapy?." physicaltherapy 85.5 (2005): 443-458.

10. Como avaliar a precisão e confiança no sistema visual e vestibular e como as medir? • Romberg test(precisão do sistema vestibular) • Rod and Frame test(precisão do sistema visual) • Questionários (medos) • Testes comportamentais (BAT)

11. Romberg Test: Postura Rod and frame test: Visão RFT e Postura

12. Quando os objetos se encontram a mais de 20 metros movem-se pouco relativamente uns aos outros. nem toda a gente tem muito medo de alturas 1) pessoas com medo de alturas confiam mais em pistas visuais para manter o equilíbrio (mais dependentes do campo visual no rodandframetest); 2) têm pior controlo postural (menor desempenho no rombergtest); 3) tem mais sensibilidade a sintomas físicos (questionários). Coelho, C.M., & Wallis, G. (2010) Deconstructing acrophobia: physiological and psychological precursors to developing a fear of heights. Depression and Anxiety, 27(9), 864-870.

13. Dados clínicos e experimentais • Porque é que o movimento é importante no medo de alturas? Paralaxe de movimento • Porque é que os participantes no ambiente RV obtiverammelhores resultados? Recalibração VV ? • Pode o sistema vestibular ter um papeI neste medo ? Então se retirarmos as pistas de paralaxe o sujeito mantem o medo ?

14. Integração Multimodal & Acrofobia O medo de alturas pode ser um medo de origem multimodal para o qual informação visual e vestibular são requeridas. A forma como se dá a integração desta informação parece ser relevante para despoletar acrofobia. O que é integração multimodal? Recalibrar a integração VV pode teoricamente tratar o medo sem necessidade de expor as pessoas a alturas. Os mecanismos que explicam os medos VV podem servir para explicar a falta de medo (e.g., não ter medo de alturas ou não ter medo de guiar demasiado depressa).

15. Outras ideias que exploramos agora Os medos podem ser reagrupados em SIF/animais/visuo-vestibulares ? Guiar, pânico, claustrofobia, acrofobia podem ter uma vulnerabilidade VV subjacente Considerando a evidencia que as populações asiáticas têm maior prevalência de enjoo por razões desconhecidas, poderia ser importante notar se estas apresentam diferenças em termos de integração VV.

16. RodandFrameTest (Witkin, 1948) • Vertical subjetiva e dependência do campo • visual (DCV) • Tarefa: Ajustar a orientação da “vareta” (ROD) dentro do “quadrado” (FRAME) de forma a que esta se encontre posicionada de forma vertical. • Participantes mais DCV usam as pistas visuais para estimar a • vertical subjetiva Presentemente no nosso lab. • (Oltman, 1968)

17. Condições As janelas de integração VV podem determinar a tolerância ao medo de alturas. Medir esta janela pode oferecer uma medida quantificável desta vulnerabilidade. Frame Tilt (11) -15°/ -12°/ -9°/ -6°/ -3°/ 0°/ +3°/ +6°/ +9°/ +12°/ +15° Rod Tilt (11) -9°/ -7°/ -5°/ -3°/ -1°/ 0°/+1°/ +3°/ +5°/ +7°/ +9° 121*3= 363 trials

18. Resultados Com rotações da “frame” de 12º e 15º (ou -12º e -15º) os erros atingem valores máximos. Nestas condições a vertical subjetiva dos participantes é em média de mais ou menos 3º na direção da “frame”. Participantes VFD dão erros maiores (>5º) e participantes VFI dão erros menores (<3º)

19. 6º 6º A seguir • Gravar as os erros dos participantes com a cabeça inclinada para a direita ou a esquerda. • Comparar as janelas de integração VV em participantes com diferentes desordens;

20. SchoolofPsychology Universityof Minho A/Prof. Jorge A. Santos Prof. Carlos Fernandes Dr. Jorge Silvério School of Human Movement University of Queensland A/Prof. Guy Wallis Dr. WelberMarinovic Dr. Steve Cloete Dr. Jennifer Tichoon SchoolofEngeneering Universityof Minho A/Prof. Jorge A. Santos Janete Silva João Lamas Dr. Alfredo Pereira School of Medicine University of Queensland A/Prof. Gerard Byrne School of Psychology University of Queensland Prof. OttmarLipp Prof. Nancy Pachana Dr. Helena Purkis Department of Primary Care Health Sciences University of Oxford Dr. Daniela Gonçalves School of Psychology Griffiths University Dr. Alison Waters Dr. Trevor Hines