Pijnexpressie in gezicht met operante principes laten toe- of afnemen, en de pijn volgt dit

Eerder onderzoek toonde al dat men verbaal pijngedrag via operante conditionering kan laten toenemen en laten afnemen. Zou dat ook gelden voor non-verbaal pijngedrag? Immers, het observeren van pijnlijke gezichtsuitdrukkingen van iemand die pijn heeft activeert bij de observator hersenregionen die met pijn te maken hebben. De observator zal daar hoogstwaarschijnlijk naar gaan handelen en zo het pijngedrag dat hij ziet negatief of positief bekrachtigen. Er is echter nog geen onderzoek gedaan naar de mogelijkheid van operante conditionering van gezichtsexpressie bij pijn.
Omdat operante bekrachtiging ook emotie kan oproepen en zo de gezichtsuitdrukking beïnvloedt werd de gezichtsuitdrukking alleen gemeten tijdens de test periode als de bekrachtiger weg was (vroege uitdovingsfase). Bovendien mocht de proefpersoon zich niet bewust zijn van debekrachtigingsregel omdat uit onderzoek blijkt dat proefpersonen zich dan gewoon gaan gedragen naar de veronderstelde contingentie (cognitief leerproces). Omdat de onderzoekers benieuwd zijn  naar onbewuste beïnvloeding van gezichtsexpressie hanteerden de auteurs een impliciete benadering.
Omdat er veel bewijs is dat gezichtsuitdrukkingen niet alleen een gevolg zijn van emotionele toestanden, maar deze ook veroorzaken (facial feedback hypothese) zijn de auteurs ook benieuwd of het operante beïnvloeden van de gezichtsuitdrukkingen bij pijn ook de subjectieve beleving van pijn beïnvloedt.

Methode
Aan dit onderzoek deden 55 gezonde studenten mee (50% man-vrouw verdeling). 40 deelnemers werden random verwezen naar de experimentele groep en 15 naar de controlegroep. De pijnstimulus was temperatuur en was matig sterk. De pijnintensiteit werd vooraf individueel bepaald. De aangeboden stimuli zaten 2 graden onder de ‘matig grens’ of er 3 graden boven. Op een VAS met in het midden het woord lichtjes pijnlijk, kon men per stimulus aangeven of deze wel of niet pijnlijk was. Zo kon men vooraf een stimulus intensiteit bepalen op 75/80 mm op deze VAS. Niet pijnlijk werd bepaald aan de hand van de stimulus intensiteit (temp) bij VAS pijn van 44 mm. (nb midden van deze VAS was lichtjes pijnlijk).
In de baseline werden 8 pijnlijke en 8 niet pijnlijke stimuli in random volgorde gegeven. Elke stimulus klom in 4 graden per seconden naar de ingestelde waarden, hielt dan 5 seconden aan en daalde weer in 4 graden per seconde. De interval pauze was 20 tot25 seconden. De gezichtsuitdrukking werd opgenomen en offline via de Facial Action Coding System (FACS: Ekman, e.a., 1978) geanalyseerd.
In het testblok van upconditioning en downconditioning werden dezelfde warmte stimuli aangeboden in dezelfde volgorde. De deelnemer moest daarbij ook de pijn op VAS schalen bepalen (intensiteit en onplezierigheid) na elke stimulus. Ook nu weden de gezichtsuitdrukking opgenomen en later geanalyseerd.
In de up en downconditioning training fase werden alleen de pijnlijke warmte prikkels gegeven. De bekrachtiger was een smily op het computerscherm. De up en down conditioningsfase werd gemarkeerd door een blauwe of groene achtergrond. De subjecten werden wijsgemaakt dat hun hartslag variabiliteit gemeten werd en dat een smily verscheen als dit lukte in de gewenste richting.  De opdracht was de smily zovaak mogelijk te laten verschijnen. In de upconditioningsfase werd de positieve feedback alleen getoond als er pijnexpressie was. In de down conditioning werd er alleen positieve feedback gegeven als er geen pijn expressie maar een neutrale gezichtsuitdrukking was op de pijnprikkel. Nb. bij dit experiment werden na de testfase de deelnemers verwijderd die nagenoeg altijd pijnexpressie hadden of die nagenoeg nooit pijnexpressie hadden op de matige pijnstimuli (anders kon geen differentiële bekrachtiging plaatsvinden). De conditionering werd als geslaagd beschouwd als binnen tien series van acht stimuli de deelnemers 25% meer/minder pijn gezichtsexpressie toonden in twee achtereenvolgende sessies van 8. Degene die dit niet bereikten werden als niet-conditioneerbaar beschouwd en uitgesloten van verder deelname (n=8). VAS pijn werd ook in de testfase afgenomen.
In de controlegroep werd dezelfde feedback met een smily gegeven maar niet contingent op wel of geen pijnuitdrukking.

Resultaten
In de testblokken (wel pijnstimuli maar geen bekrachtiger) bleek dat de gezichtsuitdrukking ten opzichte van de baseline bij de meeste deelnemers significant in zowel upconditioning als downconditioning richting te beïnvloeden was. In de controlegroep zag men geen verandering ten opzichte van de baseline. De afnamen van pijnlijke gezichtsexpressie in de downconditioning groep correleerde sterk (R2 = 0,33) met een afname op de VAS.

Opmerking samenvatter
Dit prachtige experiment toont dat gezichtsexpressie van pijn bij de meeste proefpersonen operant conditioneerbaar is. In dit geval door het bekrachtigen van het doelgedrag, bijvoorbeeld minder pijn uitdrukking.  Eerder was dit al voor verbale pijnexpressie aangetoond. Interessant in dit experiment is dat ook de subjectieve beleving van pijn in de downconditioning fase correleert met de mate van afname in gezichtsexpressie. Het differentieel bekrachtigen van pijngedrag is dus een belangrijke ingang voor fysiotherapeuten.