Summary
يوضح هذا العمل إجراء معياري وتحديد العتبة من قبل مؤشر R لتقييم الحساسية اللغوية المكانية عن طريق اللمس باستخدام اختبار توجيه صريف.
Abstract
وتحسب العتبات الفردية حسب تقديرات مؤشر R باستخدام اختبار توجيه صريف (6 أدوات مختلفة لزيادة حجم صريف من 0.20-1.25 ملم) لتقييم حساسية اللمس اللغوي المكاني. أثناء التجربة ، يتم معصوب العينين المواضيع وطلب تحديد اتجاه صريف (إما أفقي أو عمودي) وضعت على اللسان. ويستند مؤشر R على نظرية الكشف عن الإشارات (SDT)، وهو احتمال تقديري لتحديد محفز الهدف بشكل صحيح (الإشارة، على سبيل المثال، الاتجاه الصحيح) مقارنة بالتحفيز البديل (الضوضاء، على سبيل المثال، الاتجاه غير الصحيح). بمجرد حساب قيم R-index لكل موضوع وكل بعد أداة، من الممكن اشتقاق العتبة الفردية عن طريق إعادة تحديد مؤشري R مباشرة أسفل وفوق القطع المحدد (عادة 75٪) استنادا إلى القيم الحرجة لمؤشر R أحادي الجانب. يمكن أن يكون هذا الإجراء مفيدا في المجال الطبي لدراسة الارتباط بين حساسية اللمس عن طريق الفم ووضوح الكلام واضطرابات البلع ، وكذلك في الدراسات الحسية والاستهلاكية لاستكشاف الاختلاف الفردي في إدراك الملمس ، وتفضيلات الطعام ، وسلوك الأكل.
Introduction
الملمس و mouthfeel من المواد الغذائية تلعب دورا هاما في liking1,2,3,4, وبينما وجدت البحوث الاختلافات في إدراك الملمس بسبب عوامل مثل مضغ behavior2,5, تدفق اللعاب, و composition6,7, هناك طرق محدودة المتاحة لتقييم الاختلاف في مستقبلات اللمس عن طريق الفم (مستقبلات ميكانيكية). يضم التجويف الفموي أنواعا مختلفة من مستقبلات الميكانيرات الموجودة في الفم: مستقبلات ميركل، واسطوانات روفيني، وميسنر كوربوسكل8. يمكن تصنيف مستقبلات الميكانور إلى مجموعتين: التكيف ببطء والتكيف بسرعة. التكيف ببطء مستقبلات ميكانيكية (اسطوانات روفيني ومستقبلات ميركل) تنتج إشارات باستمرار في حين يجري تحفيزها. في المقابل ، والتكيف بسرعة mechanoreceptors (الهيئة ميسنر) الاستجابة لبداية ونهاية التحفيز مع إشارة. حدة اللمس يختلف على نطاق واسع عبر أسطح اللسان وبين الأفراد، وربما يرجع ذلك إلى الاختلافات في حساسية مستقبلات ميكانيكية. يمكن أن يكون موقع وعدد مستقبلات الميكانيورسيبات في التجويف الشفوي ، والاختلافات في الترتيب المكاني / الكثافة للمكاناتور (حدة المكانية) ، أو الاختلافات في حساسيتها عند تنشيطها سبب هذا التباين داخل الأفراد وبينهم. وقد نشرت عدة طرق لتقييم والشاشة للتباين في حساسية مستقبلات ميكانيكية في تجويف الفم، بما في ذلك فون فراي خيوط9،10، التعرف على حرف11،12، اختبارات التوجيه صريف13، ومرنة electrode array14،15. يتطلب اختبار توجيه صريف صريف مربع (الشكل 1، الشكل 2) مع عرض الأخدود مختلفة لوضعها على لسان موضوع معصوب العينين. وهي تشير إلى ما إذا كانت الموضوعات ترى أن الصريف إما في اتجاه أفقي أو عمودي. وتستخدم الاستجابات لحساب متوسط العتبات على أساس قدرة الشخص المعني على التمييز في الاتجاه لمختلف أحجام الصريف.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
وقد وقع جميع المشاركين على موافقة خطية مستنيرة. وقد وافقت لجنة الأخلاقيات بجامعة ميلانو (رقم 48/19) على هذه الدراسة، وأجريت وفقا لإعلان هلسنكي.
1. تدريب المجربين
- تأخذ أداة صريف وتطبيق قوة من 100 غرام على اسفنجة وضعت على مقياس.
ملاحظة: الرجوع إلى الشكل 1 لتخطيط أداة صريف المستخدمة في هذه الدراسة - كرر هذا الإجراء 10 مرات على الأقل للحد من الاختلاف في القوة المطبقة عن طريق صريف على ألسنة الأشخاص أثناء الاختبار ، سواء داخل وعبر المجربين.
2. إجراء التقييم
ملاحظة: إجراء تقييم حدة اللمس وفقا لمعايير الصحة والسلامة المطلوبة لضمان سلامة الشخص المعني (على سبيل المثال، القناع والقفازات ومعطف المختبر).
- عرض جميع صريف (0.20 مم، 0.25 مم، 0.50 مم، 0.75 مم، 1.00 مم، 1.25 مم) (الشكل 2) على طاولة بعيدة عن أنظار المشارك.
- مقعد المشارك في كرسي مريح وإبلاغهم أنه يمكن ترك التجربة في أي وقت.
- إبلاغ المشارك بأنه سيتم عصب عينيه أثناء التجربة وطلب منه التمسك بلسانه بطريقة مريحة ومريحة.
- قبل بداية التجربة، تعرف على الموضوعات مع الإجراء باستخدام صريف أكبر (1.25 ملم) لإثبات القوة المطبقة (100 غرام لمدة 3 ق).
- إخطار المشاركين بأنهم يستطيعون أخذ رشفة ماء كلما كان ذلك مناسبا.
- تطبيق كل صريف على اللسان المواضيع (المنطقة الأمامية من اللسان فقط حول خط الوسط).
- بعد كل لمسة، اطلب من الأشخاص الإشارة، باستخدام أيديهم، إلى اتجاه الأداة (إما أفقيا أو عموديا) ودرجة ضمانهم (بالتأكيد، غير متأكد). يجب على الأشخاص تخمين ما إذا كانوا لا يعرفون.
- بعد كل لمسة، سجل جميع الإجابات (أفقي، عمودي، بالتأكيد، غير متأكد) لكل موضوع على جدول بيانات (الجدول التكميلي 1).
- كرر كل صريف عدة مرات حسبما تراه ضروريا لقطع R-Index المحدد، على سبيل المثال، 6 مرات و3 أفقيا و3 رأسيا (الجدول التكميلي 1).
- تعقيم كل صريف بعد اختبار كل مشارك (راجع القسم 4).
ملاحظة: يجب أن يبرز اللسان بلطف من الفم دون جهد من قبل المتطوعين لتجنب التعب المفرط ، مما يؤدي إلى تغيير في نتائج أدائهم. من المهم ملاحظة أنه كلما زادت التكرارات عن طريق صريف ، كلما كان القياس أكثر موثوقية16.
3. بروتوكول التنظيف
- إعداد محلول يتكون من 20 مل من هيبوكلوريت الصوديوم (انظر جدول المواد) المخفف في 1 لتر من الماء وفقا لتعليمات الشركة المصنعة.
- هز الحل يدويا لبضع ثوان.
- املأ 6 أكواب بما يقرب من 20 مل من محلول التطهير لتزج كل أداة بالكامل في المحلول.
- ضع كل أداة في الكأس المقابلة.
- دع الأدوات تنقع لمدة 15-20 دقيقة.
- شطف الأدوات مع الكثير من الماء وفقا لتعليمات الشركة المصنعة وفرك لهم مع فرشاة الأسنان لضمان إزالة أي بقايا هيبوكلوريت الصوديوم.
- السماح للأدوات للهواء الجاف.
4. R- حساب مؤشر
- إنشاء مصفوفة استجابة لكل متطوع ولكل الأدوات (الشكل 3) استنادا إلى ترددات الاستجابة المستخدمة لحساب فهرس R باستخدام المعادلة التالية:
ملاحظة: R-index يعبر عن حساسية اللمس الفردية لكل أداة16. ويستند مؤشر R على SDT17 ويمثل احتمالا تقديريا لتمييز التحفيز المستهدف (أي الإشارة) من حافز بديل (أي الضوضاء). تتوافق الإشارة والضوضاء مع التحديد الصحيح أو غير الصحيح للتوجه الأفقي الرأسي للصر. يمكن أن تحدث أربعة خيارات استجابة لكل من الإشارة والضوضاء: "أفقي متأكد" و "أفقي غير متأكد" و "رأسي غير متأكد" و "عمودي متأكد" 16. قيم R-مؤشر تتراوح بين 0-1. وتشير القيمة الأعلى لمؤشر R إلى تمييز أفضل.
5- تحديد الحساسية والعتبة حسب تقديرات مؤشر R
- لتحديد ما إذا كان يمكن للموضوع التمييز في اتجاه كل أداة، احسب الخفض باستخدام جدول القيم الحرجة لاختبارات أهمية R-index18
ملاحظة: بالنظر إلى المثال الحالي، الذي يقابل 36 عرضا (أي أن كل صريف يقدم 6 مرات و3 أفقية و3 رأسية)، فإن القيمة المقطوعة للتمييز تحدد إلى 0.7426 وفقا للقيم الحرجة لمؤشر R أحادية الجانب α = 0.0518. - إذا تم استخدام عدد كبير بما فيه الكفاية من الأدوات (على سبيل المثال، ستة أبعاد صريف مختلفة)19، فاستمد تقديرات عتبة مؤشر R.
- لحساب العتبة لكل موضوع، قم باستكمال مؤشري R أسفل القيمة المقطوعة وأعلى منها مباشرة20.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
وشارك في الدراسة ما مجموعه 70 بالغا أصحاء (الفئة العمرية = 19-33 سنة؛ ومتوسط العمر = 22.0؛ و 52.9 في المائة من النساء)، كما هو مبين في أبياني وآخرين (2020)21.
وكمثال على ذلك، يتم الإبلاغ عن توزيع مؤشر R حسب العمر للمربع 0.75 مم في الشكل 4. تمثل كل نقطة موضوعا مختلفا. المواضيع فوق خط منقط (قيمة قطع: 0.7426) هي تلك التي تحدد بشكل صحيح اتجاه صريف (أكثر حساسية).
11 - ورد في الشكل 5 أن أداء صريف الستة وتقدير عتبة مؤشر R المشتقة من موضوع واحد. في هذه الحالة، فإن عتبة يتوافق مع 0.99 ملم. يمكن للمواضيع ذات القيم المنخفضة التعرف على حجم شريط أصغر (أكثر حساسية)، في حين أن الأشخاص الذين يعانون من قيم عتبة عالية يحتاجون إلى المزيد من المدخلات (حجم شريط أكبر) لإدراك التحفيز معرفيا (أقل حساسية)10. في هذه الحالة، يمكن أن تتراوح قيم العتبة من 0.20-1.25 مم. ومع ذلك، يمكن تحقيق قيمتين متطرفتين: الموضوعات ذات العتبة <0.20 ملم هي تلك القادرة على التعرف على اتجاه المربعات من أصغر حجم (0.20 ملم). وعلى العكس من ذلك، فإن المشاركين الذين يسجلون عتبة >1.25 ملم غير قادرين على التمييز بين أي من أحجام الصريف. يتم الإبلاغ عن مثال لمجموعة بيانات عتبة في الجدول التكميلي 2.
الشكل 1: وصف الأدوات. الرسم التخطيطي المربع الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 2: المربعات ذات الأخاد/الأشرطة ذات الحجم المتزايد. ويبين الشكل صريف الستة، التي تتراوح بين أصغرها (0.20 ملم) وأكبرها (1.25 ملم). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3: مصفوفة الاستجابة. يظهر الشكل مصفوفة الاستجابة المستخدمة لحساب فهرس R. تتوافق الإشارة (S) والضوضاء (N) مع الاتجاه الأفقي والرأسي على التوالي. الحرف من "أ" إلى "h" هي أعداد صحيحة تأخذ قيم بين 0 و 3. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4: توزيع مؤشر R حسب العمر للمربع 0.75 ملم. يمثل الخط المنقط قيمة القطع (0.7426). المواضيع التي هي فوق خط منقط هي تلك التي تحدد بشكل صحيح اتجاه الأداة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 5: حساب العتبة الفردية. قيم فهرس R لموضوع واحد وحساب العتبة ذات الصلة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الجدول التكميلي 1: مثال على جدول بيانات يستخدمه المجربون لتسجيل ردود المشاركين. يمثل العمود الأول (رقم الإصدار التجريبي) عدد العروض التقديمية؛ أما العمود الأول فيمثل عدد العروض التقديمية. على سبيل المثال، يتم الإبلاغ عن 36 عرضا تقديميا محتملا. يشير العمود الثاني (تركيبة) إلى حجم صريف (G) والاتجاه (HORIZ./VERT.). المحقق تقارير إجابة الموضوع في العمود "الإجابة" (أفقي / عمودي) ويشير إلى درجة من اليقين باستخدام العمود الأخير (متأكد / غير متأكد). الرجاء الضغط هنا لتحميل هذا الجدول.
الجدول التكميلي 2: مجموعة البيانات المستخدمة لحساب العتبات الفردية. الأعمدة الثلاثة الأولى تقرير رمز التعريف والعمر والجنس لكل موضوع. الأعمدة 4-9 تقرير قيم فهرس R لكل أداة. في غامق يتم الإبلاغ عن القيم مباشرة فوق وتحت قطع التي استخدمت لحساب عتبات الفردية من خلال الاستيفاء (العمود الأخير). الرجاء الضغط هنا لتحميل هذا الجدول.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
ولا يتوفر سوى عدد قليل من الأدوات الصالحة لقياس حدة اللمس10,11,13,22. وقد ثبت فون فراي خيوط لتكون وسيلة كافية لقياس كل من الجلد والفم حدة اللمس10,21,22. ومع ذلك، تقيس هذه الأدوات بعدا مختلفا من حدة اللمس اللغوية عن اختبار توجيه صريف21. تقيس خيوط فون فراي اكتشاف الاتصال بينما تلتصق بحساسية الدقة المكانية. هذه الوظائف الحسية المختلفة تخدمها آليات عصبية مختلفة 23,24,25.
الأدوات المعروفة الأخرى هي القباب JVP (Stoelting Co, Wood Dale, IL, USA) ، والتي تشبه إلى حد كبير تلك المستخدمة في الإجراء الحالي. ومع ذلك، تستخدم هذه الأدوات بشكل رئيسي لقياس حدة اللمس في الجلد، حيث أنها أقل حساسية (من 0.35-3.00 ملم) من متوسط الدقة المكانية عند اللسان (0.58 مم)13. ولهذا السبب، قيم أبياني وآخرون (2020)21 مدى ملاءمة الملاءمة الإدراكية والادراكية للصراعات المصنوعة خصيصا المستخدمة في هذا البروتوكول، والتي لها عرض أخدود إضافي يقل عن 0.50 ملم (أي 0.20 و0.25 ملم) من أجل تضمين مجموعة من الأبعاد أكثر ملاءمة لتقييم الحساسية عن طريق الفم21. وتتكون الأداة من كتل مربعة متعددة الترافلوروإيثيلين قطع آلة من 1 سم2 محفورة مع صريف على سطحها. كل مربع له ارتفاع 5 مم ويمسك بقضيب أسطواني ضيق (بطول 2 سم) (الشكل 1). يختلف كل من حجم الشريط والمسافة بين كل شريط (عرض الأخدود) عبر المربعات ولكن متناسقة داخل مربع. يزيد عمق الأخدود بمقدار 1.5 مرة عرض الأخدود لضمان أن اللسان لا تلمس الجزء السفلي من المربع أثناء الاختبار13. يمكن أن يختلف عدد المربعات المستخدمة لتقييم حساسية الأشخاص ، وكذلك حجم القضبان ، ولكن وجدت الأبحاث السابقة أن هناك حاجة إلى ستة مربعات تختلف في أصغر أحجام البار ، تتراوح بين 0.20 مم إلى 1.25 مم ، لتوفير التمييز بين الأفراد لللسان 13،24 (الشكل 2).
وفي هذا الإجراء، يقترح حساب مؤشر (مؤشر R) لتقييم التمييز الشفوي في حجم صريف محدد. وعلاوة على ذلك، إذا كان عدد الأدوات كبيرا بما يكفي (ست أدوات مثلا)، فإن هذا الإجراء يفيد بحساب العتبات الفردية وفقا لروبنسون وزملاؤه20.
يوضح هذا البروتوكول طريقة صحيحة وسهلة وسريعة لقياس حدة اللمس على مستوى اللسان. ومع ذلك، ينبغي الإشارة إلى بعض التحديات التي يمكن أن تؤثر على موثوقية الاختبار21. بشكل عام ، يمكن أن تتأثر موثوقية الأدوات بالمجرب. لذلك ، يجب ضمان التدريب الدقيق والمعايرة للمجربين لممارسة قوة متسقة وموحدة على لسان الشخص المعني. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تؤثر الحركات اللاإرادية للعضلات اللغوية وجفاف السطح اللغوي على القياسات. وبالتالي، يطلب من المتطوعين الذين يضطرون إلى الإمساك بألسنتهم الممدودة لفترة طويلة نسبيا أن يركزوا بشكل كبير. ويختلف حدوث هذه القيود اختلافا كبيرا بين الأفراد. ومع ذلك ، يمكن تقليله عن طريق اقتراح أن الأشخاص يحافظون على استرخاء اللسان بين الأسنان والشفاه وربما وضع الذقن على اليدين. وعلاوة على ذلك، يتم دعوة المتطوعين للتوقف عدة مرات خلال الاختبار لشرب بعض الماء.
يمكن للدراسات المستقبلية أن تبحث بعمق في العلاقة بين حدة اللمس اللغوي الفردية، وتفضيلات الطعام، والخيارات الغذائية، والحالة الغذائية. قد يكون هذا البروتوكول مفيدا أيضا في بيئة سريرية لدراسة المجموعات السكانية الضعيفة التي تعاني من اضطرابات البلع أو التجويف الفموي.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
وليس لدى صاحبي البلاغ ما يكشفان عنه.
Acknowledgments
نعترف بجميع المشاركين والمتطوعين وغيرهم من المشاركين في الدراسة. نحن ممتنون لساندرا Stolzenbach Wæhrens و Wender Bredie (جامعة كوبنهاغن) لتصميم الساحات المستخدمة في اختبار التوجيه الحالي صريف. تم تمويل هذا البحث من قبل جامعة ميلانو، بيانو دي سوستيغنو ألا رايسركا 2018.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Custom-made squares | University of Reading; University of Copenhagen | Squares of 1 cm2 from polytetrafluoroethylene (PTFE) | |
| Disinfenctant solution (20% sodium hypochlorite) | Amuchina, Angelini S.p.A., Roma, Italy | ||
| Eye masks | Various | ||
| Gloves | Various | ||
| Lab coat | Various | ||
| Plastic cup for drinking water | Various | ||
| Excel | Microsoft |
References
- Guinard, J. X., Mazzucchelli, R. The sensory perception of texture and mouthfeel. Trends in Food Science & Technology. 7 (7), 213-219 (1996).
- Jeltema, M., Beckley, J., Vahalik, J. Food texture assessment and preference based on mouth behavior. Food Quality and Preference. 52, 160-171 (2016).
- Scott, C. L., Downey, R. G. Types of food aversions: animal, vegetable, and texture. The Journal of Psychology. 141 (2), 127-134 (2007).
- Laureati, M., et al. Individual differences in texture preferences among European children: Development and validation of the Child Food Texture Preference Questionnaire (CFTPQ). Food Quality and Preference. 80, 103828 (2020).
- de Lavergne, M. D., Derks, J. A., Ketel, E. C., de Wijk, R. A., Stieger, M. Eating behaviour explains differences between individuals in dynamic texture perception of sausages. Food Quality and Preference. 41, 189-200 (2015).
- Engelen, L., de Wijk, R. A. Oral processing and texture perception. Food Oral Processing: Fundamentals of Eating and Sensory Perception. 8, Blackwell Publishing Ltd. 157-176 (2012).
- Stokes, J. R., Boehm, M. W., Baier, S. K. Oral processing, texture and mouthfeel: From rheology to tribology and beyond. Current Opinion in Colloid & Interface Science. 18 (4), 349-359 (2013).
- Engelen, L. Oral receptors. Food Oral Processing: Fundamentals of Eating and Sensory Perception. , Blackwell Publishing Ltd. 15-38 (2012).
- Yackinous, C., Guinard, J. X. Relation between PROP taster status and fat perception, touch, and olfaction. Physiology & Behavior. 72 (3), 427-437 (2001).
- Etter, N. M., Breen, S. P., Alcala, M. I., Ziegler, G. R., Hayes, J. E. Assessment of midline lingual point-pressure somatosensation using Von Frey hair monofilaments. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (156), (2020).
- Essick, G. K., Chen, C. C., Kelly, D. G. A letter-recognition task to assess lingual tactile acuity. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 57 (11), 1324-1330 (1999).
- Essick, G. K., Chopra, A., Guest, S., McGlone, F. Lingual tactile acuity, taste perception, and the density and diameter of fungiform papillae in female subjects. Physiology & Behavior. 80 (2-3), 289-302 (2003).
- Van Boven, R. W., Johnson, K. O. The limit of tactile spatial resolution in humans: grating orientation discrimination at the lip, tongue, and finger. Neurology. 44 (12), 2361 (1994).
- Moritz, J., Turk, P., Williams, J. D., Stone-Roy, L. M. Perceived intensity and discrimination ability for lingual electrotactile stimulation depends on location and orientation of electrodes. Frontiers in Human Neuroscience. 11, 186 (2017).
- Bach-y-Rita, P., Kaczmarek, K. A., Tyler, M. E., Garcia-Lara, J. Form perception with a 49-point electrotactile stimulus array on the tongue: a technical note. Journal Of Rehabilitation Research and Development. 35, 427-430 (1998).
- O'Mahony, M. Understanding discrimination tests: A user-friendly treatment of response bias, rating and ranking R-index tests and their relationship to signal detection. Journal of Sensory Studies. 7 (1), 1-47 (1992).
- Lee, H. S., Van Hout, D. Quantification of sensory and food quality: The R-index analysis. Journal of Food Science. 74 (6), 57-64 (2009).
- Bi, J., O'Mahony, M. Updated and extended table for testing the significance of the R-index. Journal of Sensory Studies. 22, 713-720 (2007).
- Bertoli, S., et al. Taste sensitivity, nutritional status and metabolic syndrome: Implication in weight loss dietary interventions. World Journal of Diabetes. 5 (5), 717 (2014).
- Robinson, K. M., Klein, B. P., Lee, S. Y. Utilizing the R-index measure for threshold testing in model caffeine solutions. Food Quality and Preference. 16 (4), 283-289 (2005).
- Appiani, M., Rabitti, N. S., Methven, L., Cattaneo, C., Laureati, M. Assessment of lingual tactile sensitivity in children and adults: Methodological suitability and challenges. Foods. 9 (11), 1594 (2020).
- Cattaneo, C., Liu, J., Bech, A. C., Pagliarini, E., Bredie, W. L. Cross-cultural differences in lingual tactile acuity, taste sensitivity phenotypical markers, and preferred oral processing behaviors. Food Quality and Preference. 80, 103803 (2020).
- Abraira, V. E., Ginty, D. D.
- Johnson, K. O., Phillips, J. R. Tactile spatial resolution. I. Two-point discrimination, gap detection, grating resolution, and letter recognition. Journal of Neurophysiology. 46 (6), 1177-1192 (1981).
- Phillips, J. R., Johnson, K. O. Tactile spatial resolution. II. Neural representation of bars, edges, and gratings in monkey primary afferents. Journal of Neurophysiology. 46 (6), 1192-1203 (1981).
