مقالة منهجية

اختبار اللمس اخفاء بين الساعدين

DOI:

10.3791/53733

⸱

فبراير 10, 2016

 , 
1Department of Psychology, York University

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هنا نستكشف إخفاء اللمس المقابل بين الساعدين حيث يتم تعديل عتبات الكشف عن اللمس عن طريق الاهتزاز المطبق على موقع بعيد. يمكن أن تخبرنا تفاصيل المواقع البعيدة التي لها تأثير عن كيفية تمثيل الجسم في الدماغ.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الإخفاء ، حيث يؤثر أحد المنبهات على اكتشاف آخر ، هو تقنية كلاسيكية تم استخدامها في البحث البصري والسمعي واللمسي ، وعادة ما تستخدم المحفزات القريبة من بعضها البعض للكشف عن التفاعلات المحلية. كما تم إثبات تأثيرات الإخفاء التي يغير فيها الحافز اللمسي إدراك اللمسة في مكان بعيد. يمكن أن توفر هذه التأثيرات نظرة ثاقبة حول كيفية ربط مكونات تمثيلات الجسم في الدماغ. أشارت التقارير العرضية إلى أن اللمسات من ناحية أو الساعد يمكن أن تؤثر على حساسية اللمس في المواقع المقابلة المقابلة. لاستكشاف مطابقة النقاط المقابلة عبر الجسم ، يمكننا قياس الضبط المكاني وتأثير الموقف على الإخفاء المقابل. مطلوب ضوابط دقيقة لاستبعاد التأثيرات المباشرة للتحفيز البعيد ، على سبيل المثال عن طريق الانتقال الميكانيكي ، وكذلك تأثيرات الانتباه التي يمكن فيها تغيير العتبات من خلال جذب انتباه المشارك بعيدا عن حافز الاهتمام. يعد استخدام هذه التقنية مفيدا كمقياس سلوكي لاستكشاف أجزاء الجسم المتصلة وظيفيا وما إذا كان جانبي الجسم يتفاعلان في تمثيل جسدي. تصف هذه المخطوطة بروتوكولا سلوكيا يمكن استخدامه لدراسة إخفاء اللمس المقابل.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

اخفاء اللمس هو حيث التحفيز عن طريق اللمس في مكان واحد على الجسم يغير النظرة إلى لمسة في موقع آخر. هذا هو أسلوب رائدها فون Bekesy 1 إلى الكشف عن التفاعلات الموقع، خصوصا تثبيط الجانبي، وبين مناطق الجلد التي المجاورة على سطح الجسم. في حين اخفاء عن طريق اللمس وقد درس على نطاق واسع على مر السنين، وقد حققت البحوث أساسا المماثل اخفاء اللمس باستخدام التحفيز الكهربائي 2، 3، 4 الضغط، والتحفيز vibrotactile 5، 6. في المقابل، بدا عدد قليل من الدراسات في اخفاء اللمس المقابل الذي المواقع اخفاء والتحقيق قد تكون بعيدة. وقد تبين المدى الطويل الآثار اخفاء اللمس بين نقاط مرآة متماثل من ناحية وتسليح 5، 7-9 ولكن لم هذه الدراسات مقيدة إلى حد كبير إلى النظر في اليدين والأصابع 7، 10، مع أكثر أجزاء واسعة من الجسم كله يجري تجاهلها إلى حد كبير. والهدف من مثل هذه التجارب اخفاء بعيدة المدى هو للإشارة إلى كيفية مكونات تمثيل الجسم في الدماغ قد تكون مرتبطة وظيفيا. هنا، هو استكشاف ظاهرة بعيدة المدى عن طريق اللمس اخفاء التي تحقق في كيفية والاهتزاز تطبيقها على الساعد واحدة قد تؤثر على عتبات حساسية اللمس على الساعد الآخر. تشير عتبة الحد الأدنى التحفيز اللازم للكشف عن التحفيز. ونحن نعرف أن هذا هو كثافة في التي تم الكشف عنها الحافز 75٪ من الوقت. استخدمنا تقنية اخفاء اللمس التي يتم قياس حساسية اللمس (مقلوب عتبة) على الساعد واحد في وجود التحفيز تهتز (قناع) في جزء آخر من الجسم. وكشف اخفاء الفعلي من زيادة في أي عتبة الكشف، والحد من حساسية. هذه التقنية يمكن استخدامها جنبا إلى جنب مع معالجات أخرى مثل متفاوتة موقف الطرف سحركة r لاستكشاف تأثيرها على فعالية اخفاء.

نحن هنا تستخدم المحفزات vibrotactile بوصفها حافزا اخفاء. وميزة هذا هو أن وتيرة، وبالتالي نوع المستقبل الذي يحفز يمكن السيطرة عليها. ويمكن تمديد هذه التقنية أن ننظر إلى الألم باستخدام المحفزات الكهربائية كما في التحقيق أو قناع أو كليهما. أيضا، أي موقع ويمكن استخدام الموقع اخفاء السماح التحقيق في مواقع الوخز بالإبر على سبيل المثال.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تمت الموافقة على جميع التجارب من قبل مجلس يورك الأخلاق وقعت جميع المشاركين أشكال الموافقة المسبقة. وأجريت التجارب وفقا لمعاهدة هلسنكي.

1. المحفزات

  1. اللمس كشف التحفيز
    1. استخدام ملماس (1.17 "القطر و 0.30" سميكة) لتسليم المنبهات اللمسية من 250 الاهتزاز هرتز لمدة 100 مللي ثانية. باستخدام ملماس بنيت لهذا الغرض يوفر وجود علاقة خطية بين كمية السفر والجهد المطبق.
    2. السيطرة على تسليم التحفيز عن طريق اللمس مع بطاقة الصوت 64 بت.
      1. لدفع ملماس، فتعامل معه على أنه مكبر الصوت. توصيل مكبر للصوت صوت ستيريو لبطاقة صوت ستيريو كمبيوتر 64 بت. ربط ملماس إلى واحدة من مخرجات مكبر للصوت (على سبيل المثال، "اليسار مكبر صوت). ربط القناة الثانية (على سبيل المثال، "السماعة اليمنى خارج ') من مكبر للصوت مكبر للصوت منتظم لتوفير الإشارات السمعية إلى المساواةticipant.
      2. في رمز الكمبيوتر التي تسيطر على التجربة، وتوليد الموجي التي سيتم استخدامها ليهتز ملماس (على سبيل المثال، وهي شركة Sinewave 250 هرتز لمدة 100 ميللي ثانية)، والموجي آخر للإشارة السمعية (على سبيل المثال، وهي شركة Sinewave 3000 هرتز مع مدة 100 مللي ثانية). راجع المثال رمز 1 في ملف القانون التكميلي.
      3. وضع كل من هذه الموجات اثنين في مجموعة ثنائية الأبعاد. لمجموعة ملماس وضع إشارة في البعد الأول وتعيين البعد الثاني لجميع الأصفار. لمجموعة سليمة وضع إشارة في البعد الثاني وتعيين أول من كافة الأصفار. تلعب مجموعة المناسبة لكرت الصوت في النقطة المناسبة في البرنامج. راجع المثال رمز 1 في ملف القانون التكميلي للمظاهرة من كيفية القيام بذلك.
    3. إرفاق ملماس لحزام مع منتج الربط القائم الميكانيكية.
  2. اخفاء التحفيز
    1. توفير الحوافز اخفاء كتبها كهربائي، هاالثانية محتفظ (قطر 4 سم، 83 هرتز عند تعيين على "منخفضة") هزاز.
    2. واستنادا إلى المناطق التي اخفاء هو لفحصها، تحديد المواقع حيث التحفيز اخفاء ليتم تطبيقها.

2. إعداد التجارب والتصميم

  1. ترتيب الكمبيوتر والمعدات على مكتب، مع كرسي أمامه، لالمجرب.
  2. إعداد الجدول الذي المشاركين راحة يسارهم (اختبار) الذراع. وضع كرسي على الجانب الأيمن من الجدول. وضع موقف مسند الذراع بجانب الكرسي الذي المشاركين راحة حقهم (اخفاء الذراع) الكوع. إضافة توسيد الى طاولة المفاوضات ومسند ذراع للراحة.
  3. ترتيب مكبر الصوت على سطح معزول ميكانيكيا. ترتيب دواسات القدم (متصلا أزرار اليمين واليسار على فأرة الكمبيوتر) بحيث قدم المشارك ستقع بشكل مريح عليها (الشكل 1).
  4. اختيار المعلمات من الدراسة، بما في ذلك العدد المناسب من التجارب المطلوبةللحصول على تقدير موثوق به للعتبة (عادة بين 40-50 تجارب) وعدد من الكتل داخل أي تجربة هو تقسيمها (على سبيل المثال، واثنين من كتل من 20-25 المحاكمات في حالة).
  5. تقديم قائمة من الترتيب الذي سيتم تشغيل الظروف. استخدم هذه القائمة لتحديد مكان عقد التحفيز اخفاء لكل كتلة.
  6. أدخل عدد من التجارب مباشرة في شفرة برنامج الكمبيوتر (على سبيل المثال، ntrials = 25؛ انظر الرمز الإضافي ملف). تأكد من أن كل كتلة ليست أطول من 10 دقيقة للحفاظ على الاهتمام.
  7. برمجة اضطر يومين بديل للإجهاض مهمة الكشف عن طريق اللمس 11 التي التحفيز كثافة يتم التحكم مع النظرية الافتراضية على التكيف الدرج نفسي وبدني الإجراء النفسي 12.
    1. لكل محاكمة والحاضر اثنين 1 ثانية فترات، تميزت ثلاثة الصفافير (5 كيلو هرتز، 3 كيلو هرتز و 5 كيلو هرتز، مدة 100 ميللي ثانية)، مع التحفيز عن طريق اللمس المعروضة في منتصف واحدة من فترات. هل لديك ط مشاركndicate التي الفاصلة قدم التحفيز عن طريق دواسات القدم (يسار لأول مرة، والحق لثانية). راجع المثال رمز 2، مما يدل على كيفية تشغيل فترات وسجل.
      ملاحظة: عشرات الكمبيوتر استجابة بأنه "صحيح" أو "خطأ"، ودرج على التكيف تختار القيمة التالية لتقديمها وفقا لذلك.
      ملاحظة: يحدد هذا الأسلوب قيمة العتبة للكشف عن الاهتزاز في موقع التجارب.

figure-protocol-1
الشكل 1. تصميم التجارب. هذا الرقم يدل على مجموعة تتكون من التجربة والمواد المستخدمة. انظر النص لمزيد من التفاصيل.

3. الإجراءات التجريبية

  1. الحصول على الموافقة المسبقة الخطية. مقعد مشارك في كرسي بأقدامهم يستريح بشكل مريح على دواسات القدم الاستجابة وشرح الإجراء التجريبي.
  2. قياس وتسجيل طول السطح الظهري من الساعد الأيسر. تطبيق حزام بحيث يتم وضع ملماس في منتصف منتصف الذراع بين زاوية الداخلية للكوع وتجعد المعصم.
  3. لف ضمادة موتر فضفاضة حول الذراع عدة مرات لعقد ملماس في المكان.
  4. إرشاد المشاركين أن يضعوا ذراعهم الأيسر على الطاولة وراحة الكوع الأيمن على مسند الذراع. الغمامة المشارك لمنعهم النظر في الحوافز أو اخفاء مكان ويأمرهم أن ننظر إلى الأمام مباشرة في كافة مراحل التجربة.
  5. تبدأ مع كتلة من 20 تجربة الممارسة (بدون التحفيز اخفاء) من أجل تعريف المشاركين بمهمة الكشف عن طريق اللمس، والسماح لهم أن يصبحوا على دراية المنبهات اللمسية.
  6. بعد التجارب الممارسة، تبدأ التجربة، تشغيل كتل من الظروف في عشوائي أجل مواجهته. قبل بداية كل كتلة، تأكد من أن الأسلحة وstimu اخفاءLUS هي في المواضع الصحيحة.
    1. لكل حالة، مع الاستمرار على التحفيز اخفاء على الموقع المختار، في اشارة الى قائمة الشروط حققها في وقت سابق. شطب كل حالة كما يتم تشغيله. عقد التحفيز اخفاء طوال كل كتلة من التجارب جمع البيانات الحفاظ على الضغط المستمر تقريبا. التحفيز اخفاء يمكن تطبيقها من خلال الملابس رقيقة.
    2. قم بتشغيل البرنامج التجريبي الذي سيستمر من خلال عدد محدد من التجارب كما تم تحديدها مسبقا. إدخال فترة راحة 2 دقيقة بعد كل كتلة قصيرة من المحاكمات. بعد الانتهاء من كتلة معينة من التجارب، تحديد الموقع التالي لتحفيز اخفاء البرنامج وتشغيله مرة أخرى. كرر حتى يتم الانتهاء من جميع المحاكمات.

تحليل 4. البيانات

  1. لتصور وتؤكد تقدير قيمة العتبة التي تم إرجاعها بواسطة برنامج درج على التكيف 12، تناسب بيانات المشاركين مع التمويه التراكمي صيغة التمويه التراكمي(السيني) الذي يمتد من 50٪ (المستوى فرصة - عدد متساو من 0S - خطأ، 1's- صحيح) إلى 100٪ (تصفح جميع 1، كل شيء صحيح) هو:
    احتمال وجود استجابة الصحيحة = 0.5 + 0.5 / (1 + إكسب (- (خ-X0) / الأمراض المنقولة جنسيا))
    حيث x هو قيمة كثافة اختبار، X0 هو قيمة عتبة 75٪، والأمراض المنقولة جنسيا هو الانحراف المعياري للتقدير. هذه الصيغة يمكن تركيبها على البيانات باستخدام أي برنامج لتركيب منحنى والقيمة X0 الناتجة مقارنة بقيمة درج على التكيف.
    1. تأكد من أن منحنى يذهب ما بين 50٪ (أداء فرصة) و 100٪. إجراء التحليلات الإحصائية (على سبيل المثال، تي الاختبارات أو ANOVAs) على قيم عتبة 75٪ التي تم الحصول عليها تحت كل حالة من هذه التجربة (على سبيل المثال، بين مواقع اخفاء مختلفة) لتحديد ما إذا كان هناك أي اختلافات بين الظروف المختبرة.
  2. من أجل تحديد القيم المتطرفة، وحساب المتوسط ​​والانحراف المعياري لحالة معينة. قارن النتيجة لكل مشارك مع المتوسط ​​وإذا كان النتيجة الفردية أكثر من 2 الانحراف المعياري من أن يعني ذلك نعتبر هذا النتيجة كما عزلاء وإزالته من التحليل. ويمكن استخدام معايير بديلة إذا رغبت في ذلك.
  3. لتوحيد قيم شدة tactors (والتي هي في في وحدات التعسفي)، وتحويلها إلى ديسيبل نسبة إلى عتبات التحكم (يقاس عند تطبيق التحفيز اخفاء إلى موقع السيطرة، على سبيل المثال، الكتف). استخدام هذه الصيغة:
    ديسيبل = 10 × السجل 10 (قيمة عتبة قيمة العتبة / السيطرة).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وأفادت التقارير تحليلات البيانات في 13. تم تخفيض حساسية اللمس (معبرا نسبة إلى عتبات المقاسة في حالة السيطرة) على الساعد بشكل كبير (تم زيادة عتبات بشكل ملحوظ) عندما تم تطبيق التحفيز vibrotactile اخفاء إلى الذراع المعاكس (الشكل 2A)، مما يدل على تأثير اخفاء المقابل بين الساعدين. تأثير يعتمد على موقف التحفيز اخفاء على الذراع اخفاء، مع أكبر تأثير يحدث عندما تقابل المواقع قناع والاختبار. الشكل 2B يدل على ان ال...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هنا، يتم وصف بروتوكول مفصلة لإخفاء اللمس المقابل وأظهرت النتائج التي نشرت في وقت سابق باستخدام تقنية لاختبار عتبات الكشف عن طريق اللمس. وميزة هذه الطريقة هي أن يتم قياس عتبات باستخدام تقنية صارمة psychophysically. الاختيار القسري (2AFC) إجراء يومين بديل غير حساس نسبيا للانحياز استجابة لذلك من آثار الإنتباه. الإجراء درج على التكيف لشحذ على قيمة العتبة الفعلية فعال جدا حيث أن معظم البيانات تم جمعها مع شدة التحفيز على مقربة من مستوى العتبة. عصب العينين المشاركين وجعلهم ننظر إلى الأما...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب تعلن أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وأيد LRH من قبل العلوم والهندسة مجلس البحوث الطبيعية (NSERC) من كندا. وأيد SD جزئيا من NSERC CREATE البرنامج.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
C-2 تاكالATAC التكنولوجيا. الصوتيات الهندسية ، وشركةhttp://www.atactech.com/PR_tactors.html
العصا السحريةهيتاشيhttp://magicwandoriginal.com/magic-wand-original/
FC5 دواسات القدمشركة ياماهاhttp://ca.yamaha.com/en/products/music-production/accessories/footpedals/fc5/?mode=model
MATLABThe Mathworks، Inc.http://www.mathworks.com/products/matlab/
الفيلكروفيلكرو الصناعات BVhttp://www.velcro.com/

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. von Békésy, G. Sensory Inhibition. , Princeton University Press. Princeton, NJ. (1967).
  2. Uttal, W. R. Inhibitory interaction of responses to electrical stimuli in the fingers. J. Comp. Physiol. Psych. 53 (1), 47-51 (1960).
  3. Schmid, E. Temporal aspects of cutaneous interaction with two-point electrical stimulation. J. Exp. Psychol. Gen. 61, 400-409 (1961).
  4. Abramsky, O., Carmon, A., Bentontt, A. L. Masking of and by tactile pressure stimuli. Percept. Psychophys. 10 (5), 353-355 (1971).
  5. Sherrick, C. E. Effects of double simultaneous stimulation of the skin. Am. J. Psychol. 77, 42-53 (1964).
  6. Gilson, R. D. Vibrotactile masking: effects of multiple maskers. Percept. Psychophys. 95 (4), 2213-2220 (1969).
  7. Braun, C., Hess, H., Burkhardt, M., Wühle, A., Preissl, H. The right hand knows what the left hand is feeling. Exp. Brain. Res. 162 (3), 366-373 (2005).
  8. Tamè, L., Farnè, A., Pavani, F. Spatial coding of touch at the fingers: Insights from double simultaneous stimulation within and between. Neurosci. Lett. 487 (1), 78-82 (2011).
  9. Tamè, L., Moles, A., Holmes, N. P. Within but not between hands interactions in vibrotactile detection thresholds reflect somatosensory receptive field organization. Front. Psychol. 5, 1-9 (2014).
  10. Harris, J. A., Diamond, M. E. Ipsilateral and contralateral transfer of tactile learning. Neuroreport. 11 (2), 263-266 (2000).
  11. Fechner, G. T. Elemente der Psychophysik . , Breitkopf & Härtel. Leipzig. (1860).
  12. Watson, A., Pelli, D. QUEST-A Bayesian adaptive psychophysical method. Percept. Psychophys. 33, 113-120 (1983).
  13. D'Amour, S., Harris, L. R. Contralateral tactile masking between forearms. Exp. Brain. Res. 232 (3), 821-826 (2014).
  14. D'Amour, S., Harris, L. R. Vibrotactile masking through the body. Exp. Brain. Res. 232 (9), 2859-2863 (2014).
  15. Gescheider, G. A., Herman, D. D., Phillips, J. N. Criterion shifts in the measurement of tactile masking. Percept. Psychophys. 8, 433-436 (1970).
  16. Iwamura, Y., Tanaka, M., Iriki, A., Taoka, M., Toda, T. Processing of tactile and kinesthetic signals from bilateral sides of the body in the postcentral gyrus of awake monkeys. Behav. Brain. Res. 135 (1-2), 185-190 (2002).
  17. Killackey, H. P., Gould, H. J., Cusick, C. G., Pons, T. P., Kaas, J. H. The relation of corpus callosum connections to architectonic fields and body surface maps in sensorimotor cortex of new and old world monkeys. J. Comp. Neurol. 219 (4), 384-419 (1983).
  18. Reed, J. L., Qi, H. X., Kaas, J. H. Spatiotemporal properties of neuron response suppression in owl monkey primary somatosensory cortex when stimuli are presented to both hands. J. Neurosci. 31 (10), 3589-3601 (2011).
  19. Hlushchuk, Y., Hari, R. Transient suppression of ipsilateral primary somatosensory cortex during tactile finger stimulation. J. Neurosci. 26 (21), 5819-5824 (2006).
  20. Nihashi, T., et al. Contralateral and ipsilateral responses in primary somatosensory cortex following electrical median nerve stimulation--an fMRI study. Clin. Neurophysiol. 116 (4), 842-848 (2005).
  21. Tamè, L., et al. The contribution of primary and secondary somatosensory cortices to the representation of body parts and body sides: an fMRI adaptation study. J. Cognitive. Neurosci. 24 (12), 2306-2320 (2012).
  22. Tamè, L., Farnè, A., Pavani, F. Vision of the body and the differentiation of perceived body side in touch. Cortex. 49 (5), 1340-1351 (2013).
  23. Tamè, L., Pavani, F., Papadelis, C., Farnè, A., Braun, C. Early integration of bilateral touch in the primary somatosensory cortex. Hum. Brain. Mapp. 36 (4), 1506-1523 (2015).
  24. Gilson, R. D. Vibrotactile masking: Some spatial and temporal aspects. Percept. Psychophys. 5 (3), 176-180 (1969).
  25. Alliusi, E., Morgan, B., Hawkes, G. R. Masking of cutaneous sensations in multiple stimulus presentations. Percept. Motor. Skill. 20, 39-45 (1965).
  26. Geldard, F. A., Sherrick, C. E. Multiple cutaneous stimulation: The discrimination of vibratory patterns. J. Acoust. Soc. Am. 37, 797-801 (1965).
  27. Craig, J. C. Vibrotactile loudness addition. Percept. Psychophys. 1, 185-190 (1966).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

Tactile MaskingContralateral MaskingForearm Tactile StimulationVibro tactile MaskingTactor StimulationPsycho physical StaircaseFoot Pedal ResponseArm Position EffectPosture DependenceSomatotopic Representation

مقالات ذات صلة