Summary
Burada, protokolleri insanda psikofiziksel yöntemler kullanılarak titreşim algılama eşikleri ve dokunsal keskinliği belirlemek için sunuyoruz.
Protocol
test protokolü Charité-Universitätsmedizin Etik Komitesi tarafından onaylandı.
1. Titreşim Algılama Eşiği (VDT)
- Cihaz ve Test Protokolü Meclisi - Ön test
- Şekil 1A göre cihazın bileşenlerinin bir araya getirin. Bir tablo üzerinde bir düz yüzeyli tahta (40 cm x 80 cm) yerleştirin. gemide pirinç çubuk yerleştirin.
- kontrolör ünitesine piezoelektrik erişim düzeneğini (titreşim uyarıcısı) bağlayın.
- yanıt kutusu ve veri toplama sistemine monitör cihazı bağlayın (ek kod dosyasına bakın).
- bir bilgisayara (veya dizüstü) için veri toplama sistemi bağlayın ve aktüatör kontrolör ünitesi piezo.
- Ismarlama piezoelektrik aktüatör hareketli kısmına prob uyarıcı (prob özelliklerini Malzemeler bakın) vidalayın.
- Dengeli pirinç çubuk üzerinde prob ile piezoelektrik erişim düzeneğini monte edin.
- test Protokolü
- Senaryo yukarı ve yöntem aşağı iki aralık zorunlu seçmeli ve dönüştürülmüş-kuralı uygulayan bir test protokolü. script bir taslak için ek kod dosyasına bakın.
- yükselecek ve özelliklerini düşmek, bir sinüsoidal dalga olarak titreşim uyarıcı dalga formunu oluşturmak ve teşvik süresini belirtin.
- Açık yazılım (örn LabChart). Seç Kurulum> Stimülatör.
- Özel bir dalga formu seçin ve stimülatör seçenekleri yapılandırın. Her aralık (STIM1 ve stim2) ait 2 uyaran dalga formları oluşturun.
NOT: 4 saniyelik bir gecikme, 1.8 sn sinüsoidal dalga ve 1.8 sn (hiçbir uyarıcı) bir gecikme ile takip: dalga STIM1 3 bölümden oluşmaktadır. dalga stim 2 3 bölümden oluşmaktadır: 4 saniyelik bir gecikme, 1.8 sn (hiçbir uyarıcı) bir gecikme izledi ve 1.8 sn sinüsoidal dalga. - sinüs dalga için, frekans ve genlik için yeni değişken parametreleri oluşturun. modify yükselişi ve çöküşü için aşağıdaki işlevleri girerek sinüzoidal dalga fonksiyonu.
Dalga biçimini Rise: (1-e bt) ∙ Genlik ∙ sinüs (frekans), b = 9.1
(E bt) ∙ Genlik ∙ sinüs (frekans), b = 9.1: dalga biçimini Güz - laboratuar grafiğin veri panelinde, titreşim uyarıcı 35 genlik yoğunlukları (ya da seviyeleri) ait 35 gerilim çıkışlarının kümesi oluşturmak. Tablo 1'e bakınız.
- test prosedürü için makro komut test titreşim frekansı titreşim uyaran başlangıç / default genliği (ek kod dosyası bölümüne bakınız) ayarlayın.
- Hazırlık ve Deneklerin Eğitimi - Sınav Oturumu
- test prosedürü hakkında testi konularda bilgilendirmek ve onları yazılı onam formu imzalamanız var. anonimlik sağlamak ve veri koruma gereklerini yerine, her katılımcıya bir numara atamak için.
- rahatça konuları Seat20-30 ° C arasındaki sıcaklıklarda sessiz bir odada. konu testleri sırasında ne olacağını biliyor ki basit ve açık bir şekilde test hakkında onları bilgilendirin.
- gemide konunun kolunu yerleştirin. Tampon hareketini en aza indirmek için tıbbi hamur ile serçe parmak. sadece tırnak yatağının altında test edilen elin küçük parmağında probu konumlandırmak için gemide pirinç çubuk yerleştirin. prob ve cilt arasında doğru temas sağlamak ve su seviyesini kullanarak bir yatay konuma prob konumunu ayarlamak. Dairesel düz prob kenarları ile cilt temasından kaçının.
NOT: Bu prob düz yüzeye deri yüzeyine 30 g (0.3 N) etrafında geçerli olmasını sağlar. Keskin kenarlar azalma tespit eşikleri yol açabilir. pirinç çubuk ağır kütle cihazına çevreden rahatsız edici salınımlarının iletimini engeller ve uygulanan sinüs dalgasının dağılımı en aza indirir. - Testten önce, katılımcıyı olsunkurulum aşina s. konu deneysel prosedür anlaşıldığından emin olmak için bir titreşim algıladığı kadar test frekansına bağlı olarak, mevcut hem kolay (seviye 23) ve sert bir (seviye 7) genliği değiştirilerek titreşim uyarıcı algılamak.
- Gerekirse test protokolü başlar (1.2.3 bakınız) ne zaman özne kolayca uyaran tespit böylece, seçilen frekansta başlangıç (varsayılan) genliği sıfırlayın.
- Test sırasında konu ile sınav arasındaki etkileşimi en aza indirmek.
- Yukarı-aşağı adaptif yöntemle 22 iki alternatif zorunlu seçmeli yordamı kullanır komut dosyası çalıştırarak testi başlatın.
NOT: 1.3.7-1.3.12 yılında Aksiyon program komut dosyası tarafından otomatik vardır. - Her denemede, rastgele görsel monitörün (Şekil 1B) ekranında "1" ve "2" olarak denek için belirtilen iki aralıkları biri sırasında titreşim uyarıcı yönetmek.konu birinci ya da ikinci ardışık aralıklarla iki düğme "1" ya da tepki kutusunda "2" birine basarak titreşim uyarısı içeriyorsa işaret var. uyarıcı sunulduğunda o emin değilse tabi bir tahmin yapalım.
NOT: zorunlu seçmeli teknik konu titreşim algılanan değilken bile tepki gerektirir. - 9 tek çalışmalarda maksimum 6 oluşan bir deneme serisi, en az altı kez arka arkaya bir genlik düzeyinde aynı titreşim uyarıcı tekrarlayın. yanıtları tüm doğruysa, sonraki deneme serisi için uyaran yoğunluk seviyesini (aşağı kuralı) azaltır.
- konu deneme serisinin hataları yaparsa adaptif yöntemle (komut mantıksal operatörler) kararı kurala dayalı, aynı uyaran şiddetine konuyu daha fazla denemeler verin. az 2 yanlış uyaran doğru en az 5 çalışmalarda tespit edilirse uyaran yoğunluğunu azaltmak vedenemeler.
- konu deneme serisinde 2 yanlış yanıtları yaparsa uyaran seviyesini artırın; ya da daha fazla hatalı tepki ve daha az 5 doğru tepkiler.
- ters noktası olarak uyaran yoğunluk yönünde bir değişiklik, belge. dönüş noktası numarasına göre uyaran yoğunluğunu değiştirin: 4 yoğunluk düzeylerine göre üçüncü ters noktasına öncesinde; 2 yoğunluğu seviyeleri ile 3. ters noktada; 1 düzeyine göre başka (daha fazla detay için ek kod dosyası ve Şekil 4B bakınız).
- Konu 8 ters toplam tamamlandığında test sonlandırın.
- son 6 iptallerinin uyarıcı genlik değerinin medyan alarak VDT hesaplayın.
2. Dokunsal Mekansal Keskinliği Testi
- Dokunsal Keskinliği Cube (TAC) kullanarak iki alternatif zorunlu seçim ızgara oryantasyon testi ile dokunsal keskinliği belirleyin. TAC her biri 6 iki oluşurkimin genişlikleri 0.75 mm, 1.25 mm, 1.75 mm, 3.0 mm, 4.5 mm ve 6.0 mm olan bir ızgara (bar ve oluk).
- 20-30 ° C ve görev talimat arasındaki sıcaklıklarda sessiz bir odada koltuk konular.
- Deneme sırasında, korumalı gözlük kullanarak test konularını gözlerini. palmar yüzeyi yukarı bakacak şekilde bir masanın üzerine baskın eli yerleştirin.
- parmak uzun eksenine hizalanmış yatay dikey (paralel yönde) ya da (enine yönde): Her deneme, iki ızgara yönelimleri birinde parmak yastığına TAC uygulayın. Rastgele her deneme için ızgara yönelim sırasını seçin.
- küp parmak (233 g) üzerine bütün ağırlığını uyguladığı şekilde işaret parmağı parmak yastığına 2 saniye TAC kafesler uygulayın. parmak yastığı TAC basmaktan kaçının.
- küp onların parmak kaldırılmadan önce uyum yönünü belirlemek için konuyu isteyin.
- katılımcının fi hareketini önlemeknger bu yönde bir işaret sağlayabilir çünkü. deneyci parmak hareket ettiğini algılarsa deneme atın.
NOT: Küçük parmak hareketleri prosedüründe deneyci tarafından tespit edilemeyebilir sakının. - merdiven algoritması iki aşağı ve bir yukarı adaptif yöntemi kullanır.
- büyük ızgara, 6.0 mm ile başlayın.
- oryantasyon (Doğru cevap) iki doğru tanımlama yapıldıktan sonra ızgara genişliğini azaltmak.
- Bir sonraki, daha küçük genişliği test ve konu yanlış bir yanıt yapar ve ters noktası olarak ızgara genişliği belgelemek kadar basamak üstünlüğü ile devam ediyor.
- genişliğinde iki yönelimleri doğru tekrar belirleninceye kadar tekrar ızgara genişliği aşamalı artırın.
- onüç ters tamamlanmasının ardından testi sonlandırın.
- Son 10 iptallerinin ızgara genişlikleri medyan alarak dokunsal ızgara yönlendirme eşiğini hesaplayın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
piezoelektrik aktüatör konuya titreşim uyarıcı sağlar. Titreşim uyaran 1.8 saniyelik bir toplam kalış süresine sahiptir ve birinci ya da ikinci aralığı (Şekil 2A) ne deneme sırasında sadece bir kez gösterilmiştir. Yükselişi ve başlangıç zamanı sonbahar ve uyaran ofset sırasıyla nerede işlevleri (1-e bt) ∙ Genlik ∙ sinüs (frekans) ve (e bt) ∙ Genlik ∙ sinüs (frekans) tarafından belirlenir b 9.1 olarak belirlenmiştir. yükselmesi ve başlangıç düşme süresi ve sırasıyla 500 ve 600 msn ofset, ve test frekansı ve genliği bağımsızdır. ve başlangıcı arasındaki uyaran süresi aşamalarını ofset 700 msn olduğunu. kademeli yükselişi ve düşüşü pürüzsüz bir uyarıcı ulaşmasını sağlıyor.
Farklı Senso aracılık ettiği için titreşim algılama eşikleri stimülasyon frekansına bağlıdırRy reseptörleri. İnsan psikofiziksel ayarlama eğrisine göre, eşik 5 mikron 45 ~ nm 20 ~ arasında yalan. Bu nedenle, titreşim dalga biçiminin (18 mil um ila 45 aralığında) stimülasyon 35 düzeyde bir grubu oluşturulur (Şekil 2B) olan genlik değerleri logaritmik düzenlenir (baz 10; uyaran N + 1 = 10 0.1 ∙ uyaran n). genliklerinin Bu aralık 1-250 Hz arasında değişen frekanslarda test etmek için izin vermek için tasarlanmıştır. Başlangıç uyarıcı genlik, genellikle, belirli bir titreşim frekansı test için ortalama titreşim algılama eşiğinin üzerinde yer almaktadır. Yüksek frekans için 300 nm civarında ortalama algılama eşiğini ölçülen psikofiziksel çalışmalardan hem elde edilen frekans ayar virajlarda Önceki gözlemler (> 100 Hz) uyaranlara ve alt frekanslar için ~ 3 mikron (<40 Hz) 5,23,24.
Sürüş giriş geriliminin ilişki inci10 ve 125 Hz streyn ölçer sensörü (SGS) ile ölçülen piezoelektrik aktüatör e çıkış yerinden Şekiller 3A ve 3B 'de gösterilmiştir. İlişki (Şekil 3C) kullanılan titreşim yoğunlukları grubu lineer (korelasyon katsayısı = 0,9992 R2) 'dir. 20 nm genlikli (Şekil 3D) sinüzoidal dalga formlarına giriş gerilimi ve çıkış yerinden arasında neredeyse özdeş bir ilişki vardır.
Şekil 4, sağ serçe parmağına titreşim algılama eşiği 125 Hz belirlenir tipik bir test oturumunda. eşik arama genlik seviyesine 23 (676 nm deplasman) eşiğinin üzerinde bir uyarıcıya ile başlar. Deneysel oturumu tek çalışmaların çoklu dizi oluşur. Bir dizi bir titreşim uyarıcı düzeyinde uygulanan en fazla 9 tek çalışmaların oluşur. uyarıya bir azalmaGenel olarak s yoğunluk (seviye) en az 6 ardışık doğru yanıtları (Şekil 4A) gerektirir. uyaran şiddeti yönünde bir değişiklik deneme serisi parça bir geri dönüş noktasını işaretler ve en az iki yanlış cevaplar gerektirir. uyaran yoğunluğundaki değişikliğin büyüklüğü ters sayısına bağlıdır. iptallerinin sayısı 3 ters (ileri yönde) 2 seviyeleri, ardından en az 3 olduğunda hızla eşik aramak için, uyaran şiddeti 4 seviyelerinde adımlarla değiştirilir. Aksi takdirde, uyaran yoğunluğu ince eşiği (Şekil 4B) belirlenmesi için 1 düzeyinde adımda değişir. Kişinin eşik son 6 dönüş noktalarının medyan uyaran yoğunluğunu dönüştürerek hesaplanır; Bu durumda 401 nm. transforme-kural yukarı ve aşağı prosedürü yanıtların% 75'i doğru olduğu eşik değerine yakınsar. Bu hesaplanan aşağıdaki kullanarak aşağı yönetimine giden yanıt dizilerine dayalı Formül: p doğru cevap olasılığı p 6 + 6P 6 (1-P) + 6P 6 (1-p) 2,...
Aynı konuda, dokunsal küp deneyi (Şekil 5) yapıldı. Her deneme 2 uyarımlar oluşmaktadır. İki aşağı ve bir yukarı kural istihdam ve deney 13 dönüş noktalarının sonra sona erer. dokunsal keskinliği eşik 1.6 mm son 10 dönüş noktalarının ızgara genişlikleri medyan değeri olmasıdır. 2-aşağı ve 1-yukarı merdiven kuralı% 71 doğru eşik 25 yakınlaşıyor.
Şekil 1: vibrotactile eşikleri (A) ve tipik bir test deneme (B) 'nin ölçümü için kurulum bileşenlerini gösteren şematik diyagramdır.e.jpg "target =" _ blank "> bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Şekil 2: titreşim uyaran fiziksel özellikleri (A) uyaran dalga şematik sunumu.. (B) titreşim uyaranlara (x ekseni logaritmik ölçek vardır) için genlikleri. Siyah daire 125 Hz'de titreşim testi için başlangıç genlik gücünü belirler. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Şekil 3: 10 Hz ve 125H Piezoelektrik aktüatörün çıkış yerinden sürüş giriş voltajı İlişkisiSGS Entegre sensör tarafından ölçülen Z sinüzoidal giriş dalga biçimi, (A ve B). (C) testinde kullanılan titreşim yoğunluğu düzeylerinin seti için 125 Hz sürüş giriş gerilimi ve ölçülen çıkış değiştirmeler arasındaki ilişki. (D) en düşük yoğunluk seviyesinde, 20 nm üretim yerinden Neredeyse aynı giriş gerilimi. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Şekil 4:. Bir konunun tipik bir performans iki aralık zorunlu seçmeli titreşim algılama testi gösterilmiştir (A) Konunun yanıtları (doğru, açık daireler, yanlış, siyah daireler) deneme seri numarası karşı çizilmiştir. (B) bir diyagramdır depicting adım boyutları ve yönünü hem değişen (yani, artan ve azalan düzeyi) çalışmaların bir dizi genelinde tarafından eşik arar adaptif bir yöntem. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
. Şekil 5: dokunsal keskinliği küp kullanarak ızgara yönlendirme görevi için iki alternatif zorunlu seçmeli algoritması bir konunun tipik performans konusunun yanıtları (doğru, açık daireler, yanlış, siyah daireler) deneme sayısı karşı çizilir . Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
| StimulBize düzeyleri ve uyarıcı genlikleri için ilgili çıkış gerilimleri (V) | |||||
| (1 V = 10 mikron deplasman genlik) | |||||
| 1 | 0,00179 | 13 | 0,02839 | 25 | 0.45 |
| 2 | 0,00226 | 14 | 0,03574 | 26 | 0,56652 |
| 3 | 0,00284 | 15 | 0.045 | 27 | 0,7132 |
| 4 | 0,00357 | 16 | 0,05665 | 28 | 0,89787 |
| 5 | 0.0045 | 17 | 0,07132 | 29 | 1,13035 |
| 6 | 0,00567 | 18 | 0,08979 | 30 | 1,42302 |
| 7 | 0,00713 | 19 | 0,11303 | 31 | |
| 8 | 0,00898 | 20 | 0,1423 | 32 | 2,25534 |
| 9 | 0.0113 | 21 | 0,17915 | 33 | 2,83931 |
| 10 | 0,01423 | 22 | 0,22553 | 34 | 3,57448 |
| 11 | 0,01791 | 23 | 0,28393 | 35 | 4,5 |
| 12 | 0,02255 | 24 | 0,35745 | ||
Tablo 1: Uyarıcı düzeyleri ve uyarıcı genlikleri için ilgili çıkış gerilimleri (V).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
VDT değerlendirmek için kullanılan teknikler cihaz özellikleri, donanım ve test protokollerine olarak değişir. International Organization for Standardization bir vibrometreler çeşitli bileşenleri için öneriler (ISO 13091-1 ve 2 26,27) da dahil olmak üzere vibrotactile eşiklerini analiz etme ve yorumlama usul ve esasları kapsar açıklanan test sistemi test frekans aralığı için ilgili ISO önerilerini riayet (4-125 Hz), yöntem prob boyutu (yukarı-aşağı merdiven ve zorla seçim varyantı) (düz düz ve yuvarlak kenarlı) ve oda sıcaklığında test. Kurulum prob konumunu ve deplasman belirleyen bir sensör ile donatılmış olabilir ve isteğe bağlı olarak titreşim uyaranı izole bir firma çevre ile donatılmış olabilir.
tarif edilen cihaz, aşağıdaki özellikleri yalan faydaları: kullanılabilirlik ve bileşenlerin kolay montaj; Ayarlanabilir frekans aralığı 1-500 Hz; geniş genlikaralık (5 nm-90 mikron deplasman); çoklu yoklama boyutları; titreşim uyarıcı büyüklüğü ve süresi programlanabilirlik; ve çeşitli uyarlanabilir yöntemle psikofiziksel test protokolüne yönlülük. Portatif sistemler 28 bulunmasına rağmen, kurulum taşınabilir ve okullar, araştırma enstitüleri ve hastaneler gibi çeşitli ortamlarda kullanılmaktadır. Araştırma merkezleri, ancak, ek araçlar ve deneysel kurulum için gerekli olan cihazlar imal etmek iyi donanımlı bir atölye olmalıdır. Ticari Orada monte edilmiş ve kullanım sistemleri, örneğin vaka IV veya Medoc hazır, ancak bu sistemler uyaranların yalnızca sınırlı sayıda sunmak için yapılandırılmıştır vardır. Buna karşın, sistem sadece kullanılan bir piezo elemanın özellikleri ile sınırlıdır uyarım protokollerinin bir çok geniş bir yelpazede uygulamak için kullanılabilir. Nedeniyle pirinç çubuk boyutu, el ve ayak parmaklarının dışındaki alanları test etmek mümkün değildir. Bizim cihazın uyarımı sınırlamak için bir çevre kullanmazTest edilen deri alanı ve temas araştırmak için, gerçek deri daha büyük, daha geniş bir alanı uyarılır olasıdır. Son olarak, işlem daha uzun bir süre, ortalama 15 dakika için konu ile ilgili dikkat gerektirir. Genellikle ilk 3 ters yoğunluk seviyelerinde büyük bir değişiklik (4 seviye) ve bir kez büyük olasılıkla eşiği tamamladı 4 yoğunluk seviyelerinin bu aralıkta yer almaktadır. Testin ilerleme ile, eşiğin ince tespiti yapılır. Uygulanan ve başka bir yerde 29 tarif adaptif prosedüründe entegre edilebilecek durdurma kriter vardır.
Titreşim algılama eşiğini etkileyen birçok cihaz parametreleri kurulum 17 ayarlanabilir. Bunlar deriye prob temas alanı olarak cihaz parametrelerini içeren, prob çevreleyen surround kullanımı uyarılması, seçilen titreşim frekansı, bilek duruş ve psikofizik test algoritması alanını sınırlamak için. psikofiziksel tsınırları yöntem ve merdiven metodu içeren Esting algoritmaları VDT belirlemek için kullanılır olmuştur ve belirli bir yöntem lehine görüş birliği yoktur. Vibrotactile eşikleri 20 kullanılan psikofiziksel test metoduna göre değişir. VDT tahminleri 125 Hz güvenilir psikofiziksel protokolde belirtilen uyarlanabilir yöntemi kullanılarak 50 ila 600 nm arasında elde edilir ve diğer çalışmalar 5,23 VDT ile uyum içindedir. Ayrıca; Farklı adaptif yöntemleri için komut dosyaları kolayca geliştirilmiş ve titreşim algılama eşiği 25 psikofiziksel testi yürütmek için entegre edilebilir. Biz titreşim eşiği belirlenmesi için açıklanan uyarlamalı prosedür her uyaran gücü seviyesi için öznenin doğru tepkiler% 76 üzerinde olmasını sağlar doğru uyarıcı gücü merdiven 22 aşağı hareket ettirmek için. sadece 2 olası tepkiler olduğundan, şanslı tahminlerde bir dizi hatalı th değiştirebilirözellikle düşük uyaran seviyelerinde reshold ölçümleri. Bu nedenle, bu tür hatalar en aza indirmek için her bir titreşim seviyesinde denemeler bir dizi olan bir modifikasyonu ilave edildi. dönüş noktaları arasındaki en fazla 4 seviyeleri sapmalar - - deneme serisi sırasında hiçbir tutarlılığı gösterir Denekler, tipik çalışma dışı bırakıldı. Sonda temas ve nasıl cildi uyarıcı ise sonda davranır cilt dokunmatik hissi 30,31 üzerinde herhangi bir psikofiziksel deney için çok önemlidir. Piezo aktüatör kompakt gerinim ölçer sensörü (SGS) (3 KHz kadar) nispeten yüksek bant genişliğine sahiptir ve iyi tekrarlanabilirlik (nominal deplasman% 0.1) ile çok iyi bir çözünürlüğe sahip. hatta yüksek statik yükler ince girinti söz konusu olduğunda, bu nedenle, piezoelektrik cihaz yüksek güvenilirlik özelliklerine sahiptir. Kullandığımız Piezo (Picma yığın piezo doğrusal aktüatör) bir rehber gömülür düz çünkü hareket ve bu yanal Moti sağlarüzerinde. Buna ek olarak, servo kontrolör otomatik olarak yükler veya kuvvetler değişen telafi edebilir.
Burada anlatılan dokunsal keskinliği değerlendirilmesi dokunsal uyaranlara manuel teslimat dayanır. Test cilt ve konuya ipuçları sağlayabilir hiçbir kesme çarpıklıkları dik deformasyon üretmek için uyaran dikkatli uygulama gerektirir. Biz dokunsal mekansal keskinliği ve vibrotactile eşiğinin belirlenmesi için biraz farklı bir prosedür seçin. Biz ızgara genişliği (6 düzeyleri) için birkaç düzeyleri ile donatılmış ve bu sabit veya sabit boyutta değil ama daha küçük adım boyutu değişikliğine daha değişir çünkü TAC kullanarak başlangıçta büyük bir adım boyutu değişikliğini kullanmayı tercih etmedi. İlk 3 seviyeleri arasında ızgara genişlikleri boyutu değiştiğinde 3. ve 4. seviye 1.25 mm arasında, 1,5 mm ve 6 0.5 inci mm 4.. ızgara oryantasyon görev deneğin performansı affec olduğunudokunsal uyaran neden girinti derinliği ile ted, kuvvet parmağı 32,33 boyutunu uygulanır ve parmak. JVP kubbeler ve iki nokta ayrımı görev: dokunsal keskinliği küp diğer alternatifler vardır. JVP kubbeler dokunsal küp diğer alternatiflerdir. avantajlar JVP kubbeler 0.35 mm ile 3.0 mm arasında değişen 8 ızgara genişliklere sahip olmasıdır. JVP kubbeler 2 nokta ayırım görev ızgara yönünü belirleme dayanmaz ve dokunsal mekansal keskinliği 34 için geçerli bir ölçü değil ise, dil ve dudaklarda 8 dokunsal mekansal keskinliği değerlendirmek için kullanılabilir. Son zamanlarda, manuel test ile ilişkili zorluklar yönünü 35 ızgara için dokunsal eşik belirlemek için zorunlu seçmeli paradigma uygular otomatik dokunsal keskinliği sisteminin getirilmesi ile geliştirilmiştir.
Bu tarif edilen vibrotactile ve dokunsal keskinliği eşik elde edilmesi için yöntemlerDokunmatik ilgili özellikleri 3,7,9 için bireylerin taranması için istihdam edilmiştir. Grubumuz tarafından yapılan bir çalışmada, biz dokunmatik özellikleri kalıtsal olduğunu gösterdi ve işitme bozukluğu neden olan bazı genetik lezyonlar da dokunmatik hassasiyetini 7 etkiledi. Ayrıca, dokunmatik hassasiyet, su-kaynaklı parmak ucu kırışıklıklar 9 farklı deney koşulları altında değerlendirilebilir. Mümkün fonksiyon mekanoreseptör hassasiyeti 3,7 düzenleyen katılan genlerdeki mutasyonlar değiştirerek hastalarda VDT ve dokunsal keskinliği nicel ölçümler yapmak için önemli olacaktır. Nitekim orada doğrudan Piezo2 ve STOML3 1,13,14,36,37 gibi bu süreçte yer alan genlerin tanımlanması son bir dalgalanma oldu ve bu alanda hızlı ilerleme dokunma düzenleyen yeni genleri tanımlamak için emin olmuştur. Böyle "dokunmatik" genlerdeki genetik varyantlar etkisi ideal kantitatif psikofiziksel yöntemler l genotip hastalarda test edilecektirike bu anlatılacaktır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Piezo actuator | Physik Instrument, Germany | P-602.1L | The linear piezoelectric actuator, with integrated position sensor and motion amplifier, contains a piezoceramic material that elongates and contracts when voltage is applied. The piezoelectric actuator travels up to100 µm. The actuator is equipped with a flexure guide that ensures straight motion without tilting or lateral offset. The displacement is linear and calibration is done and checked by the manufacturer. It is recommended that on-axis movement of the probe be checked under the microscope. According to the manufacturer, the stimulus amplitude dampens by less than 20% at oscillating frequencies of 1000 Hz. This can be checked by using a force or displacement measuring device (e.g. force transducer from Kleindiek). |
| Piezo Amplifier/Servo Controller | Physik Instrument, Germany | E-665 | E-665 amplifier/controller drives and controls the displacement of a low-voltage piezoelectric actuator in a system with sensor position feedback (SGS sensors). The servo-controller provides the option for closed loop operation. When applying sinusoidal and oscillating stimuli the amplitude signal deviates from the set amplitude starting from 500 Hz and reaches a maximum decrease of 20% at 1000Hz. |
| LabChart Software | ADInstruments, USA | LabChart 7, MLU60/8 | Can create, store and run macro of the psychophysical testing algorithm. |
| PowerLab | ADInstruments, USA | PowerLab 4/35 PL3504 | Data Acquisition Hardware. Used with LabChart software. |
| Brass bar | Custom-made | Bar made of pure brass, weighs 15.5 kg. When the peizoelectric actuator is mounted on the brass bar it should exert a force of 30 g weight on skin surface. | |
| Monitor | Custom-made | To mark the 1st and the 2nd interval. The monitor indicates to the subject the time intervals during which the stimulus may be presented. | |
| Response box | Custom-made | The subject indicates the interval at which stimulus occurred. | |
| Board | Custom-made | Upper surface should be smooth (Plastic), lower surface made of foam to prevent stray vibration ot be transmitted to the stimulating pobe. | |
| Probe | Custom-made | A flat circular probe with smoothed edges (thermoplastic material) attached to a screw head. The screw should be of appropriate size to be tightened directly to the moving part of piezoelectric actuator. Size of the probe can be according to preference; in our case, diameter 8.21 mm and surface area 52.9 mm2. | |
| Labchart Script | Can be sent on request. See supplementary code file. | ||
| Tactile Acuity Cube | MedCore | The cube is comprised of 6 sides each containing a grating (bar and groove) whose widths are 0.75, 1.25, 1.75, 3.0, 4.5, and 6.0 mm. |
References
- Poole, K., Herget, R., Lapatsina, L., Ngo, H. D., Lewin, G. R. Tuning Piezo ion channels to detect molecular-scale movements relevant for fine touch. Nat Commun. 5, 3520 (2014).
- Lechner, S. G., Lewin, G. R.
- Heidenreich, M., et al. KCNQ4 K(+) channels tune mechanoreceptors for normal touch sensation in mouse and man. Nat Neurosci. 15 (1), 138-145 (2012).
- Mountcastle, V. B., Talbot, W. H., Darian-Smith, I., Kornhuber, H. H.
- Bolanowski, S. J. Jr, Gescheider, G. A., Verrillo, R. T., Checkosky, C. M. Four channels mediate the mechanical aspects of touch. J. Acoust. Soc. Am. 84 (5), 1680-1694 (1988).
- Johansson, R. S., Vallbo, A. A. B. Detection of tactile stimuli. Thresholds of afferent units related to psychophysical thresholds in the human hand. J Physiol. 297 (1), 405-422 (1979).
- Frenzel, H., et al. A Genetic Basis for Mechanosensory Traits in Humans. PLoS Biol. 10 (5), (2012).
- 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), 2361-2366 (1994).
- Haseleu, J., Omerbašić, D., Frenzel, H., Gross, M., Lewin, G. R. Water-induced finger wrinkles do not affect touch acuity or dexterity in handling wet objects. PLoS ONE. 9 (1), e84949 (2014).
- Bensmaia, S. J., Hsiao, S. S., Denchev, P. V., Killebrew, J. H., Craig, J. C. The tactile perception of stimulus orientation. Somatosens Mot Res. 25 (1), 49-59 (2008).
- Poole, K., Moroni, M., Lewin, G. R. Sensory mechanotransduction at membrane-matrix interfaces. Pflugers Arch. , (2014).
- Schrenk-Siemens, K., et al. PIEZO2 is required for mechanotransduction in human stem cell-derived touch receptors. Nat. Neurosci. , (2014).
- Woo, S. H., et al. Piezo2 is required for Merkel-cell mechanotransduction. Nature. 509 (7502), 622-626 (2014).
- Ranade, S. S., et al. Piezo2 is the major transducer of mechanical forces for touch sensation in mice. Nature. 516 (7529), 121-125 (2014).
- Wetzel, C., et al. A stomatin-domain protein essential for touch sensation in the mouse. Nature. 445 (7124), 206-209 (2007).
- McMillin, M. J., et al. Mutations in PIEZO2 cause Gordon syndrome, Marden-Walker syndrome, and distal arthrogryposis type 5. Am. J. Hum. Genet. 94 (5), 734-744 (2014).
- Gandhi, M. S., Sesek, R., Tuckett, R., Bamberg, S. J. M. Progress in vibrotactile threshold evaluation techniques: a review. J Hand Ther. 24 (3), 240-255 (2011).
- Güçlü, B., Bolanowski, S. J. Vibrotactile thresholds of the Non-Pacinian I channel: I. Methodological issues. Somatosens Mot Res. 22 (1-2), 49-56 (2005).
- Lindsell, C. J., Griffin, M. J. Normative vibrotactile thresholds measured at five European test centres. Int Arch Occup Environ Health. 76 (7), 517-528 (2003).
- Morioka, M., Griffin, M. J. Dependence of vibrotactile thresholds on the psychophysical measurement method. Int Arch Occup Environ Health. 75 (1-2), 78-84 (2002).
- Tannan, V., Dennis, R., Tommerdahl, M. A novel device for delivering two-site vibrotactile stimuli to the skin. J. Neurosci. Methods. 147 (2), 75-81 (2005).
- Zwislocki, J. J., Relkin, E. M. On a psychophysical transformed-rule up and down method converging on a 75% level of correct responses. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98 (8), 4811-4814 (2001).
- Gescheider, G. A., Bolanowski, S. J., Pope, J. V., Verrillo, R. T. A four-channel analysis of the tactile sensitivity of the fingertip: frequency selectivity, spatial summation, and temporal summation. Somatosens Mot Res. 19 (2), 114-124 (2002).
- Kuroki, S., Watanabe, J., Nishida, S. Contribution of within- and cross-channel information to vibrotactile frequency discrimination. Brain Res. 1529, 46-55 (2013).
- Levitt, H.
- International Organization for Standardization. Mechanical vibration-Vibrotactile perception thresholds for the assessment of nerve dysfunction-Part 1: Methods of measurement at the fingertips. ISO 13091-1. , Geneva, Swizerland. (2001).
- International Organization for Standardization. Mechanical vibration-Vibrotactile perception thresholds for the assessment of nerve dysfunction-Part 2: Analysis and interpretation of measurements at the fingertips. ISO 13091-2. , Geneva, Switzerland. (2003).
- Holden, J. K., Nguyen, R. H., Francisco, E. M., Zhang, Z., Dennis, R. G., Tommerdahl, M. A novel device for the study of somatosensory information processing. J Neurosci Methods. 204 (2), 215-220 (2012).
- Güçlü, B., Oztek, C. Tactile sensitivity of children: effects of frequency, masking, and the non-Pacinian I psychophysical channel. J Exp Child Psychol. 98 (2), 113-130 (2007).
- Cohen, J. C., Makous, J. C., Bolanowski, S. J. Under which conditions do the skin and probe decouple during sinusoidal vibrations? Exp Brain Res. 129 (2), 211-217 (1999).
- Makous, J. C., Gescheider, G. A., Bolanowski, S. J. The effects of static indentation on vibrotactile threshold. J. Acoust. Soc. Am. 99 (5), 3149-3153 (1996).
- Goldreich, D., Kanics, I. M. Tactile Acuity is Enhanced in Blindness. J. Neurosci. 23 (8), 3439-3445 (2003).
- Peters, R. M., Goldreich, D. Tactile Spatial Acuity in Childhood: Effects of Age and Fingertip Size. PLoS One. 8 (12), (2013).
- Tong, J., Mao, O., Goldreich, D. Two-point orientation discrimination versus the traditional two-point test for tactile spatial acuity assessment. Front Hum Neurosci. 7, 579 (2013).
- Goldreich, D., Wong, M., Peters, R. M., Kanics, I. M. A Tactile Automated Passive-Finger Stimulator (TAPS). J Vis Exp. (28), (2009).
- Coste, B., et al. Piezo proteins are pore-forming subunits of mechanically activated channels. Nature. 483 (7388), 176-181 (2012).
- Martinez-Salgado, C., et al.
