February 10th, 2016
Aquí exploramos el enmascaramiento táctil contralateral entre los antebrazos en el que los umbrales de detección táctil se modulan mediante la vibración aplicada a un sitio remoto. Los detalles de qué sitios remotos tienen un efecto pueden decirnos cómo se representa el cuerpo en el cerebro.
El objetivo general de este experimento psicofísico es mostrar cómo tocar un lugar puede afectar la percepción de un tacto en otro lugar. Esta técnica de enmascaramiento táctil de largo alcance puede hacer importantes contribuciones al campo de la percepción. Por ejemplo, puede decirnos cómo el cerebro representa la superficie del cuerpo.
Una ventaja de esta técnica es que no es invasiva y, sin embargo, aunque es una medida perceptiva, puede darnos información sobre cómo está conectado el cerebro. La demostración de esta técnica será Sarah. Ella es una estudiante de posgrado en mi laboratorio y desarrolló las técnicas que estamos demostrando hoy como parte de su tesis de maestría.
Comience preparando el sistema de estímulo de detección táctil que se utilizará durante este experimento. Utilice un tactor con un diámetro de 1,7 pulgadas y un grosor de 0,30 pulgadas para emitir estímulos táctiles con una vibración de 250 hercios durante 100 milisegundos. Utilice también una tarjeta de sonido estéreo de 64 bits para controlar la entrega de estímulos táctiles.
Para hacer esto, primero conecte un amplificador de audio estéreo a la tarjeta de sonido que impulsará el tactor como un altavoz. A continuación, conecte el tactor a una de las salidas del amplificador, como la salida del altavoz izquierdo. Luego, conecte el segundo canal a un altavoz para proporcionar señales auditivas.
En el código informático que controla el experimento, genere la forma de onda que se utilizará para hacer vibrar el tactor, y otra forma de onda para la señal auditiva. Coloque cada una de estas dos formas de onda en una matriz bidimensional. Sujete el tactor a una correa con un cierre de base mecánica para que pueda colocarse en el participante.
Para el estímulo de enmascaramiento, use un vibrador de mano eléctrico con un diámetro de cuatro centímetros, con una vibración de 83 hercios cuando está configurado a bajo. Seleccione los sitios donde se aplicará el estímulo en función de las áreas donde se va a probar el enmascaramiento. Una vez que el sistema de estímulos de detección táctil esté listo, coloque la computadora y otros equipos para el experimento en un escritorio con una silla frente a ella para el experimentador.
Luego, coloque una mesa en la que los participantes apoyarán su brazo izquierdo, donde se aplicarán estímulos táctiles, y coloque una silla al lado derecho de la mesa. Coloque también un soporte de reposabrazos junto a la silla, en el que los participantes apoyan el codo derecho. Agregue acolchado a la mesa y un reposabrazos para mayor comodidad.
A continuación, coloque el altavoz sobre una superficie aislada mecánicamente. Coloque los pedales que están conectados a los botones izquierdo y derecho de un mouse de computadora para que los pies del participante puedan descansar cómodamente sobre ellos. Asegúrese de hacer una lista del orden en el que se ejecutarán las condiciones y use esta lista durante el experimento para determinar dónde mantener el estímulo de enmascaramiento para cada bloque.
Introduzca el número de ensayos en el código del programa informático y asegúrese de que cada bloque no dure más de 10 minutos para mantener la atención del participante. Programe una tarea de detección táctil de elección forzada dos alternativas en la que la intensidad del estímulo se controla con el procedimiento psicométrico de escalera psicofísica adaptativa bayesiana. Para cada ensayo, presente dos intervalos de un segundo, marcados por tres pitidos, con un estímulo táctil presentado en medio de uno de los intervalos.
Pida al participante que indique en qué intervalo se presentó el estímulo por medio de los pedales. El ordenador puntúa la respuesta como correcta o incorrecta, y la escalera adaptativa elige el siguiente valor que se presentará en consecuencia. Esto determina un valor umbral para detectar vibraciones en el sitio de prueba.
Antes del experimento, obtenga el consentimiento informado por escrito del participante. Luego, siéntelos en la silla con los pies descansando cómodamente sobre los pedales de respuesta y explíqueles el procedimiento experimental. Mida y registre la longitud de la superficie dorsal del antebrazo izquierdo.
Luego, coloque la correa de modo que el tactor se coloque en el centro del brazo, a medio camino entre el ángulo interno del codo y el pliegue de la muñeca. Envuelva un vendaje tensor sin apretar alrededor del brazo varias veces para mantener el tactor en su lugar. Ahora, indique al participante que coloque el codo derecho en el reposabrazos y descanse el brazo izquierdo sobre la mesa.
Luego, venda los ojos del participante para evitar que mire el estímulo o el lugar de enmascaramiento, e indíquele que mire hacia adelante durante todo el experimento. Comience con un bloque de 20 ensayos de práctica sin el estímulo enmascarador, con el fin de familiarizar al participante con la tarea de detección táctil y permitirle familiarizarse con los estímulos. Después de la práctica, primero asegúrese de que los brazos y el estímulo de enmascaramiento estén en las posiciones correctas antes de cada bloque experimental.
Ejecute los bloques de condiciones en un orden aleatorio y contrabalanceado. Para cada condición, consulte la lista de condiciones hecha anteriormente y tache cada condición a medida que se ejecuta. Asegúrese de mantener el estímulo de enmascaramiento a lo largo de cada bloque de ensayos de recopilación de datos, manteniendo una presión aproximadamente constante.
Ejecute el programa experimental con el número establecido de ensayos seleccionado previamente e introduzca un período de descanso de dos minutos después de cada bloque de prueba corto. Una vez completado un bloque de prueba determinado, seleccione el siguiente sitio para el estímulo de enmascaramiento y vuelva a ejecutar el programa, y repita esto hasta que se completen todas las pruebas. En esta figura, la elevación y el umbral se representan en función de la posición de la máscara.
La sensibilidad táctil en el antebrazo se redujo significativamente cuando se aplicó la estimulación de enmascaramiento vibrotáctil en el brazo opuesto, lo que demuestra un efecto de enmascaramiento contralateral entre los antebrazos. Aquí, estos datos muestran que la postura también juega un papel en la efectividad del enmascaramiento. El efecto de enmascaramiento fue considerablemente más fuerte cuando los brazos se tocaban, en comparación con cuando estaban paralelos.
Una vez dominada, esta técnica se puede hacer en aproximadamente media hora si se realiza correctamente. Aunque es necesario repetir el experimento en al menos diez participantes para obtener validez estadística. Al intentar este procedimiento, es importante recordar mantener la presión en el sitio de enmascaramiento y mantener la atención del participante en un lugar que no varíe, generalmente en línea recta.
Siguiendo el procedimiento, se pueden realizar variaciones para responder a preguntas adicionales, como la dependencia de estos efectos de las características del estímulo enmascarante. Después de su desarrollo, esta técnica ha allanado el camino para que los investigadores en el campo de la investigación táctil exploren si este fenómeno podría generalizarse a algo más que las sensaciones táctiles, sino también al dolor. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo probar la influencia del estímulo táctil remoto en la percepción táctil en un sitio específico.
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Este estudio investiga el enmascaramiento táctil contralateral, donde los umbrales de detección táctil se ven influenciados por la vibración aplicada a un sitio distante. Entender qué sitios remotos afectan la percepción táctil puede proporcionar información sobre la representación del cuerpo en el cerebro.
Understanding long-range neural interactions through contralateral tactile masking provides a behavioral assay for probing somatotopic organization and interhemispheric communication. This non-invasive psychophysical method enables target validation of neural circuit models by quantifying perceptual modulation across body regions. It supports mechanistic de-risking in neuroscience target engagement by offering a reproducible readout of functional connectivity between contralateral sensory representations.
The method fits within the discovery continuum from target hypothesis testing to lead optimization, where behavioral assays inform target engagement and mechanism of action.