Stimulateur tactile semi-automatique d’angle passif-doigt (TSPAS)
30 juillet 2020
Présenté est le stimulateur tactile à angle passif semi-automatique TSPAS, une nouvelle façon d’évaluer l’acuité spatiale tactile et la discrimination à l’angle tactile à l’aide d’un système tactile de stimulus contrôlé par ordinateur qui applique des stimuli d’angle surélevés sur le fingerpad passif d’un sujet, tout en contrôlant la vitesse de déplacement, la distance et la durée du contact.
Notre méthode offre une nouvelle approche pour mesurer l’acuité spatiale tactile. Notre système semi-automatisé est facile à utiliser et peut être utilisé pour contrôler le mouvement, la vitesse, la distance et la durée du contact. Pour préparer des stimuli d’angle tactiles, utilisez une fraiseuse pour découper une feuille acrylique en une polyligne de 8 millilitres de long, 1,5 millimètre de large et 1 millimètre de haut avec deux lignes égales réparties symétriquement le long d’une bissectrice imaginaire.
Et une base carrée de 40 millilitres de long, 40 millimètres de large et 3 millimètres de haut. Collez la polyligne au centre de la base carrée. Dégrader un stimulus tactile en relief 2D.
Fabriquez des pièces avec des angles allant de 50 à 70 degrés par incréments de 2 degrés. Et faites jusqu’à 20 paires d’angles discriminés, y compris 20 angles de référence identiques et 10 paires d’angles de comparaison identiques avec des précisions mesurées de plus ou moins 0,2 degré. Avant de commencer une expérience dans le logiciel d’édition de données, définissez le type de mouvement de l’appareil sur Incrémenter le modèle.
La distance de mouvement à 80 millimètres, la vitesse de mouvement à 20 millimètres par seconde. La fonction de mouvement est simple et l’axe en ID est égal à 0. Pour régler les paramètres électroniques de mouvement, de distance et de vitesse, respectivement.
Lorsque les paramètres du logiciel ont été définis, demandez au sujet de s’asseoir à une table avec l’appareil et de lui bander les yeux. Demandez au sujet de placer légèrement l’index droit à l’ouverture de la plaque de main. Ensuite, fixez une paire d’angles, y compris l’angle de référence et l’angle de comparaison, sur la glissière.
Demandez au sujet d’indiquer lequel des angles est le plus grand tel que perçu au toucher, puis cliquez sur le bouton. La paire d’angles glissera passivement sur les index à une vitesse de 20 millimètres par seconde pendant 80 millimètres. Si le sujet ne peut pas identifier l’angle le plus grand, il peut indiquer que les angles sont les mêmes.
Enregistrez la réponse de l’objet en tant que données de réponse. Ensuite, replacez les angles et répétez la présentation de la même manière 10 fois, en enregistrant la réponse des sujets après chaque analyse. Pour éviter les sensations inconfortables sur l’index, demandez au sujet de faire une pause de trois minutes après chaque série de 20 essais.
Pour appliquer la courbe logistique pour décrire le seuil de discrimination angulaire, le résultat du choix de force à trois alternatives doit être exprimé sous la forme d’une distribution de fréquence. Dans cette coordonnée, une courbe logistique pourrait être ajustée par la méthode des moindres carrés. Et le seuil de discrimination angulaire a été défini comme la moitié de la différence entre l’angle à des taux de précision de 25 et 75 %.
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Aperçu
Cet article présente le stimulateur tactique semi-automatisé d'angle pour doigt passif (TSPAS), une méthode nouvelle permettant d'évaluer l'acuité spatiale tactile et la discrimination angulaire. Le système applique des stimuli angulaires en relief sur le bout du doigt passif d'un sujet tout en contrôlant la vitesse de déplacement, la distance et la durée de contact.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Neurosciences
- Évaluation comportementale
- Perception tactile
Contexte
- L'acuité spatiale tactile est essentielle pour comprendre le traitement sensoriel.
- Les méthodes traditionnelles de mesure de la perception tactile peuvent être limitées.
- Les progrès technologiques permettent des évaluations plus précises.
- Le système TSPAS vise à améliorer la précision des tests de discrimination des angles tactiles.
Objectif de l'étude
- Présenter une nouvelle approche pour mesurer l'acuité spatiale tactile.
- Fournir un système semi-automatisé qui simplifie le processus de test.
- Contrôler des variables telles que la vitesse de déplacement, la distance et la durée de contact pendant les évaluations.
Méthodes utilisées
- Utilisation d'une fraiseuse pour préparer des stimuli tactiles angulaires.
- Création d'une feuille d'acrylique découpée selon des dimensions spécifiques à des fins de test.
- Assemblage des stimuli tactiles en collant les composants ensemble.
- Mise en œuvre d'un système contrôlé par ordinateur pour l'application des stimuli.
Résultats principaux
- Le système TSPAS mesure efficacement l'acuité spatiale tactile.
- Le contrôle des variables de test améliore la fiabilité des résultats.
- Les participants ont montré une performance accrue avec le système semi-automatisé.
- La méthode permet des évaluations cohérentes et reproductibles de la perception tactile.
Conclusions
- Le TSPAS représente une avancée significative dans les méthodologies de test tactile.
- De futures études pourront s'appuyer sur ce cadre pour approfondir l'exploration de la perception tactile.
- Ce système pourrait avoir des applications tant en milieu de recherche qu'en milieu clinique.
Questions fréquemment posées
Pertinence professionnelle pour l'industrie
L'évaluation de l'acuité spatiale tactile contribue à la validation de cibles en découverte pharmaceutique en neurosciences en quantifiant la fidélité du traitement sensoriel. Le TSPAS permet de réduire les risques mécanistiques liés aux composés affectant les voies somesthésiques grâce à des mesures normalisées basées sur la discrimination angulaire. Cette méthode renforce la fiabilité prédictive en phase précoce de découverte en fournissant des mesures quantitatives et reproductibles de la fonction tactile, pertinentes pour le développement de thérapeutiques analgésiques et neurologiques.
Applications stratégiques en R&D biopharmaceutique
Début de la découverte et validation de la cible
- Valeur scientifique : Permet l'interrogation des voies sensorielles tactiles afin de valider des cibles modulant la perception somatosensorielle.
- Valeur opérationnelle : Fournit un système semi-automatisé pour une mesure cohérente du seuil de discrimination angulaire entre les réplicats expérimentaux.
- Valeur prédictive : Facilite la caractérisation dose-réponse de composés influençant l'acuité tactile, contribuant ainsi à l'identification de candidats thérapeutiques.
Développement de tests et criblage
- Prêt-à-l'emploi du test : Génère des seuils quantitatifs de discrimination des angles tactiles adaptés aux plates-formes de dépistage sensoriel haute fidélité.
- Reproductibilité : Contrôle la vitesse de déplacement, la distance et la durée de contact afin de minimiser la variabilité dans la présentation du stimulus tactile.
- Extensibilité : Utilise des stimulateurs en acrylique usiné avec des incréments d'angle définis (50–70° par pas de 2°), permettant la mise en place de panels standardisés pour les tests de composés.
Recherche translationnelle et préclinique
- Pertinence pour la maladie : Mesure l'acuité tactile spatiale comme biomarqueur fonctionnel dans les modèles de douleur neuropathique ou de troubles du traitement sensoriel.
- Continuité translationnelle : Établit un lien entre l'engagement ciblé in vitro et l'évaluation du phénotype sensoriel in vivo au moyen de seuils de discrimination angulaire.
- Progression ajustée au risque : Permet de prendre des décisions d'orientation (go/no-go) fondées sur la restauration ou la modulation de la fonction tactile dans les études précliniques d'efficacité.
Intégration du pipeline et du flux de travail
Le TSPAS s'inscrit dans le continuum de découverte allant de la validation de la cible au criblage phénotypique, jusqu'à l'évaluation de l'efficacité préclinique, en particulier pour les thérapeutiques modulant le système somatosensoriel.
- Biologie de la découverte : Permet la vérification d'hypothèses sur les cibles impliquées dans la transduction des signaux tactiles et le traitement sensoriel cortical.
- Écrantage : Délivre des stimuli tactiles angulaires normalisés avec des paramètres cinématiques contrôlés pour un écrantage fiable de composés.
- Analyse : Fournit des données de discrimination de fréquence ajustées par une courbe logistique afin de calculer le seuil de discrimination angulaire aux points de précision à 25 % et 75 %.
- Recherche translationnelle : Relie la modulation de cibles moléculaires à des changements mesurables de l'acuité spatiale tactile, facilitant l'alignement des biomarqueurs.
- Réutilisation en entreprise : Fonctionne comme une plateforme réutilisable d'évaluation sensorielle dans plusieurs projets étudiant des thérapeutiques somatosensorielles.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Réduit l'ambiguïté mécanistique dans la modulation des voies somatosensorielles en fournissant des métriques quantifiables de l'acuité tactile.
- Valeur opérationnelle : Assure la standardisation de l'application du stimulus grâce à un déplacement contrôlé par ordinateur du support à 20 mm/s sur une distance de 80 mm.
- Valeur stratégique : Améliore la confiance dans les décisions de poursuite ou d'abandon en reliant les effets des composés à des modifications mesurables de la fonction sensorielle.
- Impact sur le portefeuille : Permet une priorisation ajustée au risque des candidats selon leurs profils de préservation ou d'amélioration de la fonction tactile.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en psychophysique tactile et en neurosciences sensorielles pour concevoir correctement les stimuli et instruire les sujets.
- Repose sur l'usinage et l'assemblage précis de composants acryliques afin de produire des stimuli angulaires exacts (tolérance ±0,2°).
- Exige une préparation standardisée des sujets, incluant le bandage des yeux et le positionnement passif des doigts, afin de garantir la validité de la perception des stimuli.
- Implique une formation pluridisciplinaire pour une exécution cohérente des essais, comprenant 10 répétitions par paire d'angles et des pauses de 3 minutes pour éviter la fatigue.
- Limité à la discrimination tactile statique d'angles ; n'évalue pas le toucher dynamique, la vibration ou la sensibilité à la pression sans modification.
