Valutazione della sensibilità tattile linguale spaziale utilizzando un test di orientamento dei grigliati

La consistenza e la sensazione in bocca del cibo svolgono un ruolo importante nel gradimento1,2,3,4 ^e, mentre la ricerca ha trovato differenze nella percezione della consistenza a causa di fattori come il comportamento masticatorio2,5, il flusso salivare e la ^{composizione6,7}, ci sono metodi limitati disponibili per valutare la variazione dei recettori tattili orali (meccanorecettori). La cavità orale ospita diversi tipi di meccanorecettori trovati in bocca: recettori di Merkel, cilindri di Ruffini e corpuscoli di Meissner8. I meccanorecettori possono essere classificati in due gruppi: adattamento lento e rapido adattamento. I meccanorecettori che si adattano lentamente (cilindri di Ruffini e recettori di Merkel) producono segnali continuamente mentre vengono stimolati. Al contrario, i meccanorecettori che si adattano rapidamente (i corpuscoli di Meissner) rispondono all'inizio e alla fine della stimolazione con un segnale. L'acuità tattile varia ampiamente tra le superfici della lingua e tra gli individui, probabilmente a causa delle differenze nella sensibilità dei meccanorecettori. La posizione e il numero di meccanorecettori nella cavità orale, le differenze nella disposizione/densità spaziale dei meccanorecettori (acuità spaziale) o le differenze nella loro sensibilità quando attivati potrebbero essere la causa di questa variabilità intra e interindividuale. Sono stati pubblicati diversi metodi per valutare e vagliare la variazione della sensibilità dei meccanorecettori nella cavità orale, tra ^{cui i} filamenti di von ^Frey9,10, il riconoscimento delle ^lettere11,12, i test di orientamento del ^{reticolo13 e} l'array di elettrodi ^{flessibili14,15}. Il test di orientamento delle griglie richiede griglie quadrate (Figura 1, Figura 2) con diverse larghezze di scanalatura da posizionare sulla lingua di un soggetto bendato. Indicano se i soggetti percepiscono le griglie come in orientamento orizzontale o verticale. Le risposte vengono utilizzate per calcolare le soglie medie in base alla capacità del soggetto di discriminare l'orientamento per le diverse dimensioni del reticolo.

Un consenso informato e scritto è stato firmato da tutti i partecipanti. Questo studio è stato approvato dal Comitato Etico dell'Università degli Studi di Milano (n. 48/19) e condotto in conformità con la Dichiarazione di Helsinki.

1. Formazione degli sperimentatori

1. Prendi lo strumento di griglia e applica una forza di 100 g su una spugna posta su una bilancia.
   NOTA: fare riferimento alla Figura 1 per lo schema dello strumento di griglia utilizzato in questo studio
2. Ripetere questa procedura almeno 10 volte per ridurre la variazione della forza applicata dalla griglia sulla lingua dei soggetti durante il test, sia all'interno che tra gli sperimentatori.

2. Procedura di valutazione

NOTA: Condurre la valutazione dell'acuità tattile seguendo lo standard di salute e sicurezza richiesto per garantire la sicurezza del soggetto (ad esempio, maschera, guanti e camice da laboratorio).

1. Visualizzare tutte le griglie (0,20 mm, 0,25 mm, 0,50 mm, 0,75 mm, 1,00 mm, 1,25 mm) (Figura 2) su un tavolo fuori dalla vista del partecipante.
2. Fai sedere il partecipante su una comoda sedia e informalo che possono lasciare l'esperimento in qualsiasi momento.
3. Informare il partecipante che sarà bendato durante l'esperimento e gli verrà chiesto di sporgere la lingua in modo comodo e rilassato.
4. Prima dell'inizio dell'esperimento, familiarizzare i soggetti con la procedura utilizzando la griglia più grande (1,25 mm) per dimostrare la forza applicata (100 g per 3 s).
5. Informare i partecipanti che possono prendere un sorso d'acqua ogni volta che lo si ritiene opportuno.
6. Applicare ogni griglia sulla lingua dei soggetti (regione anteriore della lingua appena intorno alla linea mediana).
7. Dopo ogni tocco, chiedi ai soggetti di indicare, usando le mani, l'orientamento dello strumento (orizzontale o verticale) e il loro grado di sicurezza (certo, incerto). I soggetti devono indovinare se non lo sanno.
8. Dopo ogni tocco, registra tutte le risposte (orizzontali, verticali, certo, non sicure) per ogni argomento su un foglio di calcolo (Tabella supplementare 1).
9. Ripetere ogni griglia tutte le volte che si ritiene necessario per il cut-off R-Index selezionato, ad esempio 6 volte, 3 orizzontalmente e 3 verticalmente (Tabella supplementare 1).
10. Sterilizzare ogni griglia dopo aver testato ciascun partecipante (fare riferimento al paragrafo 4).
    NOTA: La lingua dovrebbe sporgere delicatamente dalla bocca senza sforzo da parte dei volontari per evitare un eccessivo affaticamento, che porterebbe ad un'alterazione dei risultati delle loro prestazioni. È importante notare che più alte sono le ripetizioni per griglia, più affidabile è la ^{misurazione16}.

3. Protocollo di pulizia

1. Preparare una soluzione composta da 20 ml di ipoclorito di sodio (vedere Tabella dei materiali) diluito in 1 L di acqua secondo le istruzioni del produttore.
2. Agitare manualmente la soluzione per alcuni secondi.
3. Riempire 6 tazze con circa 20 ml di soluzione disinfettante per immergere completamente ogni utensile nella soluzione.
4. Posiziona ogni strumento nella tazza corrispondente.
5. Lasciare gli strumenti in ammollo per 15-20 minuti.
6. Risciacquare gli strumenti con abbondante acqua secondo le istruzioni del produttore e strofinarli con uno spazzolino da denti per garantire la rimozione di eventuali residui di ipoclorito di sodio.
7. Lasciare asciugare gli strumenti all'aria.

4. Calcolo dell'indice R

1. Creare una matrice di risposta per ogni volontario e per tutti gli strumenti (Figura 3) in base alle frequenze di risposta utilizzate per calcolare l'indice R utilizzando la seguente equazione:
   
   NOTA: l'indice R esprime la sensibilità tattile individuale per ogni ^utensile16. L'indice R si basa su ^SDT17 e rappresenta una probabilità stimata di discernere uno stimolo target (cioè il segnale) da uno stimolo alternativo (cioè il rumore). Il segnale e il rumore corrispondono alla corretta o errata identificazione dell'orientamento orizzontale-verticale della griglia. Possono verificarsi quattro opzioni di risposta sia per il segnale che per il rumore: "orizzontale-sicuro", "orizzontale-incerto", "verticale-incerto" e "verticale-sicuro"¹⁶. I valori dell'indice R variano tra 0 e 1. Un valore R-index più alto indica una migliore discriminazione.

5. Determinazione della sensibilità e della soglia mediante le stime dell'indice R

1. Per determinare se un soggetto può discriminare l'orientamento di ciascun utensile, calcolare il cut-off utilizzando una tabella di valori critici per i test di significatività dell'indice ^R18
   NOTA: Considerando il presente esempio, corrispondente a 36 presentazioni (cioè ogni griglia presentata 6 volte, 3 orizzontali e 3 verticali), il valore limite per la discriminazione è impostato su 0,7426 secondo i valori critici dell'indice R unilaterale per α = ^0,0518.
2. Se si utilizza un numero sufficientemente elevato di utensili (ad esempio, sei diverse dimensioni del reticolo)¹⁹, ricavare stime di soglia dell'indice R.
3. Per calcolare la soglia per ciascun soggetto, interpolare i due indici R immediatamente al di sotto e al di sopra del valore di ^cut-off20.

Un totale di 70 adulti sani (fascia di età = 19-33 anni; età media = 22,0; 52,9% donne) sono stati coinvolti nello studio, come mostrato in Appiani et al. (2020) 21.

Ad esempio, la distribuzione dell'indice R per età per quadrato 0,75 mm è riportata nella Figura 4. Ogni punto rappresenta un soggetto diverso. I soggetti al di sopra della linea tratteggiata (valore di cut-off: 0,7426) sono quelli che identificano correttamente l'orientamento della griglia (più sensibile).

La performance per i sei reticoli e la stima della soglia R-index derivata di un soggetto sono riportate nella Figura 5. In questo caso, la soglia corrisponde a 0,99 mm. I soggetti con valori di soglia bassi sono in grado di riconoscere una dimensione della barra più piccola (più sensibile), mentre i soggetti con valori di soglia elevati richiedono più input (dimensioni della barra più grandi) per percepire lo stimolo cognitivamente (meno sensibile)10. Nel caso di specie, i valori soglia possono variare da 0,20 a 1,25 mm. Tuttavia, si possono raggiungere due valori estremi: i soggetti con una soglia <0,20 mm sono quelli in grado di riconoscere l'orientamento dei quadrati dalla dimensione più piccola (0,20 mm). Al contrario, i partecipanti che registrano una soglia > 1,25 mm non sono in grado di discriminare nessuna delle dimensioni della griglia. Un esempio di set di dati di soglia è riportato nella Tabella supplementare 2.

Figura 1: Descrizione degli strumenti. Disegno schematico quadrato Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 2: Quadrati con scanalature/barre di dimensioni crescenti. La figura mostra le sei griglie, che vanno dalla più piccola (0,20 mm) alla più grande (1,25 mm). Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 3: Matrice di risposta. La figura mostra la matrice di risposta utilizzata per calcolare l'indice R. Il segnale (S) e il rumore (N) corrispondono rispettivamente all'orientamento orizzontale e verticale. Le lettere da "a" a "h" sono numeri interi che assumono valori compresi tra 0 e 3. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 4: Distribuzione dell'indice R per età per quadrato 0,75 mm. La linea tratteggiata rappresenta il valore limite (0,7426). I soggetti che si trovano sopra la linea tratteggiata sono quelli che identificano correttamente l'orientamento dello strumento. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 5: Calcolo della soglia individuale. Valori R-index di un soggetto e calcolo della soglia pertinente. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Tabella supplementare 1: Un esempio di foglio di calcolo utilizzato dagli sperimentatori per registrare le risposte dei partecipanti. La prima colonna (Trial No.) rappresenta il numero di presentazioni; ad esempio, vengono riportate 36 possibili presentazioni. La seconda colonna (combinazione) indica la dimensione della griglia (G) e l'orientamento (HORIZ./VERT.). Lo sperimentatore riporta la risposta del soggetto nella colonna "Risposta" (Orizzontale/Verticale) e indica il grado di sicurezza utilizzando l'ultima colonna (Sicuro/Incerto). Fare clic qui per scaricare questa tabella.

Tabella supplementare 2: il set di dati utilizzato per calcolare le singole soglie. Le prime tre colonne riportano il codice identificativo, l'età e il sesso per ogni soggetto. Le colonne da 4 a 9 riportano i valori dell'indice R per ogni utensile. In grassetto sono riportati i valori immediatamente sopra e sotto il cut-off che sono stati utilizzati per il calcolo delle singole soglie tramite interpolazione (ultima colonna). Fare clic qui per scaricare questa tabella.

Gli autori non hanno nulla da rivelare.