February 10th, 2016
Qui esploriamo il mascheramento tattile controlaterale tra gli avambracci in cui le soglie di rilevamento tattile sono modulate da vibrazioni applicate a un sito remoto. I dettagli di quali siti remoti hanno un effetto possono dirci come il corpo è rappresentato nel cervello.
L'obiettivo generale di questo esperimento psico-fisico è quello di mostrare come toccare un luogo possa influenzare la percezione di un tocco in un altro luogo. Questa tecnica di mascheramento tattile a lungo raggio può dare un contributo importante al campo della percezione. Ad esempio, può dirci come il cervello rappresenta la superficie del corpo.
Un vantaggio di questa tecnica è che non è invasiva, eppure, anche se è una misura percettiva, può dirci informazioni su come il cervello è cablato. A dimostrare questa tecnica sarà Sarah. È una studentessa laureata nel mio laboratorio e ha sviluppato le tecniche che stiamo dimostrando oggi come parte della sua tesi di master.
Inizia preparando il sistema di stimolo di rilevamento tattile che verrà utilizzato durante questo esperimento. Usa un taker con un diametro di 1,7 pollici e uno spessore di 0,30 pollici per fornire stimoli tattili con una vibrazione di 250 hertz per 100 millisecondi. Utilizzare anche una scheda audio stereo a 64 bit per controllare l'erogazione dello stimolo tattile.
Per fare ciò, collegare prima un amplificatore audio stereo alla scheda audio che piloterà il tactor come altoparlante. Quindi, collegare il taker a una delle uscite dell'amplificatore, come l'uscita dell'altoparlante sinistro. Quindi, collegare il secondo canale a un altoparlante per fornire segnali uditivi.
Nel codice del computer che controlla l'esperimento, generare la forma d'onda che verrà utilizzata per far vibrare il tactore e un'altra forma d'onda per il segnale uditivo. Metti ciascuna di queste due forme d'onda in un array bidimensionale. Fissare il tastatore a una cinghia con una chiusura meccanica di base in modo che possa essere posizionato sul partecipante.
Per lo stimolo di mascheramento, utilizzare un vibratore elettrico portatile con un diametro di quattro centimetri, con una vibrazione di 83 hertz quando impostato su un valore basso. Selezionare i siti in cui applicare lo stimolo in base alle aree in cui deve essere testata la mascheratura. Dopo che il sistema di stimolo di rilevamento tattile è pronto, sistemare il computer e le altre apparecchiature per l'esperimento su una scrivania con una sedia di fronte per lo sperimentatore.
Quindi, allestisci un tavolo su cui i partecipanti appoggeranno il braccio sinistro, dove verranno applicati stimoli tattili, e posiziona una sedia sul lato destro del tavolo. Posiziona anche un bracciolo accanto alla sedia, su cui i partecipanti appoggiano il gomito destro. Aggiungi un'imbottitura al tavolo e un bracciolo per il massimo comfort.
Quindi, posizionare l'altoparlante su una superficie isolata meccanicamente. Disporre i pedali collegati ai pulsanti sinistro e destro del mouse di un computer in modo che i piedi del partecipante possano appoggiarsi comodamente su di essi. Assicurarsi di creare un elenco dell'ordine in cui verranno eseguite le condizioni e utilizzare questo elenco durante l'esperimento per determinare dove tenere lo stimolo di mascheramento per ogni blocco.
Inserisci il numero di prove nel codice del programma del computer e assicurati che ogni blocco non duri più di 10 minuti per mantenere l'attenzione del partecipante. Programma un compito alternativo di rilevamento tattile a scelta forzata in cui l'intensità dello stimolo è controllata con una procedura psicometrica a scala psico-fisica adattiva bayesiana. Per ogni prova, presentare due intervalli di un secondo, contrassegnati da tre segnali acustici, con uno stimolo tattile presentato al centro di uno degli intervalli.
Chiedi al partecipante di indicare in quale intervallo è stato presentato lo stimolo per mezzo dei pedali. Il computer assegna un punteggio alla risposta come corretta o errata e la scala adattiva sceglie il valore successivo da presentare di conseguenza. Questo determina un valore di soglia per il rilevamento delle vibrazioni nel sito di prova.
Prima dell'esperimento, ottenere il consenso informato scritto dal partecipante. Quindi, farli sedere sulla sedia con i piedi appoggiati comodamente sui pedali di risposta e spiegare la procedura sperimentale. Misurare e registrare la lunghezza della superficie dorsale dell'avambraccio sinistro del partecipante.
Quindi, applica il cinturino in modo che il tactor sia posizionato al centro del braccio, a metà strada tra l'angolo interno del gomito e la piega del polso. Avvolgere più volte una benda tensoriale attorno al braccio per tenere il taker in posizione. Ora, chiedi al partecipante di posizionare il gomito destro sul bracciolo e di appoggiare il braccio sinistro sul tavolo.
Quindi, bendare il partecipante per impedirgli di guardare lo stimolo o la posizione del mascheramento e istruirlo a guardare dritto davanti a sé durante l'esperimento. Inizia con un blocco di 20 prove pratiche senza lo stimolo di mascheramento, al fine di familiarizzare il partecipante con il compito di rilevamento tattile e consentirgli di familiarizzare con gli stimoli. Dopo la corsa di prova, assicurarsi innanzitutto che i bracci e lo stimolo di mascheramento siano nelle posizioni corrette prima di ogni blocco sperimentale.
Esegui i blocchi di condizioni in un ordine casuale e controbilanciato. Per ogni condizione, fare riferimento all'elenco di condizioni creato in precedenza e cancellare ogni condizione man mano che viene eseguita. Assicurarsi di mantenere lo stimolo di mascheramento durante ogni blocco di prove di raccolta dati, mantenendo una pressione approssimativamente costante.
Esegui il programma sperimentale con il numero di prove precedentemente selezionato e introduci un periodo di riposo di due minuti dopo ogni breve blocco di prova. Dopo che un determinato blocco di prova è stato completato, selezionare il sito successivo per lo stimolo di mascheramento ed eseguire nuovamente il programma e ripetere l'operazione fino al completamento di tutte le prove. In questa figura, l'elevazione e la soglia sono tracciate in funzione della posizione della maschera.
La sensibilità tattile sull'avambraccio è risultata significativamente ridotta quando la stimolazione di mascheramento vibro-tattile è stata applicata al braccio opposto, dimostrando un effetto di mascheramento controlaterale tra gli avambracci. Qui, questi dati mostrano che anche la postura gioca un ruolo sull'efficacia del mascheramento. L'effetto di mascheramento era considerevolmente più forte quando le braccia si toccavano, rispetto a quando erano parallele.
Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in circa mezz'ora se eseguita correttamente. Anche se è necessario ripetere l'esperimento su almeno dieci partecipanti per ottenere validità statistica. Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare di mantenere la pressione nel sito di mascheramento e di mantenere l'attenzione del partecipante in un punto che non varia, di solito dritto.
Dopo la procedura, possono essere eseguite variazioni per rispondere a ulteriori domande, come la dipendenza di questi effetti dalle caratteristiche dello stimolo di mascheramento. Dopo il suo sviluppo, questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori nel campo della ricerca tattile per esplorare se questo fenomeno possa generalizzarsi a qualcosa di più delle semplici sensazioni tattili, ma anche al dolore. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come testare l'influenza dello stimolo tattile remoto sulla percezione del tocco in un sito specifico.
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Questo studio investiga il mascheramento tattile contralaterale, dove le soglie di rilevamento tattile sono influenzate dalla vibrazione applicata a un sito distante. Comprendere quali siti remoti influenzano la percezione tattile può fornire informazioni sulla rappresentazione cerebrale del corpo.
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.