2016年2月10日
ここでは、前腕間の対側の触覚マスキングを探り、触覚検出の閾値が遠隔地に加えられた振動によって調整されます。どのリモートサイトが影響を与えているかの詳細は、脳内で体がどのように表象されているかを教えてくれます。
この心理物理学的実験の全体的な目標は、ある場所に触れると、別の場所でのタッチの知覚にどのように影響するかを示すことです。この長距離触覚マスキング技術は、知覚の分野に重要な貢献をすることができます。たとえば、脳が体の表面をどのように表しているかを教えてくれます。
この手法の利点は、非侵襲的でありながら、知覚的な尺度であるにもかかわらず、脳がどのように配線されているかについての情報を教えてくれることです。この手法を実演するのはサラです。彼女は私の研究室の大学院生で、今日私たちが示している技術を修士論文の一部として開発しました。
まず、この実験で使用する触覚検出刺激システムを準備します。直径 1.7 インチ、厚さ 0.30 インチのタクタを使用して、250 ヘルツの振動で 100 ミリ秒の触覚刺激を照射します。また、64ビットステレオサウンドカードを使用して、触覚刺激の配信を制御します。
これを行うには、まずステレオオーディオアンプをサウンドカードに接続し、タクタをラウドスピーカーとして駆動します。次に、タクターを出力の1つに接続します amplifier左のスピーカー出力など。次に、2番目のチャンネルをスピーカーに接続して、聴覚信号を提供します。
実験を制御しているコンピューター コードで、タクターを振動させるために使用される波形と、聴覚信号の別の波形を生成します。これら 2 つの波形をそれぞれ 2 次元配列に入れます。タクターを機械式ベースファスナーでストラップに取り付けて、参加者に装着できるようにします。
マスキング刺激には、直径4センチメートルの電動ハンドヘルドバイブレーターを使用し、低に設定すると83ヘルツの振動が発生します。マスキングをテストする領域に基づいて、刺激を適用するサイトを選択します。触覚検出刺激システムの準備ができたら、実験用のコンピューターやその他の機器を机の上に配置し、実験者用の椅子を前に
配置します。次に、参加者が左腕を休めるテーブルを設置し、触覚刺激が加えられます。そして、テーブルの右側に椅子を置きます。また、椅子の隣にアームレストスタンドを置き、参加者が右肘を乗せます。テーブルにクッション性を追加し、快適さのためにアームレストを追加します。
次に、スピーカーを機械的に分離された面に置きます。コンピューターのマウスの左右のボタンに接続されているフットペダルを配置して、参加者の足が快適に休めるようにします。条件が実行される順序のリストを作成し、実験中にこのリストを使用して、各ブロックのマスキング刺激を保持する場所を決定してください。
コンピュータプログラムコードに試行回数を入力し、各ブロックが参加者の注意を維持するために10分以内であることを確認してください。ベイズ適応心理物理学的階段心理測定手順で刺激強度が制御される2つの代替強制選択触覚検出タスクをプログラムします。各試行について、3回のビープ音でマークされた2つの1秒のインターバルを提示し、インターバルの1つの中央に触覚刺激を提示します。
参加者に、フットペダルによって刺激が提示された間隔を示してもらいます。コンピュータは応答を正解または不正解として採点し、適応型階段はそれに応じて次に提示される値を選択します。これにより、試験現場での振動を検出するための閾値が決まります。
実験の前に、参加者から書面によるインフォームドコンセントを得てください。次に、反応フットペダルに足を快適に乗せて椅子に座らせ、実験手順を説明します。参加者の左前腕の背側表面の長さを測定して記録します。
次に、タクタが腕の中央、肘の内側の角度と手首のしわの中間に配置されるようにストラップを適用します。テンソル包帯を腕に数回緩く巻き付けて、タクターを所定の位置に保持します。次に、参加者に右肘をアームレストに置き、左腕をテーブルに置くように指示します。
次に、参加者に目隠しをして、刺激やマスキング位置を見ないようにし、実験中はまっすぐ前を見るように指示します。マスキング刺激を使用しない20回の模擬試験のブロックから始めて、参加者に触覚検出課題に慣れさせ、刺激に慣れるようにします。練習実行後、まず、各実験ブロックの前にアームとマスキング刺激が正しい位置にあることを確認します。
条件のブロックをランダムなカウンターバランスの順序で実行します。各条件について、前に作成した条件のリストを参照し、実行時に各条件を取り消します。データ収集試行の各ブロック全体でマスキング刺激を保持し、ほぼ一定の圧力を維持してください。
以前に選択した試行回数を設定して実験プログラムを実行し、各短い試行ブロックの後に2分間の休憩時間を導入します。特定の試行ブロックが完了したら、マスキング刺激の次のサイトを選択し、プログラムを再度実行し、すべての試行が完了するまでこれを繰り返します。この図では、標高としきい値はマスクの位置の関数としてプロットされています。
振動触覚マスキング刺激を反対側の腕に加えると、前腕の触覚感度が有意に低下し、前腕間の対側マスキング効果が示されました。ここで、これらのデータは、姿勢がマスキングの有効性にも役割を果たすことを示しています。マスキング効果は、腕が平行に接触しているときに比べて、腕が触れているときの方がかなり強くなりました。
このテクニックは、一度マスターすれば、適切に実行すれば約30分で習得できます。ただし、統計的妥当性を得るには、少なくとも10人の参加者で実験を繰り返す必要があります。この手順を試みるときは、マスキング部位の圧力を維持し、参加者の注意を変化しない場所、通常はまっすぐ前方に向け続けることを忘れないでください。
手順に続いて、マスキング刺激の特性に対するこれらの効果の依存性など、追加の疑問に答えるためにバリエーションを実行することができる。その開発後、この技術は、触覚研究の分野の研究者が、この現象が触覚だけでなく痛みにも一般化するかどうかを探求する道を開きました。このビデオを見た後、特定のサイトでの触覚知覚に対するリモート触覚刺激の影響をテストする方法を十分に理解しているはずです。
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本研究では、遠隔部位に印加された振動によって触覚検出閾値が影響を受ける「対側触覚マスキング」について調査します。どの遠隔部位が触覚知覚に影響を与えるかを明らかにすることで、脳内における身体表現に関する知見を得ることができます。
対側性触覚マスキングを介した長距離神経相互作用の理解は、体性感覚地図の構成および半球間通信を調査するための行動解析法を提供します。この非侵襲的な精神物理学的手法は、身体領域間の知覚変調を定量化することで、神経回路モデルのターゲット検証を可能にします。また、対側感覚表現間の機能的結合性の再現可能なリードアウトを提供することにより、神経科学におけるターゲットエンゲージメントのメカニズム的なリスク低減を支援します。
この手法は、標的仮説の検証からリード最適化に至る創薬の連続的なプロセスに適合し、行動解析によって標的への結合能や作用機序を評価することが可能です。